摘 要:路基即是路面的基礎(chǔ),是公路線形的主體,道路質(zhì)量的好壞在很大程度上取決于路基質(zhì)量。沒(méi)有穩(wěn)固的路基,就沒(méi)有穩(wěn)固的公路,一條優(yōu)質(zhì)公路,路基質(zhì)量是關(guān)鍵。
關(guān)鍵詞:市政道路;路基;處理
一、選擇處理方法時(shí)應(yīng)考慮的因素
(一)地基狀況
1、土質(zhì)
砂性土:對(duì)可能發(fā)生液化的砂性土采用擠實(shí)砂樁法或振動(dòng)壓實(shí)法進(jìn)行改善;粘性土:除了壓實(shí)法外,其他方法均適用。但采取的處理方法對(duì)土基的擾動(dòng)須盡量小。因?yàn)檎惩烈唤?jīng)擾動(dòng),強(qiáng)度降低很多。
2、地基構(gòu)成
在軟土層淺而薄的情況下,常用簡(jiǎn)單的表層處理法;重要的構(gòu)造物基礎(chǔ)常用開挖換填法;若軟土層較厚,應(yīng)使用其他方法配合表層處理法;夾有砂層且厚度較薄(3m~4m以下)的軟土層,一般采用表層處理法、荷載壓重法等方法;因?yàn)榧词故?cm的砂層也是有效排水層,在土質(zhì)調(diào)查中不能遺漏。軟土層厚且無(wú)砂層的情況,因排水距離長(zhǎng),固結(jié)沉降需很長(zhǎng)時(shí)間,強(qiáng)度也不增長(zhǎng),因此,沉降處理常用垂直排水法,穩(wěn)定措施常采用反壓護(hù)道法、擠實(shí)砂樁法和石灰樁法。在淺層部位堆積有4m以上砂層,以下為軟弱粘土層的情況,一般穩(wěn)定不成問(wèn)題,只需沉降處理,常用垂直排水、荷載壓重等方法。
(二)道路性質(zhì)
1、道路等級(jí)愈高,平整度愈重要,愈需要采取有效的沉降處理措施。等級(jí)較低時(shí),可先鋪簡(jiǎn)易路面,待沉降結(jié)束后,再鋪正式路面以節(jié)約資金。
2、道路形狀
路堤的設(shè)計(jì)高度與寬度也是選擇處理方法時(shí)要考慮的重要因素。如采用換填法時(shí),寬而低的路堤易發(fā)生局部破壞;反之窄而高的路堤,下面易被換填。在設(shè)計(jì)高度大而穩(wěn)定有危險(xiǎn)的情況下,采用壓重法將受到限制。還有路堤越寬越高,則地基產(chǎn)生壓力的根部越深而引起深處粘土層沉降。
3、道路所在地段
一般地段上,剩余沉降即使大到一定程度,只要不均勻沉降不大,路面基本上不會(huì)喪失其平整度|考試-大|。但與構(gòu)造物相連地段,剩余沉降將造成錯(cuò)臺(tái),路面形成對(duì)行等非常危險(xiǎn)的狀況;而且若路基穩(wěn)定性不夠,橋臺(tái)將受到大的土壓力作用而引起側(cè)向位移的事故屢見(jiàn)不鮮。因此,構(gòu)造物鄰接地段的處理措施非常重要。
二、路堤填筑
在路堤填筑前首先對(duì)原有地面進(jìn)行清理,對(duì)于存在的不平之處應(yīng)首先予以整平然后進(jìn)行碾壓(填前碾壓)達(dá)到規(guī)定的壓實(shí)度。對(duì)于需要填筑的地段坡度較大時(shí)應(yīng)首先從低處填起分層填筑,并應(yīng)在原有坡面上修筑臺(tái)階以利于新舊土的結(jié)合,臺(tái)階寬度應(yīng)在1米左右,厚度應(yīng)根據(jù)分層填筑的厚度加以確定。
(一)排水
取土坑取土?xí)r,首先在取土坑四周、中間分塊(約20畝左右)開挖排水溝(深3.0m以上),降低取土區(qū)的地下水位,排除取土區(qū)內(nèi)的自由水,使水溝與自然溝渠相連,排入溝渠中,或用水泵把排水溝中的水排出。
(二)挖土
根據(jù)取土區(qū)的形狀、大小,選擇堆土位置,并安排挖掘機(jī)進(jìn)行挖土。
(三)摻灰
根據(jù)上述摻二灰量的原則,計(jì)算石灰粉煤灰用量,備足生石灰和粉煤灰在土堆位置附近,以便機(jī)械摻灰。摻灰劑量采用體積控制,通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)定各種材料不同含水量時(shí)的密度,以確定各中材料的體積比,各種材料的摻加比例必須做到準(zhǔn)確無(wú)誤。
(四)悶灰
為使摻加的生石灰在土中能充分消解,降低土的含水量,可將挖掘機(jī)挖土和裝載機(jī)摻灰穿插進(jìn)行,把土堆成錐體或帶狀,再用裝載機(jī)翻拌、打堆,效果甚佳。
悶灰時(shí)間不宜過(guò)短,否則生石灰不能充分消解,成型路基會(huì)出現(xiàn)“筍炮”現(xiàn)象。但也不能過(guò)長(zhǎng),防止Ca2+、Mg2+流失過(guò)多,影響石灰活性,CBR值得不到提高。悶灰時(shí)間一般控制在3~4天左右。
(五)攤鋪
根據(jù)汽車的噸位,設(shè)計(jì)攤鋪厚度、寬度,規(guī)定每種車型的卸土位置、縱橫間距等,并在路基表面劃線排布,目的是為了嚴(yán)格控制攤鋪厚度,盡量做到分層等厚薄層攤鋪碾壓,保證壓實(shí)度的均勻性。
推土機(jī)推平土堆后,用輕型壓路機(jī)快速碾壓一遍,并用平地機(jī)整平,保證碾壓后成型路基的表面平整度和橫向坡度。
(六)拌合粉碎
盡管高塑指土經(jīng)過(guò)石灰粉煤灰處理后產(chǎn)生砂化現(xiàn)象,但使用旋耕犁往往不能將土塊粉碎,使之符合粒徑小于50mm的要求。而且旋耕犁耙齒過(guò)短,不能有效地翻拌到規(guī)定的層厚,拌合不勻,效率不高。使用穩(wěn)定土拌合機(jī)拌合,既能使土塊充分粉碎,又能使土和石灰粉煤灰充分均勻拌和,不留夾層,效率比旋耕犁高3~4倍。
(七)碾壓
要求碾壓前作石灰灰劑量和含水量檢查,即粉碎拌合初平后測(cè)定石灰劑量,目的是對(duì)灰劑量離散性太大的部位再適當(dāng)摻灰。并測(cè)定最大干密度保證路基壓實(shí)度。冬季或雨季碾壓前的含水量要控制在最佳含水量的+1~-1之間。夏季和久晴無(wú)雨、空氣濕度較低季節(jié),碾壓前含水量控制在最佳含水量的+3~-1之間。
初平后先用光輪壓路機(jī)穩(wěn)壓,然后必須用平地機(jī)整平,再用大噸位的壓路機(jī)碾壓,目的是保證平整度和壓實(shí)度。
三、路基路面排水
影響路基強(qiáng)度和穩(wěn)定性的另一重要因素是水,因此必須做好路基排水系統(tǒng),并與地區(qū)排水規(guī)劃相協(xié)調(diào)。在路基施工中,應(yīng)重視排水,防止各種水患,避免路基路面施工的不必要損失。
(一)地面排水
通常采用的地面排水設(shè)施是邊溝、截水溝、跌水、急流槽、地表的排水管。對(duì)于高速公路和一級(jí)公路的排水溝渠,一般要求鋪砌防護(hù)。普遍采用漿砌片石加固。而水泥混凝土預(yù)制板塊也在廣泛應(yīng)用。高速公路和一級(jí)公路通過(guò)水網(wǎng)地段的路基,對(duì)逢溝設(shè)涵的做法有所改進(jìn),從而提高了路基的工程質(zhì)量。
(二)路面排水
目的是迅速排除路面范圍的降水,減少水從路面滲入,使水不沖刷路基邊坡。路拱橫坡應(yīng)≥2%。雨水排出路面有兩種方式:一是集中排水。在硬路肩外側(cè)設(shè)置水泥混凝土預(yù)制塊或現(xiàn)澆瀝青混凝土的攔水帶?膳c硬路肩路面構(gòu)成三角形的集水槽流水,每隔20~50m間距設(shè)置泄水口與路堤邊坡急流槽銜接,將雨水排到坡腳排水溝中。對(duì)超高路段的排水,通過(guò)設(shè)于中央帶的圓形開口排水溝或雨水井排除。在西部降水量低的地區(qū),大多在中央分隔帶采用過(guò)水槽排水。二是分散排水。多用于西北地區(qū)地勢(shì)平坦、路線縱坡小于0.3%的長(zhǎng)路段。除了硬化路肩和加固路基邊坡外,在經(jīng)地下水位較高的綠洲地帶,也要防止邊坡上部的植草生長(zhǎng)擋住橫向排水去路造成路表積水。改進(jìn)的方法是硬化路肩,設(shè)置路肩排水溝,增大溝坡排水。
(三)地下排水
路基地下排水仍多用暗溝、盲溝、滲溝、滲井等,其特點(diǎn)是以滲透力式排水,當(dāng)水流量較大,多采用帶滲水管的滲溝。傳統(tǒng)的砂礫料反濾層多改用有反濾功能的土工織物,幾年研制的帶有鋼圈、濾布和加強(qiáng)合成纖維組成的加勁軟式透水管直徑8—30cm,很適用于地下排水。
四、軟土地基處理
近年來(lái),隨著公路建設(shè)的迅速發(fā)展,針對(duì)軟土地基,在防止路堤失穩(wěn)定、沉降觀測(cè)控制、軟土地基處理技術(shù)等方面取得了顯著成果。對(duì)處理的軟土地基用沉降速率作為鋪筑路面時(shí)間的沉降控制方法控制,使得在軟土地基上一次建成高級(jí)路面的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題得到了解決。
(一)灰土擠密樁
當(dāng)軟土地層含水量過(guò)大或過(guò)小時(shí),采取灰土擠密樁。
(二)輕質(zhì)路堤
用輕質(zhì)材料填筑路堤可減輕對(duì)地基承載力的要求。目前國(guó)內(nèi)已有應(yīng)用粉煤灰填筑路堤的成功經(jīng)驗(yàn),可使路堤自重減輕25%左右。用重型擊實(shí)試驗(yàn)法測(cè)定最大干容重為9-12KN/m3。硅鉆型粉煤灰粘性小,不具塑性,但液限在64%左右,最佳含水量37%-41%,有良好的壓實(shí)性能。粉煤灰路堤邊坡表層l-2m用粘質(zhì)土包覆,以穩(wěn)定邊坡和利于長(zhǎng)草,路床頂面用粗粒上封閉厚0.3—0.5m。
(三)土工合成材料加固
淺層(一般小于3m厚)的軟土地基可采用先在地表鋪筑上工布,再填筑路堤,土工布起分隔、過(guò)濾、排水和加速固結(jié)等作用,從而取代常規(guī)的置換方法。采用聚丙烯或聚乙烯土工格柵,以及采用網(wǎng)箱席墊處理軟土地基,其主要作用足使地基土和填料向上和向兩側(cè)的位移受到限制,減少局部荷載。采用網(wǎng)箱席墊可減少總沉降量40%左右。
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