清远市交通运输服务中心 广东清远 511500
摘要:公路运营过程中,会受到不同方面因素影响,使得路基发生病害问题,引发严重后果,并且治理难度较大。对此,本文阐述了公路路基质量要求,结合我市省道S工程,分析了路基沉降质量通病,并提出几点控制策略,希望能够为相关企业与人员提供参考。
关键词:公路路基;路基沉降;控制要点
在公路结构中,路基是承受载荷的关键载体,建成投入运行之后,因为车辆通行,在时间不断推移过程中,路基承载力与稳定性会受到影响,同时由于环境影响,会使得路基发生病害问题,严重影响公路运行安全性和稳定性,导致通行能力受到严重影响,严重时会破坏公路,进而导致交通中断。所以,研究路基通病问题,对于保证公路工程质量具有重要意义[1]。
1.公路路基质量要求
1.1结构强度
开展路基施工活动时,在结构强度方面具有明确规定,相关企业应该积极制定合理方式,促使结构强度施工要求得到充分满足。由于公路荷载大以及行车数量多等,所以需要路基承受较大承载量,在结构强度不满足要求时,路基会因为承载重量超标以及自然环境等因素影响发生裂缝以及沉降等问题,强化路基强度管控,能够为实现施工目标提供保障。
1.2地下水或地表水水文稳定性
路基会基于水分作用下,地下水与地表水水文条件均会影响路基性能,在地下水与地表水水量以及其他水文条件发生剧烈波动之后,路基会受到侵蚀,无法为结构稳定性提供保障。地下水与地面对路基作用时,水文无法保证路基强度与稳定性,特别在季节性冰冻地区,因为水文条件存在异常现象,则路基会遭遇周期性冻融问题[2]。
2.工程概况
省道S公路工程长度为26.68km,双向四车道设计标准。公路等级设计为一级;行驶速度设计为100km/h;路基宽度设计为26m;行车道宽度设计为4×3.75m;路基设计洪水频率为1%;竖曲线一般指为210m;若是平曲线不设超高,半径最小值为4000m;停车视距为160m;土路肩为0.75m;硬路肩为2.5m。
3.路基质量问题分析
3.1路基填筑裂缝
在省道S工程中,某段的路基中填筑高度最大值达到26.0m,为高填区,施工企业根据原设计图开展软基处理工作,采用抛石挤淤法,开展路基填石作业达到标高7.3m位置之后发生沉降裂缝问题,经过地勘单位进行充分布点勘探,最终发现该路段左侧坡脚基底地质条件和设计图纸具有较大差异,淤泥层具有较大厚度。
3.2不良地基的超限沉降问题
现代公路工程开展施工活动时,因为路线长度较大,所以经常出现不良地基现象,其中软土地基最为典型。不良地基承载性能较差,所以应该展开特殊处理,若是选择常规方法开展处理,则会出现超限沉降问题,对行车安全造成严重影响。
3.3填石路基的沉降问题
公路工程开展施工活动时,部分路段的路基会发生不平整的问题,应该对路基展开填石处理,而填石区主要质量通病是沉降。若是发生沉降问题,会严重破坏公路路面,进而影响公路使用期限。沉降原因如下:路基开展填石施工时没有充分压实,投入运行车辆荷载会作用于路基上,进而导致沉降。其次,一些公路路基在施工环节中,主要是采用半填半挖模式开展作业,若是挖方和填石结合位置施工技术不满足标准要求,则会引发沉降问题。再次,开展施工活动时,没有充分按照规范标准开展,同时监督管理工作缺乏严格性,进而引发路基质量问题[3]。
4.路基工程质量控制措施
4.1不良地基处理方法
通常现场勘查工作,发现S工程施工路段不良地基主要集中在水塘和水田路段。在其中一个水田路段,地表土体较为软弱与湿润,开展填筑施工前,需要外设沟渠排除积水,晒干之后开展压实填筑处理。若是无法借助此种方式实现排水目标,则应该在施工现场周边进行积水坑设置,向积水坑排放积水。按照JTG5210-2008文件要求,结合施工现场实际状况,采用以下措施:首先,施工现场若是地下水丰富或是泉眼较大,应该积极根据现场地质条件、地形地貌等实际情况,重新布设深沟位置与碎石盲沟。若是该区域地势平坦,无法有效借助排水沟方式充分排除积水,那么应该选择强制性排水措施。其次,对于施工后沉降和路基稳定性等方面应该展开监测工作,若是沉降问题较大,应该开展换填施工,保证换填材料的透水性良好,也可以采用砂垫层方式处理。一般,换填深度控制在3m以内,部分区域可以按照具体状况提高换填深度。在水塘地段,处理方法与水田地段处理方法并无较大差异,不同之处主要是路基坡面选择辅砌边坡方法,高度需要比水塘水位超出0.5m。应该严格控制处理深度,具体要求就是应该超出重型汽车行驶过程中的作用深度。
4.2路基沉降问题控制措施
S工程路基项目建设过程中,挖方废石料主要用于路基填充作业,开展路基填筑作业过程中,按照石料强度,将路基压实度、填料厚度等作为标准有效控制施工过程,借助对填石孔隙率进行测量,能够获得填石路基压实度,可以参考DB33/T9004-2013文件等要求。另外,Ⅲ级生石灰技术指标需要符合JTG/TF20-2015文件相关要求。软质石料、中硬石料以及硬质石料等技术参数见下表。
表1 各类型石料孔隙率要求与技术参数
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开展施工实践时,若是无法借助孔隙率控制路基压实度,那么可以按照压实沉降值进行有效控制,主要操作方法如下:采用20t重型振动压路机,将速度控制在4km/h以内,开展路基强振作业,路基在碾压之后,高程会降低,借助对振压前与振压后沉降差值对压实度是否满足要求进行控制。在S工程中,若是标准差分与沉降差值控制在3mm与5mm,则满足设计要求。要想充分实现上述标准,S工程开展施工活动时,选择重型压路机开展施工活动,同时严格控制各层填充厚度、碾压速度以及碾压次数。
4.3基底处理
JTGD30-2015文件以及JTGF10-2006文件等相关文件,均针对地基表层的处理工作制定了规定要求,在普通型基底方面,需要全面清理腐殖土,选择大体积压路机开展压实处理。
水塘部位基底处理。选择大硬度片石填充路基,从线路中心朝着两边进行填充处理,小片石和小片石进行间隔填充,保证分散均匀,保证填充片石密度充分满足设计要求。之后选择大体积设备开展压实作业,确保片石充分下沉[4]。
之后开展检测工作,检测结果符合要求之后开展渗水土填充作业。选择自卸型汽车开展土方运输工作,选择平地机与推土机开展摊铺作业,选择振动式碾压机开展压实处理。平摊碾压需要逐层开展,每层摊铺厚度为35cm,在压实检测满足标准要求之后,开展下层填充活动。
压实过程中需要充分遵守“先轻后重、先慢后快”原则。应该先从两边开展碾压作业,之后碾压中心位置,由两边路肩开展,各行重合宽度需要超出0.4m,连接位置搭接长度需要保持在2.0m以上。渗透土材料采用砂卵石以及粗砂,但是细粒土比例需要控制在5%以内,同时禁止涵盖草根、垃圾等物质,同时喷洒合理比例的水,之后开展碾压作业。
4.4路基碾压
JTGD30-2015文件在碾压处理方面也有所规定,要求地基表层需要充分碾压密实,需要选择以下措施:第一,结合面处理。道路不平整会对行车舒适性产生严重影响,进而对行车安全造成严重影响。按照JTGF80/1-2017文件要求,不同施工段的连接位置根据设计要求开展处理,对于连接坡度需要控制在1:3—1:5范围内。在各个层间结合面,进入下层施工活动时,应该事先进行刨毛和喷水处理,防止出现干夹层现象。物料的摊铺作业与碾压作业需要具有良好连贯性,若是需要暂停施工,在表面风干后需要定期开展喷水作业。第二,碾压方法。选择进退错距法开展机械碾压作业,压实施工需要沿着路基中心线开展,禁止沿着轴线垂直方向开展压实施工,充分保证碾压充分以及程度充分。碾压机器经过已经完成碾压的料层时,来往需要挑选不同部位,临近碾压带的碾压痕迹需要互相连接,宽度控制在0.3—0.5m范围内。
5.结语
在交通运输系统中,公路属于重要构成部分,其功能具有重要作用。而路基是公路的关键结构,在使用时会发生病害,导致公路功能受到严重影响。对于其中路基填筑裂缝、不良地基的超限沉降问题等常见质量通病,应该积极通过不良地基处理方法、路基沉降问题控制措施等措施进行处理。
参考文献:
[1]蔡玉洁,王伟.动态回弹模量测试仪在高速公路路基压实质量检测上的应用[J].科学技术创新,2021(09):139-140.
[2]窦磊奇,徐烨.公路桥梁施工中软土路基施工技术[A].中国智慧工程研究会智能学习与创新研究工作委员会.2020万知科学发展论坛论文集(智慧工程二)[C].中国智慧工程研究会智能学习与创新研究工作委员会:中国智慧工程研究会智能学习与创新研究工作委员会,2020:10.
[3]邓旭源.高速公路高液限土路基填筑施工工艺与质量控制[J].工程技术研究,2021,6(07):201-202.
[4]奚晨晨,李晖,章天杰,严守靖,迟凤霞.基于GprMax的路基土不同含水条件下的数值模拟研究[A].中冶建筑研究总院有限公司.2020年工业建筑学术交流会论文集(下册)[C].中冶建筑研究总院有限公司:工业建筑杂志社,2020:5.