中级职称评审论文20011723 浅谈湘乡公路.doc

浅谈干线公路改建工程中路基加宽常见问题施工处理措施及质量控制 刘克武 湘乡市公路局 摘要：针对干线公路改建过程中路基加宽部分常见问题，结合我在施工管理中参照相关施工技术规范，提出相应的施工处治措施及质量控制方法。关键词：干线公路、改建工程、路基加宽、常见问题、处治措施，质量控制 前言：“十五”规划以来，随着国家加大对原国省干线公路的提质改造，采用沿着老路走，基本达标的建设改造原则进行。在长沙市宁乡灰汤至湘乡市虞塘镇干线公路湘乡段路基加宽填筑后，部分地段出现，纵向横向裂缝、路基不均匀沉降、塑性累积变形、新路基沉陷和滑落等重大质量安全隐患，反工重做，造成施工单位成本增加，且推迟了交工工期；通过对宁乡灰汤至湘乡市虞塘镇干线公路路基加宽填筑后，部分地段出现问题，查阅相关施工技术规范、施工日记、监理日记后，分析总结出问题形成的原因，基本找到施工处理措施、施工技术要点、质量控制方法；在宁乡横市至双峰太平寺（省道S209湘潭市湘乡段）干线公路路基加宽填筑前，针对宁乡灰汤至湘乡市虞塘镇干线公路路基加宽填筑后，分析总结出问题形成的原因，结合我在近年来，干线公路建设改造中所发现及处理的路基加宽常见问题，采取的成功施工处理措施，施工技术要点、质量控制方法进行了相应的实验段，效果明显，成功杜绝了一些常见问题的发生。本文主要从新老路基结合部位处理方法、新老路基不均匀沉降及其所产生的危害以及新老路基的稳定等出发，以寻求比较合理、科学的解决方法，为今后道路加宽改造工程的设计、施工提供科学依据，以确保公路加宽改造工程的质量，为同行们在干线公路改造工程中提供参考。 一、路基加宽常见问题、分析形成的原因1、例：在湘乡市干线公路工程路基加宽改造中，宁乡灰汤至湘乡市虞塘镇干线公路K3+400-K3+860、K5+300-K5+760段，新老路基产生不均匀沉降及塑性累积变形、新路基沿着老路基边坡整体沉降、新路基沉陷和滑落、纵横开裂、新路基沿着老路基边坡整体沉降等问题。 通过反工时现场察看、查看相关施工记录、现场监理日记分析，其容易产生的问题形成原因如下：1） 新老路填筑路基不均匀沉降老路基基底经多年荷载作用已被压实，沉降变形已经终结，而新路基基底还需要经过上述过程才能压实并发生沉降下滑。老路基的填筑材料经多年的自重、路面和车辆等外部荷载作用，已经完全被压实，而新路基的填筑材料尚未完全被压实，存在后期变形。 K3+500-600段路基不均匀沉降现场 2） 新路基沿着老路基边坡整体沉降。施工时没有严格按照设计图纸要求，将各结构层挖成台阶状，不能达到压实度要求。在老路基路肩的处理过程中挖除不彻底，对原有路基含水量大，密实度不足的地段处理不彻底。 K5+420-500段路基边坡整体沉降3） 路基整体加高后，新路基沉陷和滑坡。路基填土压实控制不严，压路机的吨位及碾压遍数不到位，造成路基填方地段出现变形，尤其是填土高度较大的路基，由于塑性、弹性变形的不断增加，导致路基顶部出现沉陷和滑坡。 K5+550-K5+720段滑坡4） 老路基两侧的水沟及砌体处理不当老路基两侧的水沟是农田灌溉水渠或泄洪渠道，经常年浸泡或渗透，沟底淤泥淤积或存在沟底暗流，对其产生的危害性估计不足，清理不到位，造成路基沉降。砌体背后的回填往往不能与路基填筑同步完成，造成结合部位的松土处理不到位，造成不均匀沉降，在路基加宽施工过程中，忽略了该部位的处理，造成路基沉降 5）、新老路基加宽处理后结合部位路基材质和路面结构层厚度，强度不一，特别是一边为新加宽路基，一边为原有老路基，质量也存在差异，在结合各部位产生一个临界面，为道路开裂留下隐患。新老路基加宽处理后，在结合部位沉降不一，产生一定的沉降差值，特别是新加宽路基后沉降较大，而老路基已经完成了相当的工后沉降量，这样不可避免地在结合部位产生一个沉降差值突变点，成为道路产生裂缝的主要原因。 K 3+650-K3+720段纵横裂缝6）、新老路基结合部位工艺较复杂，施工难度较大，往往在此产生人为的质量因素，如密度达不到设计标准等，也是产生裂缝的原因之一。 2、例：在湘乡市干线公路工程路基加宽改造中，K8+450-K8+860、K9+150-K9+620段路基整体加高后，新路基础坍塌沉陷、移位等问题。 通过反工时现场察看、查看相关施工记录、现场监理日记分析，其容易产生的问题形成原因如下：1）、施工方面，软弱地基处治不到位。 K8+450-K8+620段软弱地基处治不到位2）、填筑顺序不当，未在全宽范围内分层填筑，填筑厚度不符合规定，填料质量不符合要求，水稳定性差，原路边坡没有去除植被、树根，未做台阶处理；不同性质的填料混填，因不同土类的可压缩性和抗水性差异，形成不均匀沉降。3）、路基填料含水量控制不严，又无大型整平和碾压设备，使压实达不到要求；施工过程中未注意排水，遇雨天时，路基积水严重，无法自行排水，有的积水浸入路基内部，形成水囊，晴天施工时，未完全排除积水控制含水量就继续填筑，以致造成隐患，施工单位责任心不强，自检控制不完全到位。4）、路基填筑未分层、压实不到位。压实过程中，路基填筑未全幅填筑，存在部分地段帮宽现象；分层填筑厚度不一，分层不明；施工单位的质检人员应检查压实度频率不足，为每2000m2每压实层测2处，压实度检验不合格时，未及时补压。 二、路基加宽实验段采取的相应施工技术措施及施工方法在宁乡横市至双峰太平寺（省道S209湘潭市湘乡段）干线公路路基加宽K9+520-K9+780、K10+050-K10+110实验段中，在采用宁乡灰汤至湘乡市虞塘镇干线公路湘乡段路基加宽填筑后，部分地段出现问题，分析总结出问题形成的原因，找到施工处理措施、施工技术要点、质量控制方法进行现场实验，通过近一年来的观察，基本杜绝了路基加宽填筑后，部分地段出现的类似问题，收到了良好的效果，主要采用以下措施：1、填筑路基前，首先疏通路基两侧纵横向排水系统，避免路基受水浸泡。特别是地基土为黄土、黏土等细粒土，在干燥状态下（最佳含水量）结构比较强，有较强承载能力，一旦受水浸泡，将易形成翻浆或路基沉降，做好路基施工前排水畅通尤为重要，施工质量自检人员应认真监督；严格选取路基填料用土。路基填料确定前，进行土质分析，CBR值、标准击实等试验，对于种植土、腐殖土、淤泥、强膨胀土等劣质土和CBR值、最大粒径不能满足规范要求的材料，不用于路基填筑。 2、清除原路肩边坡上草皮、树根及腐植土等杂物，并挖台阶处理。台阶尺寸为高30cm，宽45cm，台阶挖好后与新路基一同进行分层同填碾压施工。 3、路基填筑前先放出边坡线及中桩护桩，然后根据边坡及设计图纸的要求，需做出台阶的地方做出台阶，分层填筑，每次填筑厚度不大于30cm，并向里有2%的坡度，经上料、摊平、碾压完毕后，放出台阶宽度（根据其台阶高程计算得出）。台阶填筑完成后，全断面填筑，放出边线，放边线时需加30cm的碾压宽度，然后上料、整平、碾压，路基顶面施工时控制好高程、宽度、平整度、横坡等，断面符合规范要求：纵断面高程+10、-20mm，宽度不小于设计值，中线偏位不大于100mm，平整度不大于20mm，横坡0.5%。 4、原有路肩质量较差，达不到设计要求时，将土路肩翻晒或掺灰重新碾压，以达到质量要求。 5、在低路堤新老路基结合部位采用三层防土工布处理（沿线其它地段采用三至五层土工布处理），土工布宽一般为4m以上，水平铺在新老路基结合部位上，每层相隔20cm。由于高路堤不均匀沉降差大，影响范围大，破坏力大，故在新老路基与路面结合部位采用高强度的土工格栅处理，以加强新老路基的结合强度，从而解决新老路基的不均匀沉降。 6、路基施工分层填筑，分层碾压，严禁滚填，分层压实厚度不大于30，不同性质的土不混填，同一种填筑材料填筑厚度不小于50（两层）。路基填筑须全幅填筑，一次到位。碾压过程中，控制好含水量，压实度达到规范要求后，才进行后续施工，压实度检测每层2000（不足2000按2000计）不少于4点，必要时增加检查点数，以防止压实不足处漏检，检验不合格时，能够及时补压，根据不同填土类型和压实厚度，选择大吨位振动压路机压实，效果较好。 7、增设地下排水：如K9+650K9+760段属主滑区，山体渗水量较大，滑动面层多，地下渗水丰富，抗滑工程来不及做滑体就蠕动变形。采取竖井平孔联合排水法也取得了明显的治理效果。从5个集水井观察，地下水位由原来的离地表0.5-1.5m降到滑动面3m以下，从5个平水孔排水流量分析计算与山体涌水量基本持平。 8、采用排除和拦截滑坡地表水措施：如K10+080K10+110坡体最不稳定，施工期间采用了临时性排水工程象临时土水沟、截水沟等措施，同时在工程完工后采用了截水沟排水并用土工布黏土覆盖都取得了明显的效果。三、路基加宽总结出的相应施工技术措施1、新路基加宽的填土部分应当与老路基完全形成一个整体结构，保持良好的稳定性，最好的办法就是选用与原路基一样的土壤。当无法做到这点时，可以选用适用的砂性土壤。2、老路基两侧一般为边沟或边坡，不同程度的淤泥与腐殖土较多，需要认真的做好清表工作，挖除全部草根、树根及腐殖土，进行填前压实，压实度必须达到标准规定。3、老路路肩一般质量较差，达不到设计要求，需要把路肩土翻晒或改良或全部挖除废弃，重新换填碾压。4、挖台阶是老路基加宽的一个重要环节，台阶尺寸一般高为30cm，宽为45c m,（或按照设计要求）台阶挖好后与新路基一同进行分层回填碾压施工。5、在低路堤新老路基结合部位，采用土工布处理是行之有效的，土工布宽度一般为4m以上，水平铺在新老路基结合部位，每层相隔20cm。6、确保路基最小填筑高度，路基最小填筑高度必须保证不因地面水、地下水、毛细水及冻胀作用的影响而降低其稳定性，按照路基设计规范要求，根据土基干湿类型及毛细水位高度，确保路工最小填筑高度，当路基填筑高度受限制而不能达到规范规定时，则应采取相应的自治措施，如：换填砂砾、石渣等透水性材料设置隔离层或修筑地下渗透沟等以避免地面积水和地下水浸入路基，影响路基工作区内的土基强度与稳定性。土质挖方路基，须换填不少于60砂砾，横向排水不畅路段要加设盲沟。 7、由于高路堤不均匀沉降差大，影响范围广，破坏力大，所以在高路堤新老路基结合部位需要采用高强度的土工格栅进行处理。土工格栅施工方法及要点 施工方法：精确放出中基边坡线，放线时每侧各加宽0.5m，然后把晾晒好的基底土进行整平后用22t振动压路机静压两遍，振压不能少于六遍，不平整的地方采用人工配合方法整平。土工格栅铺设，沿路基横向断面一次性进行，根据所铺路基宽度在两侧预留2m，保证能折翻上层碎石土，相邻的两幅土工格栅需搭接0.2m。第一层土工格栅铺好后，开始填筑第二层0.3m厚的碎石土。7、为确保工程质量，采用大吨位振动压路机碾压土体以及增加碾压遍数来减少土体孔隙率，增加路基压实度，减少路基本身沉降。8、在确保原有路堤稳定的前提下，充分考虑影响新老路堤性的各种因素，重点做好原路基处理，采取防侧滑措施，改良路基填料性能，提高压实度，做好新旧路排水的衔接，使之提高路基强度，减少路基后沉降，进而有效控制纵向裂缝的产生。9、软基处理施工:软基处理是通过各种工程措施来增强地基的强度和减少工程工后沉降和沉降差异，以此确保工程的稳定性和工后沉降满足设计要求。道路工程常用的软基处理方法有如下几种： 1)、换填法 当软土地基厚度不大的时候常采用换填适宜材料的方法来处理地基。 在采用换填法处理地基的时候要注意将软弱层全部挖除不留隐患，保证换填材料质量和设计规定的压实度。2)、排水固结法排水固结法由排水系统和加压系统两部分组成。排水系统主要在于缩短排水距离，加快排水速度。该系统有水平排水垫层和竖向排水速度，当软土层较薄，或者土的渗透性较好而工期较长时，可以不专门设置竖向排水系统。加压系统即起固结作用的荷载。排水固结法施工中应该注意的问题： a、保证排水系统的施工质量；其中包括竖向排水系统的深度，竖向排水系统的材料质量，确保竖向排水系统畅通。横向排水系统（一般为沙垫层，砂石垫层）厚度，材料的透水性（含泥量不超标），在路基施工期间（固结期间）保证横向排水系统的畅通。 b、加压系统：加压是固结排水的必要条件，为了保证地基的固结速度，在施工时候要保证加压系统的荷载，就是等载或者超载预压的时候要保证预压土的填土高度。在预压土的顶部要设置一定的横坡便于排水，防止地表水下渗进入路基，危害路基。 c、沉降和稳定的监控：在采用固结排水法处理软土地基的时候要密切监控路基的沉降和路基的横向偏移，确保路基在满足设计要求的情况下才可以进行路面的施工，防止工后沉降过大，造成路面悬空而发生断裂。 d、工期的合理安排 采用排水固结方法处理软土基础，排水固结的速度一般较慢，路基稳定需要很长时间，尽量提早安排，加快施工为路基稳定留出足够预压时间。软土地基应根据软土、淤泥的物理力学性质、埋层深度、路堤高度、材料场地条件、公路等级等因素分别采取换土、抛石挤淤、反压护道、渗水、土工织物等措施进行处理。根据软土的特性，现场的实际情况，因地制宜的采用各种成熟方法进行处理。10、排水、防止滑坡措施：1）地表排水措施排除和拦截滑坡地表水是治理滑坡的的辅助措施之一，而且是先行措施。其目的就是隔断滑坡体以外的水，排除滑坡体范围内的地表水和泉水，避免地表水渗入，增加滑坡体的稳定性。如K31+160+460滑坡段滑坡体最不稳定，施工期间采用了临时性排水工程象临时土水沟、截水沟以及裂缝捣实、水泥浆灌缝等措施，同时工程完工后采用了截水沟排水用土工布黏土覆盖都取得了明显的效果。2）地下排水措施其主要目的就是排除滑坡体范围内的地下水，降低水位增加滑动面的稳定。3）设置坡脚渗井、渗沟措施坡脚渗沟、盲沟的作用就是排除滑坡体前缘的边坡壤中水或上层滞水，疏干边坡，提高土体的抗剪强度，防止因含水量过大而造成滑坡头部坍塌削弱滑坡的稳定性。K30+900K31+600滑坡段在开挖抗滑桩基坑时发现山体渗水较大，坡脚路床顶面多处渗水，为保证山体及路床的稳定，降低地下水位，在坡脚碎落台处每100m设一渗水井，并将原边沟下盲沟由原60cm加深至150cm，使渗水沿纵坡向渗出，大大地降低了水位，同时在路基左侧有渗水处设渗水井并通过横向盲沟排入右侧盲沟，解决了路基过湿对路基的损害。4）砌筑抗滑挡墙 有普通重力式挡墙和预应力挡墙，其意义和抗滑桩一样。一般用在中小型抗滑体，高速公路上大型滑坡体和抗滑桩结合使用，大部分应用在一级坡面上，起抗滑装饰作用。需要注意的是挡墙背后砂砾排水非常关键，设计中的砂砾垫层、泄水管量不大，其作用和意义深远。一些普通挡墙的坍塌主要就是墙后渗水排不出而引起的。 11、路基施工必须分层填筑，分层碾压，按以下4点规范施工：分层填筑，分层碾压。全宽填筑，全宽碾压；控制好填土的厚度；一层施工完毕检查合格后方可填筑下一层。保证路基的整体强度，水温稳定性和整体稳定性。 1)严禁路改工程中滚填，一般路段压实度不得大于30，构造物两侧（桥涵头处理）松铺厚度不得大于20，不同性质的土不能混填，同一种上填筑厚度不能小于50（两层）。路基填筑须全幅填筑，一次到位，严禁帮宽。碾压过程中，要控制好含水量，压实度达到规范要求后，方可进行后续施工，要控制好路基压实质量，我们首先应充分认识影响压实的各种因素，然后根据现场实际情况采取各种技术措施，选择适宜的碾压机械。 2)压实过程中，施工单位的质检人员应检查压实度是否符合要求。检查频率为每2000m2每压实层测4处，必要时可增加检查点数，以防止压实不足处漏检，压实度的评定以一个工班的路段实层为检验单元比较合适，如果检验不合格时，能够及时补压，不至于等待过久而含水量变化过大。12、尽可能做到路基、路面跨年度施工，使车辆尽可能在加宽路基上行驶，把沉降量降到最低程度。 13、填土路基施工工艺流程图填土路基施工工艺流程整修验收准备阶段施工阶段填土区段平整区段检测区段碾压区段洒水晾晒摊铺平整路基整修检验签证碾压夯实分层填筑基底处理施工准备四、路基加宽质量控制管理1、施工单位应加强质量意识，建立完善的自检体质，制定质量目标、质量责任制，以实验数据为依据，进行质量控制。2、监理单位应充分发挥其在工程质量中的主体作用，坚持旁站，充分保证施工的受控。3、建设单位应建立质量管理专职机构，全面督查质量检查和管理项目的质量及其相关工作。加强日常巡检，随机抽查、定期组织评比活动，奖优罚劣。4、加强政府交通行业质监部门督查力度，实行集中领导、分级管理，实行日常巡查、随机抽查、专项检查等方式控制工程质量；5、建立“优质优价”的激励机制，充分调动各单位的主观能动性和生产人员的积极性，切实把自己的工作做好，把好质量关，确保工程质量和进度。6、施工前控制：1）做好施工组织设计，合理安排施工段的先后顺序，明确构造物和路基的衔接关系，对高填方段应优先安排施工，在施工中以施工组织设计为龙头，根据施工现场的实际情况，合理调配人员、设备，是保证路基施工质量的重要环节。2）技术交底，在一系列的前期准备工作结之后，工程领导层应在具体的施工前把相关资料等对施工人员及设备操作人员等相关人员进行全面的交底，这主要包括总体施工部署，整体施工安排、相关的施工规范、设计要求、合同要求以及作业全流程和规程等。以使得全体施工人员能全面的了解工程的施工要求及施工过程的总的重点要点，保证施工计划和工期计划能顺利的落实。3）路基填施工前施工测量放样工作，督促施工单位做好护桩的工作，则随时可以恢复中桩和边桩了，这是一项保证路基施工质量必不可少的工作。杜绝路基施工中的中线偏位，路基宽度不足，填挖方边坡与设计不符等现象。4）选择好填筑材料，正确区分土的种类，做好土工实验，确定好最大干密度和最佳含水量。 表中的数据在施工中可供参考。土的种类砂土亚砂土粉土亚粉土粘土最佳含水量（%）8-129-1516-2012-2019-25最大干密度（g/cm3）1.76-1.841.81-2.041.57-1.761.81-1.911.54-1.67 关于土的分类在一些教科书中有比较详细的说明，实际施工中可用肉眼和简单的手感来判断土的种类。在最佳含水量下压实可以做最少的压实功，得到最好的压实果。含水量的控制应做好以下两点：(1)在土场中的取时注意区分不同种类的土，分层、分片挖取，在路基上尽量把不同种类的土分段填筑；(2)用肉眼检验法和含水量快速测定仪判断各段的土质和含水量，以决定加水多少或晾晒时间。 7、施工中质量控制：1)路基施工必须分层填筑，分层碾压，严禁路改工程中滚填，我们应按以下4点规范施工：分层填筑，分层碾压。全宽填筑，全宽碾压；控制好填土的厚度；一层施工完毕检查合格后方可填筑下一层。2)压实过程中，施工单位的质检人员应随时随地检查压实度是否符合要求。检查频率达到每2000m2每压实层测4处，必要时可增加检查点数。3)检测路基填筑平整度、宽度、线形顺适，及时纠偏。 路基整修包括排水横坡、平整度、边坡等，路基严格按照设计结构尺寸进行，对于加宽部分在整修阶段工挂线清刷夯拍，路基整修达到下表检验标准要求。 基床以下路基外形尺寸检验标准检查项目允许偏差范围频次路肩高程(mm)50每100m用水准仪检查5点中线平面(mm)50每100m用经纬仪检查5点宽度(mm)设计值每100m检查3处横坡0.5%每100m检查2个断面边坡5%的设计值每100m检查2处平整度（mm）15mm每100m用2.5m直尺检查10点4)路基土