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摘要:交通系统的规划建设关乎我国的国计民生,并对于经济发展具有重要的促进作用,近年来,我国加大对基础设施的投资力度,修建公路,将全国各地紧密连接,为居民出行提供了巨大便利。在公路工程项目中,路基和路面的压实工作具有无与伦比的重要意义,它直接关系到路面的使用年限和安全性能,做好压实工作,就能够大幅延长公路的使用年限,减少后期维护和修整所需成本,为国家节约大量资金。本文立足于实际,分析了路基路面压实施工技术。
关键词:公路工程项目;路基路面压实;施工技术;分析
引言:路基和路面都是道路的基础部分,直接与外界进行接触,承担来自环境因素的侵蚀和来自往来车辆的负载,并能够将地面物体的应力进行传导扩散,保证路面不会由于压力过大而产生开裂现象,从而保证往来车辆行人的生命财产安全。它们还直接关系着公路的安全性和实用性,唯有做好压实工作,提高路面和路基的强度和密度,才能够防止公路使用过程中发生沉降、裂缝等诸多问题,减少安全事故的发生,促进我国交通运输行业的健康发展。
一、路基路面压实工作的重要性
路面和路基对于公路质量有着决定性的作用,平整密实的路面、路基能够方便居民出行,承载更大的应力,坚固、牢靠,不容易出现裂缝或者产生沉降等问题。在建设公路时,做好压实工作的优势有:
1、提高路面强度。公路的路面强度受到多方因素影响,例如自然环境、车流量等,但其中路基路面压实的质量是最为关键的影响因素,在实际施工过程中,若是能够采用更加科学和有效的技术进行压实,提高压实效果,不断提高压实强度,就能够有效提升路面强度,提高其在未来投入使用后的承载力,不容易遭受破坏,延长公路的使用寿命。
2、提高稳定性。若是没能做好路面路基压实工作,就会导致结构中含有大量孔隙,每逢强降雨或者持续性降水时,就会有大量水分随着孔隙渗入路基内部,对其中的钢筋和混凝土等造成腐蚀,同时使得材料孔隙逐渐扩大,降低路面的稳定性。尤其是在车流量较大的公路上,这种影响极为显著。
二、路基路面稳定性影响因素
1、材料因素
混凝土是道路路面和路基的重要建造材料,也是质量问题的主要来源,相当一部分路面开裂和路基沉降问题都是由于混凝土材料自身的缺陷导致的,例如在浇筑过程中没能严格控制温度、缩小内外温差,就会导致混凝土开裂,公路建成后容易在表面和内部产生裂缝。若是在筑路工程中未能做好混凝土材料的清洁工作,导致其中留有浮渣、树根等多种杂质,也会使得材料局部性能较差,个别部位的承载能力降低,在经年累月的车轮碾压下发生局部下陷。当路面上产生裂缝时,就会使水更快地深入混凝土造成腐蚀,从而迅速破坏路基。
2、技术因素。在修路时,未能选择合适的施工技术也会严重影响路面和路基的稳定性,例如在进行路面压实时,未能根据土质选择合适的施工工艺,导致土壤破碎程度增加、稳定性降低,更容易产生沉降;或者在处理施工区域的大块岩石时,没有采用控制爆破法,导致碎石飞溅、岩石破碎程度提高,为施工带来安全隐患。
3、结构问题。未能采用合适的路基结构,致使其结构疏松、承载力差,或者在建造路基和路面时没有对周围环境中的碎石、虚土等进行清理,都会导致道路边缘下沉,并对路面产生较大拉力,使其开裂。严重时还可能由于地基沉降而造成建筑倾斜和倒塌,为周边居民带来严重的安全隐患。
4、自然环境因素。在气候湿润且降水量较大的地区,公路稳定性就容易受到自然环境的影响,而在断层破裂带等地质条件下选址建造的公路,也更容易遭受破坏。一方面,地基下方土壤的稳定性本就较差,加上地下水流动和地上水渗入的双重作用,就会使得部分土壤物质发生位移,且致使许多含水量高、结构松散的物质发生松动,并最终沉降,拉裂路面或者造成更加严重的后果。另外当发生强降雨时,由于路面排水性差,大量雨水在路面积聚,就会对沥青路面造成腐蚀,还可能通过渗透作用影响路基内部,减弱其支撑作用,引发路面下沉。
5、含水量。土壤含水量会对压实工序造成较大影响,含水量较高的土壤一般不适合采用冲击力较大的机械设备进行压实,否则可能会造成土壤在面临较大冲击力时发生液化,反而造成不便。此外,在土壤含水量较高的区域作业时,应当适当调整材料配比,减少水的用量,避免降低材料强度。
三、路基路面压实施工技术分析
1、冲击碾压技术
1.1机理。冲击碾压技术的原身是岩土工程压实技术,在现有基础上对工艺流程和设备进行调整与优化后得到冲击碾压技术,它主要依靠冲击压路机,由牵引车提供动力并将滚轮转动过程中的能量应用于路面岩石和土壤的碾压冲击,与传统工艺相比它的振动频率较低,但振动幅度大,能够不断提高土壤的密实度与稳定性,效果可达到传统压路机的数倍,能耗却相差无几。
1.2范围。冲击碾压技术是一种广泛使用的密实技术,能够作用于碎石土、粘性土、沙土等多种土壤并取得较好的效果,将其紧密压实,除此之外,对于杂填土、土石混填等路基,它都能够分层进行作用,保证岩石层和土层都具有较高的密度。
1.3效果。冲击碾压技术需要连续作业,持续地提高路基和路面的密实度,从而提升其稳定性,冲击式压实机对路面施加的冲击能量会以波的形式进行均匀传导,稳定减小土壤中的颗粒间隙,使岩石和土壤更加紧密。此外,它还能够减少路基和路面产生沉降、裂缝现象的频率,减少土壤孔隙,避免水分渗入混凝土中造成腐蚀,影响路面承载力。
2、液压冲击技术
液压冲击技术是将液压缸提升到一定高度然后使活塞完成自由落体,并利用其对路面的冲击力完成打桩过程,液压锤的操作也十分简单,并且能够结合自动化技术,对液压锤行程和能量控制等进行自动化调节,十分简便。另外,我国目前使用的液压锤采用柴油发动机,能耗低、公路大、噪音小,符合我国的可持续发展政策,它的效率一般高达80%以上,是较为理想的压实器械。
3、强夯技术
强夯技术是将重锤提到一定高度并自由释放,利用其自由落体时产生的冲击力来压实路面,它能够用均匀的作用力改变基土孔隙分布,提高密实程度。强夯技术的历史较为悠久,在我国已经经历了数十年发展,如今较为成熟,并且有各种型号的配套设备,可对砂土、碎石土等多种类型的土壤进行有效处理,并且它的施工成本远远低于同类型技术,设备操作也简单,操作员不需要具备太高的知识水平。但强夯技术不能用于含水量较高的湿润土壤,例如软黏土地基,否则会导致土壤强度降低、发生液化等现象。
4、施工注意事项
4.1取得准确数据。在施工之前,应当对施工现场环境进行较为详细的调查,获取包括土壤种类、地下水流向、碾压深度和速度等数据,若公路周边地区还有其它建筑,应提前测试施工对于其它建筑的影响,做好防震工作,并取得建筑物振荡频率数据,避免共振。另外,应当对原有地基进行测量,检测各项指标能够满足施工技术的要求,判断是否能够顺利开展施工,还需根据实际情况制定施工方案,确定诸如路基厚度、碾压次数等参数。
4.2准备工作。在进行路面路基压实之前,需要做好准备工作,例如先对目标区域进行检测放样、填土并整平,保持工作面的平整,移除树根等杂物,并将路面上的植物进行移栽,才可开始施工。若是填层表面过于干燥、出现粉尘化倾向,还可适当洒水,确保力和能量的均匀传递,提高压实效果。
4.3连续均匀作业。在进行路面路基压实时,应当保证匀速不间断作业,力求达到更好的压实质量。
四、结束语
我国公路在使用过程中频繁发生裂缝和沉降问题,为国家带来了一定的经济损失,提高公路的后期养护成本,同时埋下安全隐患,威胁往来车辆的安全,因此,在修建公路时,应当注重压实工艺,采用合适的技术与工艺流程,提高压实效果,提升路面的稳定性与密实度,从而保障公路的性能与安全。
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