浅谈高速公路路基施工技术.doc

浅谈高速公路路基施工技术摘要:随着我国基础设施建设的进一步加快,我国高速公路建设将呈现前所未有的发展势头。路基作为高速公路的基本载体,其施工质量越来越受到人们的关注。本文在分析高速公路路基施工质量要求的基础上,对路基施工中的路基填土与路基压实施工技术、路基排水施工技术、路基防护施工技术作了阐述。从施工测量、路基土方施工和路桥过渡段施工质量控制等方面阐述了路基施工过程中的质量控制措施，并讲述路基施工过程中一些病害的现场处理方法。摘要：高速公路 路基 施工技术一路基施工的质量要求高速公路路基工程施工的质量,是目前每个高速公路施工企业在路基工程施工中都非常关心的问题,它是高速公路路基施工项目能否有效控制成本,赢得效益的关键。我们知道,高速公路路基质量对道路的使用性能影响特别大,因此在进行路基施工时应针对不同的路基项目采取不同的具体措施,一定要严格按照规范要求进行。同时,还要通过推广新材料、新工艺,以科技含量高的施工方法提高路基工程质量。具体要有以下几个要求。（1）具有足够的稳定性为防止路基结构在行车荷载及自然因素作用下发生整体失稳，发生不允许的变形或破坏。必须因地制宜地采取一定的措施来保证路基整体结构的稳定性。（2）具有足够的强度为保证路基在外力作用下，不致产生超过容许范围的变形，要求路基应具有足够的强度。（3）具有足够的水温稳定性路基在地面水和地下水的作用下，其强度将会显著降低。特别是季节性冰冻地区，由于水温状况的变化，路基将发生周期性冻融作用，形成冻胀和翻浆，使路基强度急剧下降。应保证在最不利的水温状况下，强度不致显著降低，这就要求路基应具有一定的水温稳定性。二、路基填筑施工 1施工前的准备 首先，在全面熟悉设计图纸和设计交底的基础上，进行现场核对和施工调查，核实工程数量，编制土石方调配方案和实施性施工组织设计。 其次，施工测量及放样，内容包括导线、中线、水准点复测，横断面检查与补测，增设水准点、导线点等。放出路基边缘、坡角、边沟、路堑坡顶、取土坑、弃土场等位置。施工放样所用仪器须经标定，满足精度等级要求。 最后，结合永久排水设施修建临时排水沟，保持路基施工场地处于良好的排水状态。 路堤基底的处理 清除树根、草皮。路堤基底清理后要进行压实。填前压实度在规定的范围内。在深耕地段，应将土翻松、打碎、再整平、压实。经过水田池塘、洼地时，根据具体情况采用排水疏干、换填、抛石挤淤等处理措施，确保路堤的基底具有足够的稳定性。 在稳定的斜坡上，挖成台阶，以便填筑和压实时机具操作。 填料的选择 （1）对路堤填料进行以下试验 液塑限、塑性指数； 颗粒大小分析； 含水量、密度、相对密度； 土的重型击实试验； 土的强度试验（值）； 土的有机质含量及易溶盐含量。 （2）不适用于高速公路路基填料的材料有 沼泽土、淤泥、泥炭； 含有树根和易腐蚀物质的填料； 有机质含量大于的材料； 液限大于及塑性指数大于的材料； 含水量过大的材料。 试验段施工 试验段位置选择在地质条件、断面形式有代表性的地段，试验段长度100200m在左右。试验段所用的材料和机械应与将来全线施工所用的材料和机械基本相同。通过试验段来确定不同的压实机具不同填料适宜的松铺厚度和相应的碾压遍数，最佳的机械配套和施工组织。对于填土路堤、填石路堤、土石混填路堤应分别进行试验段施工，确定施工工艺和施工参数。 土方路基填筑 （1）填方作业采用分层平行摊铺，每层最大松铺厚度不大于30公分，每层填料铺设的宽度应超出每层路堤设计宽度厘米，以保证修整路基刷坡以后的路堤边缘有足够的压实度。 （2）填筑土方时，应均匀地把材料摊铺在路堤的整个宽度，用平地机整平，并做出的横坡。 石方、土石混填路堤的填筑 （1）石料饱水抗压强度应大于设计值。 （2）填石、土石混填路堤要分层摊铺、分层碾压。每层填料要连续铺筑其整个断面宽。 （3）不允许将爆破的混合料直接填至路堤，只能将符合尺寸要求的混合料运至填筑层上。 挖方路堑基底的处理措施 （1）挖方路堑基底有渗水等病害时，必须根据实际情况采用有效措施进行处理，如进行换填、做盲沟、加深边沟深度等。 （2）土方地段及石方强风化地段，必须超挖，然后进行回填，压实度不小于设计值。 ）路基填筑需要注意的问题 （1）不同性质的填料要分别分层填筑，不是混填，以免内部形成薄弱面，影响路堤的稳定。 （2）填方相似作业段交接处若非同时填筑，则填筑地段应按坡度分层留好台阶；若同时 填筑，则应分层相互交迭衔接。三、路基压实工艺及质量检测 影响路基压实的因素分析 （1）填筑路基的材料，由于不同填料的性质存在较大的差异，须根据要求因地制宜地选择。（2）填筑材料的含水量是影响路基压实的重要因素。在填筑材料中，除填石及含石量大于的土石混填料外，其它各种材料均与含水量有密切的关系，只有在最佳含水量时压实，方可得到最大密实度。 （3）狭窄面积和一些特殊部位的压实。所谓“特殊部位”是指施工段的交界处，构筑物的台背、墙背，施工机具不可达到的薄弱环节。在施工中一定要引起重视，在填筑时，要选择适宜填料。一般采用小型设备进行碾压，如平板振动夯实机、手扶双轮压路机等，这些部位的实厚度控制在之间，压实时严格控制含水量。（4）碾压机具和方法是保证压实质量的重要因素。必须根据填料性质和要求达到的密实度，选用和配置碾压机具。然后根据机具性能，确定适宜的松铺厚度。 压实机具的配置 每一施工段配置：自重以上、振动力以上的振动压路机台、拖式凸轮振动压路机台。 土方路堤的压实和质量控制 施工时每填料做一次重型击实试验，准确掌握最佳含水量及最大干容重等控制参数。施工现场必须配备洒水车，路耙等设置用于控制含水量。 土的松铺厚度，在碾压前用平地机进行整平，并将填料含水量控制在比最佳含水量大（根据气候情况确定），先静压一遍，然后振动碾压遍。采用灌砂法检测压实度，当压实度检测合格，并经监理工程师验收后，方可进行下一层的填筑。 石方及土石混填路堤的压实和质量控制 石方及土方混合料填筑时，必须严格控制石料的最大粒径及松铺厚度。要用推土机和平地机整出一个较密实平整工作面。所有填石孔隙要用小石料和石屑人工填满铺平，填料不得离析。压路机碾过程中，继续用小石料或石屑填隙，一直进行到重轮下，石料不出现松动，表面均匀平整为止，一般需碾压一遍即可。压实质量控制，采用压沉值来确定。压沉值即相邻两遍碾压所产生的相对沉降量。 压沉值测试方法：在测点上设置个直径钢球，用压路机将其压入路堤，使钢球顶面与路堤表面平顺。用精密水准仪测出钢球顶面标高，用总压实力的振动压路机碾压一遍后，再次测出钢球顶面标高，从而求出相邻两遍各点的相对沉降量，即为压沉值。 四 路基路面排水.1 路面排水雨水排出路面有两种方式。第一种是集中排水, 在硬路肩外侧设置水泥混凝土预制块或现浇沥青混凝土的拦水带, 以其与硬路肩路面构成三角形的集水槽流水, 每隔 2050m 间距设一泄水口与路堤边坡急流槽衔接将雨水排到坡脚排水沟中。超高路段的排水通过设在中央带的圆形开口排水沟或雨水井进行排除。在西部降水量低的地区大多采用在中央分隔带设过水槽排水。第二种是分散排水, 多用于西北地区地势平坦, 路线纵坡小于 0.3%的长路段, 除了硬化路肩和加固路基边坡外,在经过地下水位较高的绿洲地带, 也要防止边坡上部的植草向上生长挡住横向排水出路造成路表积水, 改进的方法是硬化路肩, 设置路肩排水沟, 增大沟坡排水。2 路基排水路基地下排水仍多用暗沟、盲沟、渗沟、渗井等, 其特点是以渗透力式排水, 当水流量较大, 多采用带渗水管的渗沟。传统的沙砾料反滤层多改用有反滤功能的土工织物, 近几年研制的带有钢圈、滤布和加强合成纤维组成的加劲软式透水管直径 8- 30cm, 很适用于地下排水。五路基防护路基的修筑改变了地层的天然平衡状态, 以及路基暴露在空间,不断受各种错综复杂的自然因素侵蚀, 因此需要进行各种类型的防护。.1 坡面防护坡面防护的目的是防止地表水流的冲刷、坡面岩土的风化剥落以及与环境的协调。近年来, 随着对环境保护的重视, 高等级公路的边坡, 多采用种草防护。边坡较高时, 采用砌石框格(方型、菱形、拱型、M 型)种草防护。由于西部干旱缺水, 边坡种草防护类型的选择很重要,现大多采用草坪植生带, 即将草籽、肥料和土均匀拌和裹于土工物内,当草籽发芽且长成草起到固土作用后, 无纺布纤维自然腐烂, 不会污染环境, 效果很好。所以从保护环境的角度出发, 建议大力推广既能改善生态环境, 美化景观, 又一劳永逸的种草防护。2 冲刷防护防护沿河路基边坡免受冲刷仍多采用直接防护。传统的砌石、抛石、铁丝石笼、挡土墙等有所改进, 用高强土工格栅代替铁丝做石笼,用聚酯或聚氨脂类土工织物混凝土护坡模袋做成的护面板防护受水冲浪击的边坡, 很能适应土体不均匀沉降。.3 支挡防护挡土墙用于支挡防护目前仍占主要。石砌的重力式挡土墙多用于石料丰富、墙高较低、地基较好的场合; 钢筋混凝土结构的悬臂式挡土墙、扶壁式挡土墙和板柱挡土墙其受力比较合理, 墙身圬工体积小, 也已广泛应用于公路路基的防护。垛式挡土墙易于调整墙的高度, 并采用预制构件拼装, 是一种特殊型式的挡土墙。六 软土地基处理1 灰土挤密桩当软土地层含水量过大或过小时, 采取灰土挤密桩。含水率过大可往孔内填干土粉或石灰粉, 以吸去部分水分, 或快速成孔浇灌或边成孔边下套管, 或成孔后下套管; 含水率过小, 应预先浸湿加固范围内土层, 成孔顺序应先外圈, 后里圈并间隔进行; 对已成孔的, 应防止受水浸湿, 且应当天回填夯实; 为避免夯打造成缩颈堵寒, 应打一孔, 填一孔; 当桩孔较密, 土质松软, 应采取间隔跳打夯实。孔填料前应先夯打孔底 34 锤; 根据试验测定的密实度要求, 随填随夯, 严格控制下料速度和夯击次数; 回填料应拌和均匀, 并控制其含水量; 每个孔填料用量应与计算用量基本符合; 夯锤重不宜小于 100Kg; 锤型以梨型或枣核型较合适。有利于夯实边缘土, 不宜采用平头夯锤, 落距一般应大于2m; 如地下水位较高, 应降低水位后再回填夯实。已出现疏松、断裂或夹层, 应用洛阳铲全部取出来, 按规定重新填夯灰土, 达到设计要求。认真按操作规程施工, 灰土要按配合比称量, 搅拌要均匀, 干湿要适度; 每次下灰厚度、数量、落锤高度、夯击次数要按试验规定做到前后一致, 施工中严格按质量评定标准进行抽样检验。.2 轻质路堤用轻质材料填筑路堤可减轻对地基承载力的要求。目前国内已有应用粉煤灰填筑路堤的成功经验, 可使路堤自重减轻 25%左右。用重型击实试验法测定最大干容重为 9- 12KN/ m3。硅钻型粉煤灰黏性小,不具塑性, 但液限在 64%左右, 最佳含水量 37- 41%, 有良好的压实性能。粉煤灰路堤边坡表层 12m 用粘质土包覆, 以稳定边坡和利于长草, 路床顶面用粗粒上封闭厚0.30.5m。.3 土工合成材料加固浅层(一般小于 3m 厚)的软土地基可采用先在地表铺筑上工布, 再填筑路堤, 土工布起分隔、过滤、排水和加速固结等作用, 从而取代常规的置换方法。软土层厚度35m, 采用土工布与砂垫层联合处治, 排水砂垫层的厚度可由 50cm 减薄至 30cm。也有在路堤下面与地表之间铺设多层土工织物, 利用材料的高抗拉强度克服地基的滑动变形来保持稳定, 通过控制填土速率, 配合超载预压, 使地基迅速固结。六、路桥过渡段施工控制 1.预设处理的技术措施 （1）预设反向坡度，在可能产生沉降的范围内，根据沉降的经验值设置一定的纵向路面超高，以抵消在运营过程中的路基沉降，从而达到消除桥头跳车的目的； （2）预设过渡段路面，过渡型路面可采用水泥混凝土六棱块、条石铺砌，半刚性过渡层或沥青过渡层等类型。当发生大的沉降出现跳车现象时可及时铺砌新的路面，确保行车顺畅。 2.减少刚度差的技术措施 （1）桥头搭板，用钢筋水泥混凝土制成的搭板将桥台与路堤衔接处进行刚柔缓和过渡，从而消除桥头跳车。 （2）柔性桥台，柔性桥台类似于加筋土挡墙，能使路基与桥台衔接处刚度差缩小，固结沉降均匀过渡。 3.减少土体蠕变的技术措施 （1）用砂砾石代替土填充台背，台背一定范围内采用模量较大，易于压实。排水性能好的材料换填，减少路基自身的压缩变形量； （2）挤密型桩，采用生石灰掺碎石依靠振动沉管钻机的挤土作用，向土体置入形成生石灰碎石散体桩，使土体形成复合土体从而提高了整体密实度； （3）土工格栅，利用锚固隔栅的张拉作用，在台背分层阻止填土顺台背沉降，材料本身的作用，使土体部分应力得到扩散和转移提高土体抗变形能力； （4）无砂混凝土填充台背，无砂大孔混凝土是指少量水泥、粉煤灰和粗骨料组成，依靠其自身重量成型。其固结后自重轻沉降量小。 4.减少地基沉降的技术措施 （1）用水泥粉煤灰，碎石桩是用水泥、粉煤灰、碎石加水拌和形成的高粘结强度桩，可以加固土压减少地基沉降； （2）采用较质材料，选用聚苯乙烯泡沫塑料，填筑桥头路基，不但可以降低地基。 六路基整修与交工验收路基整修 1、路基交工验收前，应对外观质量和局部缺陷进行整修或处理。 2、路基顶面表层的整修，应根据质量缺陷的具体情况采用合理的方案、工艺进行。补填的土层压实厚度应不小于100mm，压实后表面应平整，不得松散、起皮。 3、整修后的坡面应顺适、美观、牢固，坡度符合设计要求。 4、防护与支挡工程应检查石料风化情况、泄水孔是否通畅、结构物是否有变形和位移等，如果有质量缺陷应进行处理。 5、永久性排水系