高速公路的路基施工技术

  • 来源:建筑网   2020-03-26 17:08
摘要:

高速公路路基在进行路基施工时应针对不同的路基项目采取不同的具体措施,要严格按照规范要求进行。通过推广新材料、新工艺,以科技含量高的施工方法提高路基工程质量。为防止路基结构在行车荷载及自然因素作用下发生整体失稳,发生不允许的变形或破坏,必须因地制宜地采取一定的措施来保证路基整体结构的稳定性,还要具有足够的强度。为保证路基在外力作用下,不致产生超过容许范围的变形,要求路基应具有足够的强度。同时要具有足够的水温稳定性。路基在地面水和地下水的作用下,其强度将会显著降低。为保证在最不利的水温状况下,强度不致显著降低,要求路基应具有一定的水温稳定性。

近几年我国高速公路建设呈现了所未有的发展势头,高速公路路基施工的质量是目前每个高速公路施工中都非常重要的问题。路基作为高速公路的基础,由于承受着岩土自身的重力和路面的荷载,直接影响到路面的使用质量,其施工质量越来越受到人们的关注,路基施工的技术决定了路基工程质量的优劣。路基的施工技术对整个公路的质量有着十分重要的作用。本文就对高速公路路基施工中的几个技术问题进行分析探讨。
1、路基施工总体要求
高速公路路基在进行路基施工时应针对不同的路基项目采取不同的具体措施,要严格按照规范要求进行。通过推广新材料、新工艺,以科技含量高的施工方法提高路基工程质量。为防止路基结构在行车荷载及自然因素作用下发生整体失稳,发生不允许的变形或破坏,必须因地制宜地采取一定的措施来保证路基整体结构的稳定性,还要具有足够的强度。为保证路基在外力作用下,不致产生超过容许范围的变形,要求路基应具有足够的强度。同时要具有足够的水温稳定性。路基在地面水和地下水的作用下,其强度将会显著降低。为保证在最不利的水温状况下,强度不致显著降低,要求路基应具有一定的水温稳定性。
2、路基填土施工技术
路基一般是用自然土修筑的。路基填土采用“薄层轮加法”进行路堤填筑,填筑时分层填土、分层碾压、分层检验。在路堤填筑前,先做好控制性试验。在铺筑下一层之前,上层的压实度须经过监理工程师批准才进行。填方材料分层平行摊铺,每层进行压实时不停地用平地机进行整平作业,以保证均匀的密实度,为达到压实度要求的含水量,用洒水车洒水增加水分或用平地机翻松减小水分,每层填土铺设的宽度,每侧超出路堤的设计宽度不小于50cm,以保证修整路基边坡后的路堤边缘有足够的压实度。路基边坡应平整密实,无任何突变,植草边坡应平整而粗糙,路基边坡应符合设计图要求的坡度。路堤填筑时用推土机推匀整平,使每层在碾压之前都能获得均匀一致的厚度。在需要超载预压路段,填土时间间隔由沉降观测结果确定,超载预压完成后,把多余的土方挖除,并对路堤面进行整平压实。
在路基填筑之前还应对自然土进行试验分析,确定其物理力学性质。测定其最佳含水量及最大=F容重,以便指导路基施工及对路基填筑成品的检测,从有关试验结果分析::E质颗粒越细,其相应的回弹模量越低。而砂性土回弹模量比较高。这就是通常所说的砂性土是良好的筑路材料。施工选择取土场时,通过选择塑性指标较小的土来填筑路基。如在进行石方及土方混合料填筑时,必须严格控制石料的最大粒径及松铺厚度。要用推土机和平地机整出一个较密实平整工作面。所有填石孔隙要用小石料和石屑人工填满铺平,填料不得离析。压路机碾过程中,继续用小石料或石屑填隙,一直进行到重轮下,石料不出现松动,表面均匀平整为止,一般需碾压一遍即可。
路基填料应按规范条件选用。路基填料的最小强度和最大粒径规定量化标准,采用CBR值表征路基土的强度,引入路床概念。对上路床的填料,高速公路和一级公路路面底以下0~30cm的路床填料CBR值应大于8;对下路床及其下面的填土,也有相应的规定值。当填料达不到规定强度时,应采取掺合粗粒料、或换填、或用石灰等稳定材料处理。
3、路基压实施工技术
压实工作是筑路工程的重要组成部分,有效的压实能显著地改善填方路堤的承载力和稳定性,对工程的质量和寿命有着决定性的影响。对于同一类土来说,采用轻型压实所得出的最大干密度较采用重型压实得到的最大干密度小,而最佳含水量又较采用重型压实的大,现行普遍采用的重型压实所匹配的压实机械,每层压实厚度不超过30cm,而采用吨位更大的羊角碾时,它的压实功可以增加,而其所能达到的压实度可以进一步提高。保证土的最佳含水量土在最佳含水量时进行压实才能达到最大密实度,因此,在路基填土压实过程中,必须随时控制土的含水量,当含水量过大时,应晾晒风干至最佳含水量再碾压。
在压实过程中,应加入适量的水。加水的目的是使材料浸湿,软化细料,减小岩块之间的摩擦,以便压实和减少路堤竣工后的沉降。填石主要靠颗粒间接触点的局部破碎和颗粒间的相互移动来密实,为了克服颗粒间的摩阻力,要求必须采用重型振动或击实工具。一般来说,用振动压路机或重锤夯击能在压实时产生振动力或冲击力,可使石块、粒料产生振动及瞬时位移,而向紧密咬合状态变形,静载光轮压路机很难产生这种功效。
路基压实目前普遍采用大吨位压路机,碾压效果明显改善。实体工程填石路基采用用4O吨重型振动压路机压实,碾压遍数为6~8遍,对提高压实度很有作用。

高速公路和一级公路路面底面以下80-150cm的上路堤的压实度标准必须≥95%;对其它压实度不宜小于93%。特殊潮湿地区路基土的压实:由于这种路基压实相当困难,规范有所调整:(1)压实度标准可按试验资料确定或较表列数值降低2~3个百分点。(2)对于天然稠度小于1.1,液限大于40,塑性指数大于18的粘质土,当用于下路床及其下的路堤填料时,可采用规定的轻型压实标准。(3)改善填料的性质,可在土中掺加生石灰(常可获得预期效果),也可用新型吸水材料加固。
4、黄土路基填筑及压实:
4.1黄土路是施工时,应做好填挖界面的结合(纵向),清除坡面杂草,挖好向内倾斜的台阶。若结合面陡立,无法挖成台阶时,可用土工钉加强。若地基土层具有强湿陷或较高的压缩性,且容许承载力低于路堤自重压力时,可采用重锤夯实,石灰挤密加固。
4.2若黄土含水量过小,应均匀加水再行碾压。若含水量过大,可翻松晾硒至所需含水量再行碾压;也可掺入适量石灰处理,降低含水量。掺灰后应将土、灰拌匀,其最大干密度应经击实试验确定。
4.3老黄土透水性差,干湿难以调节,大块土料不易粉碎,使用前应经试验决定措施。路床填料不得使用老黄土。新黄土为良好填料,可用于填筑路床。黄土路堤应分层填筑,分层压实;大于10cm的块料,必须打碎;并应在压实最佳含水量时碾压密实。
4.4根据设计及时修筑外侧边缘的拦水、截水沟构造物和急流槽,将水引至坡脚以外,对高度大于20m的路堤,应按设计预留竣工后路堤自重压密固结产生的压缩下沉量。
5、软土路基施工
在高速公路建设中常常会遇到软土路基。地基处理对确保路基稳定要求很高,软基处理在相应路段长度和一定宽度范围内,根据不同的软土特性、厚度、施工条件等,分别采用不同的方案进行处理。
5.1灰土挤密桩。当软土地层含水量过大或过小时,采取灰土挤密桩。含水率过大,可往孔内填干土粉或石灰粉,或快速成孔浇灌,或边成孔边下套管,或成孔后下套管。含水率过小,应预先浸湿加固范围内土层,成孔顺序应先外圈,后里圈并间隔进行,对已成孔,应防止受水浸湿,且应当天回填夯实;为避免夯打造成缩颈塞,应打一孔,填一孔;当桩孔较密、土质松软时,应采取间隔跳打夯实。填料前,应先夯打孔底3—4锤,根据试验测定的密度要求,随填随夯,严格控制下料速度和夯击次数;回填料应拌合均匀,并控制其含水量;每个孔填料用量应与计算用量基本符合。
5.2换填法。淤泥及软土厚度小于2m时,在路基施工范围内可将淤泥、软土全部挖除,使路堤筑于基底或换填渗水性强的土层上。
5.3强夯法。对于饱和度较高的粘土或淤泥质土路基,强夯法处理的效果不明显,但近年来国内相继采用在夯坑内回填块石碎石、砂或其他颗粒材料,通过夯击排开软土,从而在地基中形成块(碎)石墩,称为强夯置换法。
5.4抛石挤淤法。在厚度小于3m,淤泥表面无硬壳,呈流动状态,排水困难,石料易得时,可从路基中部向两侧抛投一定数量的石料,将淤泥挤出路基范围,提高路基强度。所用石料宜采用不易风化的大块石,尺寸一般不小于0.3m。
5.5反压护道法。当路堤高度超过极限高度的1.5~2倍时,通过反压护道使路堤下的淤泥或软土趋于稳定,护道一般可采用单级形式,其高度为路堤高度的0.3~0.5倍。
5.6砂垫层法。当软土地区路堤高度小于2倍极限高度时,可在软土路基顶面铺设0.6~lm厚砂垫层,形成一个排水面,促进路面底部的排水,提高路基强度与稳定性。
路基施工技术是一个容易被人们忽略而又比较重要的问题,随着路基施工质量所暴露出的问题越来越突出,该问题已逐渐被人们所关注。高速公路路基质量对道路的使用性能影响较大,因此在进行路基施工时应严格按照规范要求进行,针对不同的路基项目采取不同的具体措施。

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