路堤施工建设小议

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【摘要】分析了丘陵地区公路路堤施工中的6个难点,并提出了相应的施工对策。

【关键词】路堤施工稳定性对策

公路路基是公路线型构造物的主体,又是路面的基础。路基的功能要求它长期重复承受路面传下来的车轮荷载,要抵抗这些荷载在路基结构内部产生的应力、应变和位移,路基结构整体及各组成部分都要具有与行车荷载相适应的能力;路基这一产品的露天性又决定了它长期周期性地经受温度和湿度变化的影响,经受大气降水及地表水、地下水的侵袭,要抵抗自然因素产生的冻涨、软化、滑坡等危害,又要求路基结构

整体及各组成部分都要具有适应自然因素的能力。[1]

路堤作为路基的三种主要形式之一,其质量优劣直接影响到路基与基底、路基与桥梁涵洞的联结,影响到公路的使用效果和使用寿命。路基质量靠合理的设计来保证,靠精心的施工来实现。消灭质量通病是质量管理目标之一,在设计合理的前提下,要靠不断解决施工中的难点来保证。笔者多年在丘陵地区从事设计、施工工作,经专题研究,丘陵地区路堤施工的难点可归纳为六个方面,下面分别作出具体分析,探讨采取的对策。

(1)填料中大粒径料超标。按施工规范要求,上、下路床的最大粒径是10cm,上、下路堤的最大粒径是15cm。[2]丘陵地区路堤填筑无论是从挖方利用还是路外选土场,都存在超规定的大粒径石料较多的问题。达到虚铺厚度的石料俗称“顶天立地”。超过虚铺厚度的则会给施工带来更大困难。当压路机碾压时,能够压碎对施工还算好些,压不碎的大石块对压路机起支承作用,使大石块周围的填料无法被压实,平整度要求更无法达到。如不清除势必影响到压实质量,给路基不均匀沉降埋下了隐患,也对上一层的平整度不利。

所以,对不能压碎且超过压实厚度0.8倍的石块要坚决清除,决不能用增大分层厚度的方法来迁就;下路床的第一层料,要用偏心震动碾碾压至少三遍。

(2)填料质量变化大。在施工前必须先取有代表性的土样,通过标准击实试验确定土的最大干密度,作为检验路基压实度的标准;通过液塑限联合试验确定土的最佳含水量,用以指导施工。山区土场从地表向下有明显的层状,变化频繁,因此取样的代表性很差。路基压实度检测中要注意两种特殊情况:一是“超密”(压实度超过100%),二是不足(实际上已压实)。适当加大标准击实试验频率;靠碾压遍数和碾压无轮迹作为辅助检验方法;将《规范》规定的压实度提高一个百分点。

(3)山坡路基基底横向坡度大。当路线经过倾斜的山坡,无论是全填路基还是半填半挖的填方部分的路堤,它们与基底之间都存在着一个滑动面。如处理不好,会造成路基失稳、边坡塌方、甚至路堤沿山坡滑动,是质量和安全的重大隐患。

对策:当横坡小于1∶5时,清除表土直接压实后从下往上水平分层逐层填筑。当横坡超过1∶5时,除按规范规定横向挖台阶外,还要注意:从最低处开始按水平分层逐层填筑,所挖台阶必须按该层所处的压实度分区的标准用压路机压实后方能填筑。

(4)原地面纵坡大、起伏大。由于丘陵地区原地面纵坡大,纵断面设计线的设计坡度与原地面相差很大,起伏频繁,填挖交替,使路堤施工无法形成纵向较长和横断面一次达到路基全宽的工作面。所以只能从最低处开始分层分部分填筑,逐渐形成较长的工作面。施工中由于工作面小,压实机械行程短,纵向填挖差异大,容易造成压实度分区错误或压实度不足。要解决压实度分区难的问题,按部分、按纵横坡度细心地计算施工部分到路面底的高度,以此来判断压实度,并分区作好记录。在路堤的顶部不能再按水平分层法,必须按纵坡分层法来分层,以使整个路堤顶层纵横全部达到设计标高,从而保证上面等厚的80cm的路床。

由于工作面多,就形成了纵向先后不同施工段之间的联结问题,先施工完的路段的两侧与后填路段的接头处,如挖台阶不便于压实,可用推土机推出小于30度的斜面,用重型压路机压实后再与后修的路段联接。

(5)“鸡爪沟”多。丘陵地区有走向曲折的山沟,深浅变化大沟内有树、腐质土等,鸡爪沟又不能都修涵洞,如处理不好,将产生沉陷或裂缝。

所以对每一个鸡爪沟进行平面和纵向的实测,区别不同情况处理。大体分三方面:清楚树根和杂物;沟壁按挖台阶处理;按水平分层法填筑。

(6)桥台后填土困难。丘陵地区桥高,台后填土困难,容易产生“桥头跳车”。因桥梁结构物本身刚度大,而路基是柔性的。由于刚度不同,在外荷载及自重作用下,无论是基础以下还是基础本身,产生的压缩相对不同。桥跨结构的刚度较大,变形较小,丘陵地区桥梁基础多直接在岩石上,其基础下部不会产生明显变形。丘陵地区由于桥高,台后填土高度也大,产生的变形也大。在施工中,桥涵两端路堤与桥台之间必然会留下一个衔接部位,放到最后修。由于作业面窄,压路机不便于碾压,容易产生死角。

对策:最大限度地提高台后回填材料的刚度,最大限度地减小竖向变形。选用材料回弹模量大,透水性好、级配良好的砂砾作为填料,分层厚度虚铺不超过20cm,洒水碾压密实,使其接近最大密实度,每层压实度均按98%控制。从桥台承台顶向后2m,再向后按1∶1的坡度延伸到路基表面。桥台基坑向后挖出1∶5的台阶,必须使压路机能够作业,压路机难以压实的边角用小冲击夯压实。为使台背与路基结合好,每层压实时,路基、台背及锥坡均形成一个工作面,压路机沿路线纵向行驶。

总之,丘陵地区具有砂石材料多、强度高,地基强度好等有利因素,同时也存在上述不利因素。在路堤施工中,路堤与原地面、路堤与桥涵、路堤与排水构筑物之间的联结问题及路堤的力学稳定性问题突出,应当引起人们的重视。

参考文献:

[1]邓学钧.路基路面工程[M].北京:人民交通出版社.2002.

[2]JTGF10-2006,公路路基施工技术规范[S].