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關于路堤施工的難點及對策論文
【摘要】 分析了丘陵地區公路路堤施工中的6個難點, 并提出了相應的施工對策。
【關鍵詞】 路堤施工 穩定性 對策
公路路基是公路線型構造物的主體, 又是路面的基礎。路基的功能要求它長期重復承受路面傳下來的車輪荷載, 要抵抗這些荷載在路基結構內部產生的應力、應變和位移, 路基結構整體及各組成部分都要具有與行車荷載相適應的能力; 路基這一產品的露天性又決定了它長期周期性地經受溫度和濕度變化的影響, 經受大氣降水及地表水、地下水的侵襲, 要抵抗自然因素產生的凍漲、軟化、滑坡等危害, 又要求路基結構
整體及各組成部分都要具有適應自然因素的能力。[1]
路堤作為路基的三種主要形式之一, 其質量優劣直接影響到路基與基底、路基與橋梁涵洞的聯結, 影響到公路的使用效果和使用壽命。路基質量靠合理的設計來保證, 靠精心的施工來實現。消滅質量通病是質量管理目標之一, 在設計合理的前提下, 要靠不斷解決施工中的難點來保證。筆者多年在丘陵地區從事設計、施工工作, 經專題研究, 丘陵地區路堤施工的難點可歸納為六個方面, 下面分別作出具體分析,探討采取的對策。
(1) 填料中大粒徑料超標。按施工規范要求, 上、下路床的最大粒徑是10 cm , 上、下路堤的最大粒徑是15 cm。[2]丘陵地區路堤填筑無論是從挖方利用還是路外選土場, 都存在超規定的大粒徑石料較多的問題。達到虛鋪厚度的石料俗稱“頂天立地”。超過虛鋪厚度的則會給施工帶來更大困難。當壓路機碾壓時, 能夠壓碎對施工還算好些, 壓不碎的大石塊對壓路機起支承作用, 使大石塊周圍的填料無法被壓實, 平整度要求更無法達到。如不清除勢必影響到壓實質量, 給路基不均勻沉降埋下了隱患, 也對上一層的平整度不利。
所以, 對不能壓碎且超過壓實厚度0. 8 倍的石塊要堅決清除, 決不能用增大分層厚度的方法來遷就; 下路床的第一層料, 要用偏心震動碾碾壓至少三遍。
(2) 填料質量變化大。在施工前必須先取有代表性的土樣, 通過標準擊實試驗確定土的最大干密度, 作為檢驗路基壓實度的標準; 通過液塑限聯合試驗確定土的最佳含水量,用以指導施工。山區土場從地表向下有明顯的層狀, 變化頻繁, 因此取樣的代表性很差。路基壓實度檢測中要注意兩種特殊情況: 一是“超密”(壓實度超過100%) , 二是不足(實際上已壓實)。適當加大標準擊實試驗頻率; 靠碾壓遍數和碾壓無輪跡作為輔助檢驗方法; 將《規范》規定的壓實度提高一個百分點。
(3) 山坡路基基底橫向坡度大。當路線經過傾斜的山坡,無論是全填路基還是半填半挖的填方部分的路堤, 它們與基底之間都存在著一個滑動面。如處理不好, 會造成路基失穩、邊坡塌方、甚至路堤沿山坡滑動, 是質量和安全的重大隱患。
對策: 當橫坡小于1∶5 時, 清除表土直接壓實后從下往上水平分層逐層填筑。當橫坡超過1∶5 時, 除按規范規定橫向挖臺階外, 還要注意: 從最低處開始按水平分層逐層填筑,所挖臺階必須按該層所處的壓實度分區的標準用壓路機壓實后方能填筑。
( 4) 原地面縱坡大、起伏大。由于丘陵地區原地面縱坡大, 縱斷面設計線的設計坡度與原地面相差很大, 起伏頻繁,填挖交替, 使路堤施工無法形成縱向較長和橫斷面一次達到路基全寬的工作面。所以只能從最低處開始分層分部分填筑, 逐漸形成較長的工作面。施工中由于工作面小, 壓實機械行程短, 縱向填挖差異大, 容易造成壓實度分區錯誤或壓實度不足。 要解決壓實度分區難的問題, 按部分、按縱橫坡度細心地計算施工部分到路面底的高度, 以此來判斷壓實度, 并分區作好記錄。在路堤的頂部不能再按水平分層法, 必須按縱坡分層法來分層, 以使整個路堤頂層縱橫全部達到設計標高, 從而保證上面等厚的80 cm 的路床。
由于工作面多, 就形成了縱向先后不同施工段之間的聯結問題, 先施工完的路段的兩側與后填路段的接頭處, 如挖臺階不便于壓實, 可用推土機推出小于30 度的斜面, 用重型壓路機壓實后再與后修的路段聯接。
(5)“雞爪溝”多。丘陵地區有走向曲折的山溝, 深淺變化大溝內有樹、腐質土等, 雞爪溝又不能都修涵洞, 如處理不好, 將產生沉陷或裂縫。
所以對每一個雞爪溝進行平面和縱向的實測, 區別不同情況處理。大體分三方面: 清楚樹根和雜物; 溝壁按挖臺階處理; 按水平分層法填筑。
(6) 橋臺后填土困難。丘陵地區橋高, 臺后填土困難, 容易產生“橋頭跳車”。因橋梁結構物本身剛度大, 而路基是柔性的。由于剛度不同, 在外荷載及自重作用下, 無論是基礎以下還是基礎本身, 產生的壓縮相對不同。橋跨結構的剛度較大, 變形較小, 丘陵地區橋梁基礎多直接在巖石上, 其基礎下部不會產生明顯變形。丘陵地區由于橋高, 臺后填土高度也大, 產生的變形也大。在施工中, 橋涵兩端路堤與橋臺之間必然會留下一個銜接部位, 放到最后修。由于作業面窄, 壓路機不便于碾壓, 容易產生死角。
對策:
最大限度地提高臺后回填材料的剛度, 最大限度地減小豎向變形。選用材料回彈模量大, 透水性好、級配良好的砂礫作為填料, 分層厚度虛鋪不超過20 cm , 灑水碾壓密實, 使其接近最大密實度, 每層壓實度均按98% 控制。從橋臺承臺頂向后2m , 再向后按1∶1 的坡度延伸到路基表面。橋臺基坑向后挖出1∶5 的臺階, 必須使壓路機能夠作業, 壓路機難以壓實的邊角用小沖擊夯壓實。為使臺背與路基結合好, 每層壓實時, 路基、臺背及錐坡均形成一個工作面, 壓路機沿路線縱向行駛。
總之, 丘陵地區具有砂石材料多、強度高, 地基強度好等有利因素, 同時也存在上述不利因素。在路堤施工中, 路堤與原地面、路堤與橋涵、路堤與排水構筑物之間的聯結問題及路堤的力學穩定性問題突出, 應當引起人們的重視。
參考文獻:
[1] 鄧學鈞. 路基路面工程[M].北京:人民交通出版社.2002.
[2] JTG F10-2006, 公路路基施工技術規范[S].
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