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        貴州路基工程淺談路基工程施工

        發布日期:2017-09-29 作者: 點擊:


        貴州路基工程淺談路基工程施工


        路基既是路線的主體,又是路面的基礎并與路面共同承受車輛荷載。路基按其斷面的填挖情況分為路堤式、路塹式、半填半挖式三類。

        一、路堤與路塹

        (一)路堤填筑

        1、路堤基底的處理

        路堤基底是路堤填料與原地面的接觸部分,為使兩者結合緊密,避免路堤沿基底發生滑動或路堤沉陷,須對基底進行清理。

        2、填料的選擇

        一般的土石都可作為路堤填料,當有多種料源時應選擇挖取方便、易壓實、強度高、水穩性好的土料。淤泥、沼澤土、凍土、含殘余樹根和易于腐爛物質的土,以及含水量超過規定的土,不得作為填料,需要時應采取技術措施。

        含鹽量超過規定的強鹽漬土和過鹽漬土不能作為高等級公路的填料,膨脹土除非表層用非膨脹土封閉,一般也不宜作為高等級公路的填料。工業廢渣(如粉煤灰、鋼渣)是較好的填料,但使用前應檢驗有害物質含量,防止污染環境。

        3、路堤填筑方式

        (1)水平分層填筑。即按照橫斷面全寬分成水平層次,逐層向上填筑。不同土質應分層填筑,透水性差的土填筑在下層,其表面應做成不小于4%的橫坡,以保證上層透水性填土的水分及時排除;為防止相鄰兩段用不同土質填筑的路堤在交接處發生不均勻變形,交接處應做成斜面(圖1)。不得出現未水平分層、反坡積水、有凍土塊和粗大石塊、有陡坡斜面等情況。

        (2)豎向填筑

        圖2所示豎向填筑是指沿路中心線方向逐步向前深填。當路線跨越深谷陡坡地形,難以水平分層填筑時使用,豎向填筑由于填土過厚難以壓實。

        (3)混合填筑

        受地形限制或堤身較高,不能按前兩種方法自始至終填筑時,可采用混合填筑法,即路堤下層用豎向填筑,而上部用水平分層填筑,如圖3所示。

        (二)路塹開挖

        路塹邊坡受到自然、人為因素的影響,比路堤邊坡更容易破壞和失穩,其穩定性與施工方法關系密切。

        1、土質路塹的開挖

        (1)橫向挖掘法

        從路塹一端或兩端按橫斷面全寬向前開挖的方式稱為橫挖法,適用于較短的路塹。當路塹深度較淺時,可一次挖到設計標高;路塹深度較大時,可分幾個臺階進行開挖。各層要有獨立的出土道和臨時排水設施,以免相互干擾,影響工效。

        (2)縱向挖掘法

        沿路塹縱向將高度分成層次開挖的方法稱為縱挖法,適用于較長的路塹開挖。如果路塹的寬度和深度均不大,可按照橫斷面全寬縱向分層挖掘,稱為分層縱挖法;如果路塹的寬度和深度均比較大,可沿縱向分層、每層先挖出一條通道,然后開挖兩旁,稱為通道縱挖法;如果路塹很長,可在適當位置將路塹一側橫向挖穿,將路塹分為幾段同時開挖,稱為分段縱挖法,適用于傍山長路塹。

        (3)混合法

        當路線縱向長度和挖深都很大時,宜采用混合式開挖法,即將橫挖法和通道縱挖法混合使用。先沿路塹縱向挖通道,然后沿橫向坡面挖掘,以增加開挖坡面。

        2、巖石路塹的開挖

        巖石路塹通常采用爆破法開挖,有條件時宜采用松土法開挖,局部情況亦可采用破碎法開挖。

        (1)爆破法

        爆破法開挖必須由經過專業培訓并取得爆破證書的施工人員施爆。爆破方法包括表面爆破、淺孔爆破、深孔爆破、光面爆破和預裂爆破。爆破施工主要工序包括炮位選擇、鑿巖(鉆孔)、裝藥與堵塞、起爆和清方、測定爆破效果。

        (2)松土法

        松土法是充分利用巖體自身存在的各種裂面和結構面,用推土機牽引的松土器將巖體翻碎,再用推土機或裝載機與自卸汽車配合,將翻松了的石塊搬運出去。松土法避免了爆破法具有的危險性,且有利于開挖邊坡的穩定及附近建筑物的安全。從發展趨勢看,能采用松土法施工的場合,應盡量不用爆破法。

        (3)破碎法

        破碎法用破碎機鑿碎巖塊,該法適宜于巖體裂縫較多,巖塊體積較小,抗壓強度低于100MPa的巖石。破碎法工作效率不高,僅用于不能使用爆破法和松土法施工的局部場合。

        二、路基壓實

        路基施工破壞了土體的天然狀態,致使其結構松散,經路基壓實后,土體密實度提高,透水性降低,毛細水上升高度減小,消除了水集聚侵蝕軟化路基及凍脹引起的不均勻變形。提高了路基的強度和穩定性。貴州路基工程

        (一)壓實施工注

        碾壓前應對填土層的松鋪厚度、平整度和含水量進行檢查,符合要求后方可進行碾壓。土方路基的壓實的施工要點為:

        (1)用鏟運機、推土機和自卸汽車推運土料填筑時,應平整每層填土,且自中線向兩邊設置2%~4%的橫向坡度。

        (2)高速公路、一級公路路基填土壓實宜采用振動式壓路機或者采用35~50t輪胎式壓路機。

        (3)當采用振動壓路機碾壓時,第一遍應靜壓,然后先慢后快,先弱振后強振。碾壓機械的行駛速度,開始時宜慢速,Z大速度不宜超過4km/h;

        (4)碾壓時直線段由兩邊向中間,小半徑曲線段由內側向外側,縱向進退式進行;

        (5)橫向接頭的輪跡應有一部分重疊,對振動式壓路機一般重疊0.4~0.5m;

        (6)對三輪壓路機一般重疊后輪寬的1/2,前后相鄰兩區段(碾壓區段之前的平整預壓區段與其后的檢驗區段)宜縱向重疊1.0~1.5m,應達到無漏壓、無死角,確保碾壓均勻。

        (7)當采用夯錘壓實時,首遍各夯位宜緊靠,如有間隙不得大于15cm,次遍夯位應壓在首遍夯位的縫隙上,如此連續夯實直至達到規定的壓實度。

        (二)路基壓實標準

        1、壓實度

        衡量路基的壓實程度是工地實際達到的干容重與室內標準擊實試驗所得的Z大干容重的比值,即壓實度或稱壓實系數。壓實度應不小于表的規定。

        注:①表列數值以重型擊實試驗法為準;

        ②特殊干旱或特殊潮濕地區的路基壓實度,表列數值可適當降低;

        ③三級公路修筑瀝青混凝土或水泥混凝土路面時,其路基壓實度采用二級公路標準。

         2、壓實質量的檢查和評價

        (1)壓實過程中,施工單位的檢測人員應經常檢查每一層的密實度是否符合要求,路基壓實度試驗方法可采用灌砂法、環刀法、灌水法(水袋法)或核子密度適度儀法。各種方法具體操作見《公路土工試驗規程》。壓實度的評定以一個工作班完成的路段壓實層為檢驗評定單元比較恰當,檢驗評定段的壓實度大于壓實度的標準值,則為合格。

        (2)地基表層應碾壓密實。一般土質地段,高速公路、一級公路和二級公路基底的壓實度(重型)不應小于90%;三、四級公路不應小于85%,低路堤應對地基表層土進行超挖、分層回填壓實,其處理深度不應小于路床深度。

        三、路基排水設施

        公路路基防排水應根據公路沿線氣象、水文、地形、地質以及橋涵和隧道設置情況,遵循總體規劃、合理布局、防排疏結合、少占農田、保護環境的原則,設置完善、通暢的防排水系統,做好路基防排水與地基處理、路基防護等綜合設計,并與路面、橋梁、涵洞、隧道等防排水系統相協調。路基排水設施設置要求必須符合規范要求。

        (一)路基地面排水設施

        路基地面排水設施的作用是將可能停滯在路基范圍內的地面水迅速排除,并防止路基范圍外的地面水流入路基內。路基地面排水設施一般有以下幾種:

        1、邊溝

        挖方地段和填土高度小于邊溝深度的填方地段均應設置邊溝,用以匯集和排除少量地面水。邊溝斷面形式有梯形、三角形和矩形,如圖所示。

        土質地段溝底縱坡超過3%時應采用溝底抹面、漿(干)砌片石、混凝土預制塊等進行加固。

        2、截水溝

        設在路塹坡頂外或山坡路堤上方,用以攔截上方流來的地面水,減輕邊溝的負擔。斷面形式一般為梯形,橫坡較陡時可做成石砌矩形。如圖。

        3、排水溝

        排水溝作用是將邊溝、截水溝、取土坑或路基附近的積水引入就近橋涵或溝谷中去。其橫斷面一般采用梯形,尺寸大小應經過水力計算選定。

        4、

        跌水與急流槽是路基地面排水溝渠的特殊形式,用于縱坡大于10%,水頭高差大于1.0m的陡坡地段。跌水和急流槽一般采用矩形,用漿砌片石或混凝土修筑,進口部分始端和出口部分終端的裙墻應埋入凍結線以下。

        5、為避免高路堤邊坡被路面匯集的雨水沖壞,可在路肩上作攔水帶,將水流攔截至挖方邊坡或在適當地點設急流槽引離路基。

        (二)路基地下排水設施

        1、盲溝

        用以攔截流向路基的層間水或降低地下水位,防止毛細水上升至路基范圍內積聚而造成凍脹和翻漿,危及路基的強度和穩定性。其斷面為矩形或梯形,內部用顆粒狀材料填滿,頂部和底面一般設厚30cm以上的不透水層。

        2、滲溝為了切斷、攔截有害的含水層和降低地下水位,保證路基的穩定,需修建滲溝排除地下水。滲溝有填石滲溝、洞式滲溝和管式滲溝三種,圖 為管式滲溝,三種滲溝均應設排水層(或管、洞)、反濾層和封閉層。填石滲溝適用于滲流不長的路段,常為矩形或梯形,底部和中間用較大碎石或卵石填筑,碎石或卵石的兩側和上部,按一定比例分層填中、粗砂或礫石等較細顆粒的粒料作反濾層,頂部用草皮或土工合成防滲材料作封閉層。管式滲溝適用于地下水引水較長、流量較大的地區,當其長度為100~300m時,應設泄水管。洞式滲溝適用于地下水流量較大的地段,洞壁宜采用漿砌片石,洞頂用蓋板覆蓋。滲溝的開挖宜自下游向上游進行,并應隨挖隨即作滲溝和迅速回填,以免塌方。為檢查維修滲溝,每隔30~50m或在平面轉折和坡度由陡變緩處設置檢查井。

        3、滲井

        當路基附近地面水或淺層地下水無法排除,影響路基穩定時,可設置滲井,將地面水或地下水經滲井通過不透水層中的孔流入下層的透水層中排除。滲井直徑50~60cm,井內填充材料按層次在下層透水范圍內填碎石或卵石,填充料應層次分明,不得粗細材料混雜填塞,井壁和填充料之間設反濾層,井頂加筑混凝土蓋。

        四、路基防護

        公路路基在水流、波浪、雨水、風力及冰凍等自然因素影響下,可能導致邊坡坍塌、路基損壞等病害,因此必須進行防護。各級公路應根據當地氣候、水文、地形、地質條件及筑路材料分布情況,采取工程防護和植物防護相結合的綜合措施,防治路基病害,保證路基穩定,并與周圍環境景觀相協調。

        1、坡面防護注

        (1)植物防護

        植物防護一般采用種草、鋪草皮、種植灌木。種草適于邊坡穩定、坡面輕微沖刷的路堤與路塹邊坡;鋪草皮適用于土質邊坡,可采用平鋪、疊鋪、方格式等方式鋪設;植樹主要用在堤岸邊的河灘上,用來降低流速,促使泥沙淤積,防止水直接沖刷路堤。

        (2)工程防護

        工程防護用在草木不易生長的坡面,采用砂石、水泥、石灰等礦質材料進行防護。防護方法包括勾縫及灌漿、抹面、噴漿及噴射混凝土、護面墻等。

        1)勾縫及灌漿一般適用于巖石較堅硬不易風化的路塹邊坡,節理裂縫多而細者用勾縫,縫寬較大宜用砂漿灌縫,一般采用水泥砂漿;

        2)抹面適用于易風化而表面比較完整,尚未剝落的巖石邊坡,抹面應均勻緊貼坡面,面積較大時應留伸縮縫。

        3)噴漿和噴射混凝土,適用于易風化但尚未嚴重風化的巖石邊坡,噴射厚度要均勻。

        4)護面墻一般用于軟質巖層或破碎巖石挖方邊坡較陡的地段,墻基應堅固,墻面和坡面應結合緊密,墻頂與邊坡間縫隙應封嚴,砌體石質堅硬,漿砌砌體和干砌咬扣必須緊密、錯縫,嚴禁通縫、疊砌、貼砌和浮塞,每隔10~15m設一伸縮縫。

        5)擋土墻是用于支擋路基填土或山坡土體的構造物,在公路工程中廣泛應用,種類較多,按結構形式分為重力式、衡重式、懸臂式、扶壁式、錨桿式、柱板式、加筋式等。

        2、沖刷防護施工

        沿河路基,直接受到流水沖刷,為了保證路基穩定牢固,應采取沖刷防護措施,常用形式有直接防護和間接防護兩種。

        《公路路基設計規范》(JTGD30-2015)規定:

        3.3.6地基表層處理設計應符合下列要求:

        1.穩定的斜坡上,地面橫坡緩于1:5時,清除地表草皮、腐殖土后,可直接填筑路堤;地面橫坡為1:5~1:2.5時,原地面應挖臺階,臺階寬度不應小于2m。當基巖面上的覆蓋層較薄時,宜先清除覆蓋層再挖臺階;當覆蓋層較厚且穩定時,可予保留。

        2.地面橫坡陡于1:2.5地段的陡坡路堤,必須檢算路堤整體沿基底及基底下軟弱層滑動的穩定性,抗滑穩定系數不得小于表3.6.11規定值,否則應采取改善基底條件或設置支擋結構物等防滑措施。

        3.當地下水影響路堤穩定時,應采取攔截引排地下水或在路堤底部填筑滲水性好的材料等措施。

        4.地基表層應碾壓密實。一般土質地段,高速公路、一級公路和二級公路基底的壓實度(重型)不應小于90%;三、四級公路不應小于85%,低路堤應對地基表層土進行超挖、分層回填壓實,其處理深度不應小于路床深度。

        5.稻田、湖塘等地段,應視具體情況采取排水、清淤、晾曬、換填、加筋、外摻無極結合料等處理措施。當為軟土地基時,其處理措施應符合本規范第7.7節的有關規定。

        注[2] 《公路路基設計規范》(JTGD30-2015)第5.1條。

        5.1.2路基坡面防護工程應設置在穩定的邊坡上,當土質和氣候條件適宜時,宜采用植物防護;當植物防護的坡面有可能產生沖刷時,應設置砌片石或水泥混凝土骨架;對完整性較好,穩定的弱、微、未風化硬巖石邊坡,可不作防護。當路基穩定性不足時,應設置必要的支擋加固工程。

        5.1.3 支擋結構設計時,應對擬加固的邊坡和地基進行工程地質勘察,查明其工程地質、水文地質條件及其潛在腐蝕性,不良地質和特殊巖土的分布情況,以及支擋結構地基的承載力和錨固條件;合理確定巖土體的物理力學參數。

        5.1.4路基支擋結構設計應滿足各種設計荷載組合下支擋結構的穩定性、堅固性和耐久性要求;結構類型選擇及設置位置應滿足安全可靠、經濟合理、便于施工養護的要求;結構材料應符合耐久、耐腐蝕的要求。

        5.1.5 防護支擋結構應與橋臺、隧道洞門、既有支擋結構物協調配合,銜接平順。

        5.1.6 地下水較豐富的路段,應做好路基邊坡防護與地下排水措施的綜合設計。多雨地區砂質土和細粒土路堤,貴州路基工程應采取坡面防護與坡面截排水的綜合措施。

        貴州路基工程


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