公路路基填筑施工技术及质量控制分析

公路路基填筑施工技术及质量控制分析摘要：近年来，随着我国国民经济的高速发展,人们的出行条件得到了改善，对公路的施工质量提出了更高要求,公路施工中，一些常见的路基路面问题是影响公路运营及安全的重大问题；如何把当前先进的施工工艺与方法运用到公路施工中，是解决这些常见问题的关键，也是进一步提高公路工程质量、推进公路快速发展的有效途径。因此,做好路基施工过程的质量控制具有重大意义。关键词：公路路基；填筑施工；施工技术；质量控制；中图分类号：X734文献标识码：A文章编号：一、路堤基底的处理方法路堤基底指路堤填料与原地面的接触部分。为使填料与原地面结合紧密,避免路堤沿基底滑动,应视基底土质、水文、坡度和植被情况及填土高度采取相应的处理措施。对于密实稳定的土质基底,当地面的横坡缓于1：1015时,需铲除地面草皮、杂物,除去积水和淤泥后再填筑;当地面横坡为1511.25时,在清除草皮、杂物后,还应将该坡面挖成宽度不小于1.0m的台阶,台阶顶面做成内倾2%4%的斜坡;当地面横坡陡于12.5时,应根据土质情况,进行个别设计,特殊处理。对于覆盖层不厚的倾斜岩石基底,当地面横坡为1.11.25时,需铲除覆盖层,并将基岩挖成台阶;当地面横坡陡于12.5时,应进行个别设计,作特殊处理。二、填料的选择由于沿路土石的性质和状态不同,用其填筑的路基稳定性亦有很大差异。为保证路堤的强度和稳定性,应尽可能选择当地稳定性良好的土石作填料。碎石土、卵石土、砾石土、中砂和粗砂等,具有透水性好、摩阻系数大、强度受水的影响小等优点,是填筑路堤的良好填料。亚砂土、亚粘土、轻粘土等,经压实后能获得足够的强度和稳定性,是比较理想的路堤填料。但需注意,土中的有机质和易溶盐含量不应超出规定的含量。粉性土、重粘土等,水稳定性较差,一般均不宜用作路堤填料。在季节性冰冻地区尤其如此。三、路堤填筑基本方法路堤填筑基本方法有分层填筑法、竖向填筑法和混合填筑法。1、分层填筑法分层填筑法是按照路堤设计横断面,自下而上逐层填筑的施工方法。它可以将不同性质的土,有规则地分层填筑和压实,获得必要的压实度和稳定性。每层填土的厚度,视土质、压实机具的有效压实深度和压实度要求而定。正确的分层填筑方法应满足以下要求:不同土质分层填筑。透水性差的土填筑在下层时,其表面应做成一定的横坡,以保证来自上层透水性填土的水分及时排除;为保证水分蒸发和排除,路堤不宜被透水性差的土层封闭;根据强度与稳定性要求,合理地安排不同土质的层位;为防止相邻两段用不同土质填筑的路堤在交接处发生不均匀变形,交接处应做成斜面,并将透水性差的土填在斜面下部。2、竖向填筑法竖向填筑法指沿路中心线方向逐步向前深填的施工方法。路线跨越深谷或池塘时,地面高差大,填土面积小,难以水平分层卸土,以及陡坡地段上半填半挖路基、横坡较陡或难以分层填筑的局部路段,可采用竖向填筑方案。竖向填筑因填土过厚不易压实,施工时需采取下列措施:选用高效能压实机械;采用沉陷量较小的砂性土或附近开挖路堑的废石方,并一次填足路堤全宽度;在底部进行强夯。3、混合填筑法如因地形限制或堤身较高,不能按前两种方法自始至终进行填筑时,可采用混合填筑法,即路堤下层用竖向填筑,而上层用水平分层填筑,使上部填土经分层压实获得需要的压实度。四、路基压实路基施工破坏了土体的天然状态,致使其结构松散,强度和稳定性降低。路基基压的意义在于土基压实后,颗粒重新组合,土体的空隙率降低,密实度提高,透水性降低,毛细水上升高度减小,防止了水分积聚和侵蚀而导致的土基软化,或因冻胀而引起的不均匀变形,从而提高了路基的强度和水、温稳定性。因此,路基的压实工作,是路基施工过程中的一个重要工序,是提高路基强度与稳定性的根本技术措施。1、影响路基压实的因素土的压实过程和结果受到多种因素的影响,包括内因及含水量和土的性质,外因压实功能与压实机具和方法等。弄清这些影响,对于深入了解土的压实机理和指导压实工作,具有重要的意义。压实功一定,当土的含水量小于最佳含水量0时,密实度(以土的干重度表示)随含水量增加而增加;当含水量达到0时,密实度达到最大值;当含水量超过0时,密实度随含水量增加而减小。这表明,在最佳含水量范围内增加土的含水量对土基压实有良好作用。超过此范围,含水量增加反而对土基压实不利。产生这一现象的原因是,在0范围内,含水量增加,包裹于土粒表面的水膜加厚,相应地降低了土粒之间的吸引力,减小了土的内摩阻力,使土粒在外力作用下易产生相对位移,重新排列成紧密的新结构,因此压实效果最好;当含水量超过0并继续增加时,土粒间的空隙绝大部分被水分充满,此时,外力不能直接作用于土粒,而传给了土粒周围的水分或被封闭的空气。因此,尽管施加很大的压实功,也难以改变土粒的本来位置,故压实效果很差。控制在最佳含水量0压实的土基,其强度和水稳定性最好。这就是施工中选用最大干密度0及相应的0作为控制土基压实指标的机理所在。在相同含水量条件下,压实功能越大,则土的密实度(即)越大。据此规律,施工中,如果土的含水量低于0而加水有困难时,可采用增加压实功能(重碾或增加碾压次数)的办法来提高其密实度。但必须指出,用增加压实功能的办法提高土基压实的效果是有一定限度的,当压实功能增加到一定程度后,土的密实度增加就不明显了,如果超过某一限度,再采用增加压实功能的办法来提高土的密实度,不但经济上不合理,而且可能由于功能过大而破坏土基结构,效果适得其反。相比之下,严格控制最佳含水量,要比增加压实功能收效大得多。因此,土基压实施工中,控制最佳含水量是关键,在此前提下,采取分层填土,控制有效土层厚度,必要时适当增大压实功能,才能使土基压实取得良好效果。压实机具和方法对压实的影响反映在以下几方面:1)压实机具不同,压力传布的有效深度也不同。夯击式机具的压力传布最深,振动式次之,碾压式最浅。但是,一种机具的作用深度在碾压过程中并不是固定不变的,随着碾压次数的增加,上部土层逐渐密实,土的强度相应提高,其作用深度亦逐渐减小。2)压实机具质量较小时,荷载作用时间越长,土的密实度越高,密实度的增长随作用时间的增长而减小;压实机具较重时,土的密实度随施加荷载时间的增加而迅速增大,但超过某时间限度后,土的变形急剧增加而产生破坏;机具过重以致超过土的强度极限时,将立即引起土体破坏。3)碾压速度越高,压实效果越差。为了提高压实效果,必须正确确定碾压机具的行驶速度。五、路基压实质量控制从前面分析可知,最大干密度0是路基压实的一项重要指标,它与土的强度和稳定性有十分密切的关系,反映了土基使用品质。因此,一般都用它来衡量压实的质量。但是,土基野外施工,受种种条件限制,不能达到室内标准击实试验所得的最大干密度0。因此,应根据工程实际需要与可能,适当降低要求,拟定压实标准,使其能满足工程的要求,又不至于浪费。我国以压实度作为控制土基压实的标准。结束语路基填筑施工中要保证必需的压实度,压实度的确定,要考虑土基的受力状态,路基、路面设计要求,施工条件,公路所在地区的气候等因素。同时,必须兼顾需要与可能,讲求实效与经济。对冰冻、潮湿地区和受水影响大的路基要求应高,对干旱地区及水文条件良好地区要求可低些。路面等级高要求应高,等级低要求可低些。路基上部,活荷载影响大,水温变化剧烈,要求应高;中部,活载作用和水温变化逐渐减小,要求可相应降低;下部,活载影响已极微小,要求只