也谈路基工程常见质量病害的防治

摘要:路基工程质量病害是路基施工中经常发生、也较普遍的质量问题,其多是由人为因素造成。本篇理论联系实际,对路基工程常见质量病害进行分析并提出一些相应的防治措施。

Abstract: Roadbedconstruction quality disease is not onlyfrequentbut also commonquality problems,which mostly caused by human factors. This paper will analyse the common quality disease and propound some prevention measures.

关键词:路基;施工;病害;防治

Key words: roadbase;construction;disease;prevention

中图分类号:TU7文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)26-0078-02

0引言

路基是公路的承重主体。路基施工工艺简单、工程量大、涉及面广、耗劳力多、耗资多、工期较长。路基施工改变了沿线原有的自然状态,填挖借弃土石方涉及当地的生态平衡、水土保持和农田水利,其稳定性在很大程度上受当地的自然条件所影响,并可使路基及其各部分产生各种病害。正确、规范施工则会避免病害发生。[1]

1路基沉陷

路基局部路段在竖向产生位移,形成坑槽或地基沉降使路基整体下沉。

原因分析:①路基填筑前没有处理好基底,路基在自重作用下,基底压缩沉陷。②填料选择不当或不同土质的材料没有分层填筑。③压实机械质量小或压实方法不对,压实不均匀或压实度不够。

防治措施:①路基填筑前要对基底进行彻底处理。应挖除路基用地范围内的杂草、树根,清除表面有机土、种植土和垃圾,对耕地和土质松散的基底应清理平整后按规定要求压实;挖除路基用地范围内原地面的坑、洞、墓穴等,并用原状土或砂性土回填,按规定要求进行压实。当路基基底纵坡大于12%或横坡陡与1:5时,基底坡面应按设计要求挖成台阶,或设置坡度向内并大于4%、宽度大于2m的台阶,并从最低处分层填筑,逐层压实。[2]②对不同性质的拟作为路基填料的材料进行取样试验,优先选用级配、水稳性良好的粗粒土作填筑材料;采用细粒土时,含水量超过最佳含水量±2%时,应采取晾晒或掺入白石灰等技术措施处理。填料的最小强度和最大粒径应符合施工规范要求。性质不同的填料,应水平分层、分段填筑,分层压实。每一水平层路基的全宽应采用同一种填料填筑,充分压实,不得混填。路基分段施工时,先后填筑路段应按1:1坡度、不小于2m长的分层台阶搭接,且将透水性好的土层填在上面。每种填料的填筑层压实后的连续厚度不宜小于50cm,土方路基每层压实厚度不宜超过20cm,填筑路床顶最后一层时,压实厚度应不小于10cm。[2]③通过试验路段确定压实工艺参数:压实机械组合、压实机械规格、松铺厚度、碾压遍数、碾压速度、最佳含水量及含水量偏差、沉降差等。压实标准应符合施工规范要求。路基基地的压实度应符合原设计要求,路基填土高度小于路床厚度(80cm)的路堤、零填及挖方路床的加固换填宜选用水稳性较好的材料,且基底的压实度不小于路床的压实标准。[2]④软基处理应符合设计要求,严格按规范施工,要确保隔离层、隔温层、砂垫层、反滤层等的施工质量。路基、路面横坡可适当提高,防止出现沉降引起倒坡现象。⑤在路面铺筑前产生路基沉陷,应查明原因,采取不同的处理方法,如:提高路基高度、设置地下排水沟、增加或加高加宽护坡道、路基内部加固等和其他可行的处理方法。一般路基的整体下沉可不做处理。

2边坡滑塌

路基(路堤)边坡塌陷或(路堑)沿某一滑裂面滑塌。

原因分析:①路基边坡过陡,尤其在高填方路段或挖方路段。②路基边坡没有与路基同步施工,路基填筑层有效宽度不够,边坡二次贴补。③坡顶、坡脚排水设施不利,由于水的渗入,或边坡被水流冲刷,造成边坡滑塌。④沿水路段路基未采取防护设施,长期受水浸袭,使路基坡脚和边坡逐渐被水浸蚀,塌落坍塌。

防治措施:①路基边坡应按设计要求施工,如因现场条件限制达不到规定坡度时,应提出相应合理的处理方案。②路基应全断面一次性分层填筑压实,填宽应按规范要求比设计宽度大出20～50cm,超宽部分在路基整修时做削坡处理。对于加宽路基衔接处或填挖交界处或路堤、路堑过渡段,应挖成台阶,台阶宽度为不小于2m,台阶底应做成2%～4%向内倾斜的坡度。挖方路段应至上而下进行,不得乱挖、超挖,严禁掏空开挖,开挖过程中应采取措施保证边坡稳定。挖石方路段施工,应从上往下逐级开挖,按现行《爆破安全规程》严格操作,并制定详细的爆破技术方案。[2]③坡顶、坡脚要及时做好排水设施,路基边坡较高时,要设置栏水梗或截水沟,通过急流槽将水排出,进入边沟或排水沟疏流。挖方路段的截水沟应从下游向上游开挖,及时进行防渗处理,避免雨水渗流。[2]俗话说得好:路基施工,排水先行。④采取边坡加固措施,进行坡面防护和冲刷防护,以及修筑挡土结构物如:抛石防护、石笼防护、浆(干)砌护坡、挡土墙、喷浆护面等,或加大边坡坡度。[1]⑤如发生边坡失稳滑塌,应把失稳路段塌方立即清除,对基底进行加固处理,再将路基分层填筑压实,或对路堑边坡进行合理防护处理,同时做好相应排水设施。

3路基弹簧

路基填土在压实时产生受压处下陷、四周弹起,如弹簧般上下波动,路基土形成软塑状态,体积没压缩,压实度不达标,俗称弹簧土。

原因分析:①填土为粘性土,含水量大,而水份又无法散发时压实,就产生弹簧土。②下卧层软弱,含水量大,上层碾压时,下层产生弹簧反映到上层,引起弹簧;或下层水份通过毛细作用,渗入上层路基,增加了上层含水量,严重时会造成翻浆,并发引起弹簧。③过度碾压使土颗粒之间间隙较小,水膜增厚,抗剪力较小,引起弹簧。

防治措施:①液限大于50%,塑性指数大于26,含水量超过最佳含水量±2%的细粒土不得直接用于路基填料。需要使用时,必须采取技术措施进行土质改良“砂化”处理,经检验满足设计要求后方可使用。[2] ②填土压实时,含水量应控制在最佳含水量±2%以内,且下层填土的压实度检测合格后方能填筑上层土。③填土时应及时开挖好排水沟,或采取其它措施把地下水位降低到50cm以下。[1] ④如出现弹簧土现象时,应将弹簧土翻挖晾晒、风干至最佳含水量±2%时再行填筑压实;或将弹簧土挖除换干土或透水性材料回填压实;或用石灰粉等材料均匀拌入弹簧土中的技术措施,降低土的含水量再填筑压实。

4压实度不达标

路基基底或分层填土层压实度不达标。

原因分析:①基底表面的种植土、草皮、树根、淤泥等没有清除干净。②基底土的含水量高,且水又无法排出。③分层填土含水量达不到最佳含水量。④填土颗粒过大,至颗粒之间空隙过大或填料中含有不符合要求的粉质土、有机土、高塑指的粘土等。⑤填土层超厚或压实功不够。

防治措施:①路基填筑前应彻底清除地表种植土、草皮、树根、淤泥;对于水地、池塘、洼地土的含水量高,应先开挖纵横排水沟,将水疏干,再行平整压实。②路基分层填筑时优先选用级配良好的粗粒土作为填料,填料的最小强度和最大粒径及路基压实度(重型击实)应符合规范要求。③填土应水平分层填筑,通常细粒土压实厚度不超过20cm,路床顶面最后一层的最小压实厚度不小于10cm,并通过试验段确定压实机具和压实遍数。④如有压实不达标现象,则将填料或底层挖出,或换填或晾晒或掺入石灰粉等技术措施;含水量过小的土,则洒水湿润后进行碾压。压实厚度过大或压实机械功力不够时则应将厚度铲薄,或增大压实功机械进行压实。

5路基与结构物错台

路基在与结构物连接处产生沉降,引起错台,车辆行驶过程中会发生跳车现象。

原因分析:①路基与结构物错台多发生在桥台、涵台后路基,由于连接处路基预压荷载或路基压缩固结时间短,使路基施工后沉降量偏大,引起错台。②结构物后缺口的回填土,尤其是开挖后的回填土,填筑范围小、填料不合格,分层碾压效果差,压实度偏低。

防治措施:①路基填筑可提前施工,待桥头路基沉降固结后再进行桥台施工。②桥台路基软基处理要超载预压较长时间(6个月以上),再施工桥台。③结构物缺口回填,应严格控制填料质量,采用砂类土、透水性好的土或改良土,两侧对称填筑。台背填土顺路线方向长度应自台身起,顶面不小于台高加2m,底面不小于2m,拱桥台背填土长度不应小于台高的3～4倍,锥坡填土与台背填土同时进行,宽度一次填足。④在桥、涵台后设置适长搭板,起缓冲作用。⑤小桥、涵有其自身适量均匀的沉降,为与路基沉降相协调,一般可将路基超高填筑3cm左右,铺筑路面时视具体情况再行处理。⑥对错台引起的桥涵头跳车,应加强经常性的养护,对沥青混凝土路面需在路基桥头部位罩面;对水泥混凝土路面,采用沥青罩面,以消除错台影响。

6路床积水

路床上有水无法排出。

原因分析:①路床横坡过小,水无法通过横坡排除。②路床凹凸不平,平整度差,在凹槽处形成积水。③路床施工后,没有及时做好排水设施,路床上有水无法排出。④路床标高低于周围地面标高,而路基又没有边沟或其他排水设施,以至路床上水不能排出。

防治措施:①路床施工时横坡宜为2%～3%,以利排水。②路床平整度应达规范要求。③边沟与路槽应同步施工,并同时做好其他相应排水设施。[2]④如有积水,找出原因,采取措施补救,迅速消除积水。

7结束语

路基质量病害是路基施工中经常发生、也较普遍的质量问题,其对路面的使用品质与寿命会产生不同程度的影响。我们施工队伍应按照设计要求精心施工,严格检测,因地制宜地制定好合理的季节性施工方案,做好排水,保持路基处于干燥状态。认真执行技术规范的规定,遵守国家法律法规,保护好耕地、农田水利设施和生态环境,则会在人为因素上避免工程病害的发生。

参考文献:

[1]方左英主编.路基工程[M].人民交通出版社,1995.

[2]《公路路基施工技术规范》(JTG F10-2006).人民交通出版社.