公路工程论文公路特殊路基处理施工技术分析
所属栏目:公路工程类论文
发布时间:2013-10-12 11:47:43 更新时间:2013-10-12 11:07:41
公路是指联接城市之间、城乡之间、乡村与乡村之间、和工矿基地之间按照国家技术标准修建的,由公路主管部门验收认可的道路。本文是一篇公路工程论文范文,论述了公路特殊路基处理施工技术分析,文章选自期刊《公路交通科技》自1984年创刊以来,以“报道公路建设科研成果,展示公路建设新产品、新技术”为使命,致力于为公路建设的科研人员、公路建设者们服务。
摘要:公路路基是路面的基础,承受它们自身重量下的土体重量的路面结构和交通负荷。在公路路基施工时,常会遇到特殊地段,如软土、基土、盐渍土、膨胀土和冻土路基等,在特殊路段应进行路基加固处理。本文深入分析了各种特殊路基的处理方法,对以后的公路施工中特殊地基处理具有重要的现实意义。
关键词:公路工程,特殊土,路基处理
1.公路施工中特殊路基概述
特殊路基是指建立在不良地质,特殊的地形地质情况,一些特殊的气候因素的不利条件下的路基。.特殊路基是可能因为自然平衡状态被打破,或边坡陡峭的斜坡,或地质承载力太低而出现的各种问题,因此,除了一般路基按标准,要求设计外,也要根据特殊问题进行处理研究。
根据特殊路基土的分类,一般包括软土路基,沼泽地区路基,水网及水田地区路基,盐渍土路基,膨胀土路基,粉煤灰路基。根据地形区域的不同,可以分为区域沿河路基,水库区路基和沿海地区路基;根据地形特点,可分为路基滑坡区路基,塌陷和岩堆位置泥石流地区路基;根据不同的地质年限,可以分为季节性冻土路基,多年冻土地区路基和涎流量冰地区路基,雪害地区路基等。
2.软土路基施工技术措施
2.1置换土施工。填筑前,应排除地表水,清除腐殖土、淤泥。填料宜采用透水性土。处于常水位以下部分的填土,不得使用非透水性土壤。填土应由路中心向两侧按要求分层填筑并压实,层厚宜为15cm。分段填筑时,接茬应按分层作成台阶形状,台阶宽不宜小于2m。
2.2土工材料处理软土。土工材料铺设前,应对基面压实整平。宜在原地基上铺设一层30~50cm厚的砂垫层。土工材料应由耐高温、耐腐蚀、抗老化、不易断裂的聚合物材料制成。其抗拉强度、顶破强度、负荷延伸率等均应符合设计及有关产品质量标准的要求。铺设土工材料后,运、铺料等施工机具不得在其上直接行走。每压实层的压实度、平整度经检验合格后,方可于其上铺设土工材料。土工材料应完好,发生破损应及时修补或更换。铺设土工材料时,应将其沿垂直于路轴线展开,并视填土层厚度选用符合要求的锚固钉固定、拉直,不得出现扭曲、折皱等现象。土工材料纵向搭接宽度不小于30cm,采用锚接时其搭接宽度不得小于15cm;采用胶结时胶接宽度不得小于5cm,其胶结强度不得低于土工材料的抗拉强度。相邻土工材料横向搭接宽度不应小于30cm。路基边坡留置的回卷土工材料,其长度不应小于2m。土工材料铺设完后,应立即铺筑上层填料,其间隔时间不应超过48h。双层土工材料上、下层接缝应错开,错缝距离不应小于50cm。
2.3采用塑料排水板。塑料排水板应具有耐腐性、柔韧性,其强度与排水性能应符合设计要求。塑料排水板贮存与使用中不得长期暴晒,并应采取保护滤膜措施。塑料排水板敷设应直顺,深度符合设计规定,超过孔口长度应伸入砂垫层不小于50cm。
2.4采用碎石桩处理。宜选用含泥砂量小于io%、粒径19~63mm的碎石或砾石作桩料。应进行成桩试验,确定控制水压、电流和振冲器的振留时间等参数。应分层加入碎石料,观察振实挤密效果,防止断桩、缩颈。桩距、桩长、灌石量等应符合设计规定。
2.5采用粉喷桩加固土桩处理。石灰应采用磨细一级钙质石灰,最大粒径小于2.36mm、氧化钙含量大于80%,宜选烧失量小于10%的粉煤灰、普通或矿渣硅酸盐水泥。工艺性成桩试验桩数不宣少于5根,以获取钻进速度,提升速度、搅拌、喷气压力与单位时间喷入量等参数。
3.盐渍土路基施工技术措施
3.1路基试验段施工。在施工前应针对盐渍土的地基处理、路基填筑、隔断层铺设等施工工艺性问题铺筑试验路段。试验路段应选择在有代表性的盐渍土地段进行,路段长度宜为200m。试验路段应确定拟用的隔断层施工工艺和盐渍土路基的处理施工方法。试验路段应确定最佳的机械组合、松铺厚度、洒水方法、碾压遍数等。
3.2基底处理。当基底土不符合规范规定时,应挖除,一般情况下铲除厚度应不小300mm,应按设计要求换填透水性较好的土。换填深度不应小于1.0m。地下水位以下的软弱土体应按设计要求采用透水性好的粗粒土换填,高度宜高出地下水位300mm以上。在内陆盆地干旱地区,路面为沥青混凝土、水泥混凝土或沥青表面时,应按设计要求在下路堤内设置封闭性隔断层。地表为过盐渍土的细粒土、有盐结皮和松散土层时,应将其铲除,铲除的深度通过试验确定。地表过盐渍土层过厚时,如仅铲除一部分,则应设置封闭隔断层,隔断层宜设置在路床顶以下800mm处;若存在盐胀现象,隔断层应设在产生盐胀的深度以下。在积水路段,应将积水排除后,将地表翻晒,其厚度应不小于500mm。对排水困难的低凹地、软土、泥沼、地下水位接近地表地段,应按照设计要求进行处理后方可填筑路基。
3.3土料的挖运。在取土场按要求将土料处理好后,采用自卸车运至作业面,由专人指挥卸车,根据自卸车装土量及土的松铺厚度确定卸车间距。土堆应形成梅花形,这样可使推土机推平后松铺厚度大致相同。卸土量由试验段确定,每层松铺厚度不宜大于200mm,砂类土松铺厚度不宜大于300mm。路床顶面最后一层的压实厚度不应小于80mm。
3.4摊铺整平。摊铺时先用推土机或装载机初平,再用平地机精平,初平与精平要同时穿插进行,以节约时间。在精平后检测其松铺厚度是否与试验段确定的松铺厚度吻合,在确认一致后准备开始碾压作业。
3.5碾压成形。路基压实宜在土料处于最佳含水率时进行压实。用砾类土和砂类土填筑时,不得超过最佳含水率的±2%;用细粒土填筑时,碾压含水率不宜大于最佳含水率1%。如果含水率过高,要进行翻晒;如果含水率过低,要进行洒水,洒水要均匀,不得有片状过湿或过干现象。
4.膨胀土路基施工技术措施
膨胀土路基施工应在施工应避开雨期,且保持良好的路基排水条件。应采取分段施工,各道工序应紧密衔接,连续施工,逐段完成。边坡应预留30~50cm厚土层,路堑挖完后应立即按设计要求进行削坡与封闭边坡。路床应比设计标高超挖30cm,并应及时采用粒料或非膨胀土等换填、压实。路基填方应在施工前应按规定做试验段。路床顶面30cm范围内应换填非膨胀土或经改性处理的膨胀土。当填方路基填土高度小于1m时,应对原地表30cm内的膨胀土挖除,进行换填。强膨胀土不得做路基填料。中等膨胀土应经改性处理方可使用,但膨胀总率不得超过0.7%。施工中应根据膨胀土自由膨胀率,选用适宜的碾压机具,碾压时应保持最佳含水量;压实土层松铺厚度不得大于30cm;土块粒径不得大于5cm,且粒径大于2.5cm的土块量应小于40%。在路堤与路堑交界地段,应采用台阶方式搭接,每阶宽度不得小于2m并碾压密实,路基完成施工后应及时进行基层施工。
5.冻土路基施工处理
由于地质条件的特性,加上由于公路在大片的耕地中穿行,老路基基本上铺设在灌渠边或排碱渠边。所以冬、春季冻融对路基的破坏较严重。为达到设计文件和规范要求的使用寿命,路基必须特殊处理。处理这样的路基,要根据引起翻浆的具体情况来制定处理方案。一是地下水位过高引起的翻浆。可以采用在一定高度的路基上铺设防渗膜,以阻止地下水的作用或阻止毛细水的上升。二是由于路基土是粘性土,而粘性土的透水性很差,水积聚在这样的土层中。不易散失,造成疲软,而可采取的措施就是换透水性良好的风积沙或砂砾石,换填厚度要根据地下水位和粘土层厚度以及冰冻厚度确定。如果粘土层不厚,下部就是透水性良好的土质,且地下水位不高。只需挖除粘土换填沙土即可;如果下部土层为粘土和沙土交替出现。则要换土到冰冻线以下。而且最好铺设防渗膜,以阻断下层毛细水对路基的作甩如果路基距离水渠很近,且水渠边种有树,而路基填筑不高等,每到冬春季冻融,路基路面就会形成纵向裂缝。对这种情况的处理,首先要切断树根的毛细水作用,在离路基0.5m-1.0m处,顺路基挖一条深沟,宽度视毛细水作用面而定,深度视不同树种的根系情况确定。用防深膜铺垫后,应回填砂砾石压实。然后采取措施阻止地下水对路基的作用。更好的方法是不光换填风积沙,还应该在路基全宽内铺设防渗膜。彻底阻止地下水对路基的作用。例如,某公路k13+500~k14+630段就是靠水渠太近,水渠边种有柳树。按照以上方法处理后,虽经冻融作用,路基路面依然完好,而有些地段由于仅仅采取挖沟切断树根的毛细水作用处理,经过冻融作用后。路基路面仍然不同程度出现纵向裂纹。
结论:
路基是整个公路的根基。没有好的路基质量,就不能保证有良好的路面质量。施工中一定要重视路基的施工质量,以保证公路的合理使用寿命。软土路基作为路基施工中存在的一种特殊岩土,对公路工程路基施工质量的影响较大。采用经济、合理的技术措施对其进行处理利用,将为公路建设意义重大。