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公路施工中的路基施工技术探讨

时间:2013-06-14来源:易品网 点击:
随着我国公路建设的飞速发展,高等级公路建设中填石路基已成为高等级公路路基的基本形式。填石路基作为一种特殊结构型式的路基,以其路面平整、行车舒适、养护维修简便、可再生利用等优点,广泛应用于公路建设中,是保证路基施工质量的前提和关键。公路施工建设因受天气,水文,地质等各方面因素影响很大,所以就决定了公路路基施工是整个公路施工工程的重中之重,是成就整个公路施工建设确保交通安全的的关键所在。 
  1.填石路基对地基承载力的分析 
  填石路基对地基的沉降要求较为严格,填石路基多修筑在地势险峻的山岭地区,由于路线线形要求所致,路堤的填筑高度较高,填方量巨大,再加上填石路基填料本身的密度较大,路堤填筑体的自重荷载很大,这就对地基的承载力提出较高的要求。同时,填石路基填料本身的工程特性也决定了对地基的特殊要求。就普通的填土路基而言,其填料颗粒之间具有一定的粘聚力,抗剪强度较低,填筑体本身的塑性较强,当地基由于承载力不足等自身原因发生不均匀沉降时,路基填筑体立即在一定范围内随着地基的沉降而共同沉降:但是填石路基的填料为粒径较大的碎石,颗粒之间基本上没有粘聚力,其抗剪强度多由颗粒之间的摩擦力与嵌挤力来形成,且强度较高,故填石路基在一定程度上可以看成是半刚性体,当地基的不均匀沉降程度较小时,颗粒之间的嵌挤作用可以保证路基的整体稳定性,避免其发生较大的变形沉降,路基总体上表现出一定的刚性;然而,当地基发生较大沉降,路基填筑体内部产生的剪应力大于路基的极限抗剪强度时,路基就会突然发生较大的剪切变形而失去稳定。由此可见,填石路基对地基的不均匀沉降较为敏感,石料之间的嵌挤作用一旦被破坏后,就难以象填土路基那样慢慢得以恢复。因此在修筑的时候要结合当前实际,针对不同的地形不同的地基进行相应的变动。对于填石路基而言,尤其是高填方路堤,地基承载力是保证路基压实质量和正常使用性能的前提条件,如若地基承载力不足,必将会导致路基的坍塌和失稳,进而使路面产生病害破坏。为防止地基承载力不足而导致路基整体的工后沉降过大,或出现变形模量差异而产生不均匀沉降,有必要对填石路基地基的承载力提出较高的技术要求,以保证填石路基的稳定性。 
  2.填石路基填筑技术要求 
  在公路施工中,填石路基的填料以石砾为材料且比较坚硬,压实的密度大,抗压能力强。为了保证路基的稳定性,其填筑高度较大地基的承载能力强,不易在使用过程中造成由于压力而使得路基沉降变形,出现路面坍塌的情况,因而要针对填石路基地基的承载力提出较高的技术要求,尽量减少地基的压缩变形,以保证填石路基的稳定性。笔者认为,要重点要把握好几个方面。 
  一是要对填石路基填料进行施工强度检验。岩石填料按抗压强度划分硬质岩和软质岩两大类,其强度采用尺寸50×50×50mm的立方体试件饱水抗压强度试验确定。用于路基填方材料的岩石,其饱水抗压强度应不低于15Mpa,当其抗压强度小于规定要求时,应进行CBR岩土强度试验,要求CBR不低于15%,按填土工艺的要求进行检验和控制,保证路基填石材料的质量要求。 
  二是因填石路基大多修筑在地势险峻的山岭地区和软土地带,对地基的沉降要求较为严格,所以相对施工来说难度较大,对于施工的技术要求较高。因此需要针对不同的路基地址制定不同的填石方案,这对于工程质量的保证起着至关重要的作用。在填石路基填筑前可参照桥梁基础的规定对地基的承载力进行测试,因地基填石的高度不同,地基的承载力应满足路基不同填筑高度的要求。当填石路基填筑高度小于10m时,地基承载力不宜低于150kPa;路基填筑高度为10~20m时,地基承载力不宜低于200kPa;路基填筑高度大于20m时,路基应宜填筑在岩石基底上,以保证填石路基的稳定性。 
  三是在填石路基填筑前,首先应该对原地面树木等杂物进行表面清理,对原地面表土清除15cm深,并按规定进行压实。在土质地基上填筑填石路基时,为提高地基的强度与均匀性,应设置过渡层;由于填石路基的孔隙较大,水较易从边坡或路面等部位进入路基浸湿地基,这都会影响填石路基的整体稳定。因此,当地面水或地下水影响路基稳定时,填石路基应采取必要的引排、拦截等措施,或在路堤底部填筑透水性好的填石材料来设置透水层,其厚度应不小于30cm,以防止水对地基的不良影响;当原地基有一定的坡度时,为保证填石路基的整体稳定性,应对台阶进行内倾处理,然后进行平整压实,使基底强度和密实度达到设计要求。 
  3.填石路基对地基压实的要求 
  公路路基的强度和稳定性很大程度取决于路基填料的性质及其压实的程度。其压实程度,受建筑机械和施工方法方案等条件的影响很大。从现有条件出发,改进填土要求和压实条件是保证路基质量经济有效的方法。施工现场中由于石料爆破后的粒径大小不等,且细粒土的含量较少,从而导致填料的粒径组成不等。由于大块石料之间容易有缝隙而产生松动,再加上填石路基所在的地形一般都较为复杂,如果施工管理上存在一定的疏漏,将使填石路基压实效果不佳,就会给竣工后公路的正常使用留下较大的病害隐患。所以路基在压实过程中应着重注意以下几点。首先应针对不同地质条件制定不同的施工方法,在施工中严格工艺检查,严格按照设计规范要求施工避免盲目。其次在压实过程中,石料有可能不断被压碎,从而对路基密度、强度和稳定性都会产生重要影响。应采用了大吨位的压路机,提高路基的碾压的效果和路基的压实度。《规范》规定高速公路和一级公路路面底面以下80cm-150cm部分的上路堤其压实度必须>95,对路堤基底的压实度不宜小于93%的规定。再次由于填料的透水性良好,填石路基宜产生孔隙,在一定条件下会导致路基填筑体中的细粒料流失,从而发生较大的沉降,所以应采取必要的措施加以防范减少路基变形,避免出现填石路基竣工后,由于地基的原因而发生变形破坏的现象。 
  4.小结 
  公路作为人们对经济发展的主要需求和基础设施,已成为社会经济发展的支柱,在修筑的过程中路基修筑是保证公路建设安全行驶的关键。由于填石路基的种种优越性能,在当今的公路建设中,广泛的应用在当前路基的修筑过程中。为确保公路填石路基施工质量,我们要不断探讨新工艺、新方法,通过质量检验控制和采取相应技术措施,保证其路基的强度、均匀性和平整度,确保公路使用寿命和交通安全。
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