特殊地区公路路基施工技术探析.docx

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特殊地区公路路基施工技术探析

特殊地区公路路基施工技术探析

摘要:

对于公路路基施工,其不仅应满足设计的横断面尺寸等要求,还应当满足路面强度要求等。

为了满足这些要求,针对特殊地区的公路路基施工来说,其施工处理技术更需要合理而且有效;通过结合实践经验,对不同特殊地区下的公路路基处理技术进行详细论述,为同类工程施工提供参考借鉴。

关键字:

公路施工公路路基特殊地区路基处理

对于特殊地区的路基主要是针对路线经过的水田地区、沿河地区、软土和沼泽地区、盐渍土地区、黄土地区和翻浆地区等。

当公路路基施工遇到这些地质或地形情况时,必须进行特殊处理而采取相应的有效措施,从而提高公路路基的稳定性。

从工程实践表明,针对特殊地区路基施工质量,首先要特别注意认真做好,因为特殊地区的土质、水文地质、气候等自然条件特殊,路基施工困难,质量保证问题更为突出。

同时,对于这些特殊地区的公路路基施工必须以设计文件为依据,按照有关规范要求,结合实际情况进行路基施工实施。

1水田地区的路基施工处理

针对水田地区的路基,主要检查公路路基的排水、排淤工程质量,工作内容主要是包括是否先在距坡脚至少3m处开挖有足够深度的排水沟;基底的杂草和淤泥是否清除干净;在坡脚处是否先筑起有50cm高的田埂;排水沟的纵坡是否达到了大于或等于0.5%的最小纵坡要求。

当地下水位高而路基高度达不到最低填土高度时,是否设置了砂砾垫层、隔离层或盲沟。

跨越水田的路基,是否设有足够的溉灌涵管及其质量情况是否符合设计要求。

路堤填土是否符合要求,并严禁挖取田间耕土。

跨越水田的路堑,是否在坡顶上筑起了拦水的田埂,并要求进行夯实。

田埂至路堑坡顶的距离视土质情况而定,但应满足下列要求:

无弃土堆时,截水沟边缘至堑顶距离一般不小于5m,土质良好,堑坡不高,且沟内进行加固者可不小于2m,湿陷性黄土路堑,一般不小于10m,并应加固防渗;有弃土堆时,截水沟应设置于弃土堆上方,弃土堆坡脚与截水沟边缘间应留不小于1m的距离,弃土堆顶部应设2%倾向截水沟的横坡。

2沿河地区路基处理

2.1河滩、海滩路堤

对河滩、海滩路堤,应根据设计文件要求进行检查,在施工的质量检查与监理中,一般应注意几个方面:

对河滩和滨河修筑路堤时,应注意检查基底是否有松软土层,是否作了技术处理,质量是否可靠;路堤的浸水部分,是否用非粘性土填筑,如果受到限制,是否采取了可靠措施;其边坡稳定是否可靠;在不同情况下,相应的防护工程是否齐备和质量可靠。

另外,要特别注意防洪问题,防洪工程宜在洪水期前完工,且应着重检测工程质量,特别是隐蔽部分工程质量。

2.2水库路堤

对水库路堤,应作必要的试验,检查库堤稳定程度是否符合设计提出的各项要求。

对由于水位及地下水位的变化而有可能发生崩塌、滑坡、松软等现象且危及路基时,要特别注意检查防护加固工程的质量与可靠性。

水库路基及防护,除按设计文件要求进行质量检查外,根据水库特点,还应根据下列规定进行检查:

（1）深水浸泡或急浪冲击的高路堤,宜在防护物顶面设置宽度不小于2m的护道。

（2）路堤长期浸水部分,宜采用渗水性良好的土填筑,如采用粘性土填筑时,应进行稳定性验算,确定水下边坡坡度,一般高度20m以下者,可采用1∶2。

3泥沼和软土地区路基

对于泥沼和软土地区路基一般应按照下列规定进行质量检查,结合工程实践,笔者总结如下供同行参考:

地面水的排除是否能保证基底干燥;最小填土高度是否符合《公路路基设计规范》的规定。

用渗水性良好的土填筑,其上可分层夯填一般土,且每层厚不大于30cm,如不得已需采用淤泥作填料时,应将其晒干粉碎,再分层夯实。

填筑路堤的土应在坡脚20m以外挖取或远运,不可近取,以免造成水害。

填土应由路中心向两侧填筑,填土高出水面后,要分层填筑并压实。

针对这种特殊地区应当对路基基底采取加固处理,如果基底需要加固时,对根据当地条件而选用的各种方法,应满足各自相应的要求,其要点是:

当采用渗水垫层法时,其砂砾或碎石材料的垫层厚度应在0.5～0.7m范围,且垫层宽度应宽出路基坡脚两侧各3m,在其上再铺设反滤层,然后再以一般土分层夯实作路堤。

当采用抛石法时,采用的片石应不小于30cm,且应从路堤中部向两侧抛石,待抛石填出水面后,再用重型压路机压实,并在其上铺设反滤层,再以一般土分层夯填做成路堤。

当采用反压护道法时,护坡的高度应为路基高的1/3,宽度为基底宽的1/2～1/4。

当采用柴排法时,柴束直径应为10～15cm,在其上填土时,应由两侧向中间或中间向两侧均匀填土。

当采用砂井加固法时,井径一般为20～30cm,间距一般为井径的8～10倍,常用2～4m平面上呈梅花形布置。

在软土层较薄或底层为透水层时,井深力求穿过软层。

4盐渍土地区路基处理

当地表1m深土层内含有易溶的盐类超过0.5%时,即属盐渍土,如NaCl（重碳酸钠）等一般含量常在5%～20%,有的甚至高达60%～70%。

盐渍土在干旱季节和干旱地区,因盐类的胶结和吸湿、保湿作用,故而有利于路基稳定。

但一旦受到雨水、冰雪融化的淋溶,含水量急增,易出现湿化坍塌、溶陷、路基发软、强度降低等现象而丧失稳定,甚至失去承载力。

故按照设计要求进行施工对保证质量十分重要,为此,必须把质量监理工作做好。

在其工作中应做好的检测和注意的主要问题如下。

（1）盐渍土的含盐程度在容许范围时,可用作路堤填料,氯盐渍土及亚氯盐渍土容许含5%～9%,但后者所含的硫酸盐的含量应以小于2%为宜。

硫酸盐渍土的容许含量应不超过2%;碳酸盐渍土的容许含量不宜超过0.5%。

施工时要注意检查盐量的均匀性,如将上下两层盐打碎拌合而盐量不超过规定时,则表土不必铲除废弃。

在盐渍土范围内,应避免设置盲沟。

对于修在强盐渍化细粒粘土（粘性土、粉性土）地区的路基,路基边缘至地下水位高度又不可能达到设计规定时,应在路堤边缘以下40～60cm处的整个路基宽度上,设置毛细水隔离层,其材料可以用卵石、碎石或其他粒径在5～50mm之间的砂砾,厚度采用10～30cm,并在上、下面各铺设一层5～10cm厚粗砂或石屑作为反滤层。

施工时,应自基底开始清除,从基底到路堤表面一次连续不间断完成;在设置隔离层的地段,至少也应一次连续做到隔离层的顶部;同时要求路堤的边坡值应符合合同规范或图纸要求。

当路基两侧有取土坑时,其底部距离地下水位不应小于15～20cm,底部向路堤外应有2%～3%排水横坡和不小于0.2%的纵坡;两侧无取土坑时,应设置必要的横向排水沟,两排水沟的间距不宜大于500m,长度不超过2km;在排水困难地段或取土坑有被水淹没可能时,应在路基一侧或两侧取土坑外边设置高0.4～0.5m、顶宽1m的纵向护堤。

盐渍土路基边缘高出地面和长期地下水最小高度应符合规范或合同要求。

盐渍土路基基底,如含水量超过液限的土层在50～100cm时,则须全部换填渗水性土;如含水量介于液限和塑限之间时,应铺10～30cm渗水性土后,再填粘性土;如含水量在塑限以下时,可直接填筑粘性土。

当清除软弱土体达到地下水位以下时,则应铺筑渗水性土,并应高出地下水位30cm以上,再填粘性土;在难以取得渗水性土的地区,应在路堤下部设置可靠的防水层（如用不透水的粘土层等）,以隔断地下水的上升后患。

如表土含盐量超过设计规范规定时,应在填筑路堤前予以挖除,挖除深度应根据试验决定。

如路堤高度小于1.0m时,除将基底含盐量较重的表层土挖除外,还应换填渗水性土,其厚度不小于0.7m。

5黄土地区路基施工处理技术

根据黄土沉积时代的不同,可将黄土分为新黄土、老黄土及红色黄土三大种类。

其中黄土的颗粒以粉粒0.05～0.005mm为主,可达50%以上,其中粗粉粒0.05～0.01mm含量大于细粉（0.01～0.005mm）的含量,故黄土的结构是以粗粉粒为主体骨架的结构。

黄土结构中的孔隙可分为大孔隙、细孔隙和毛细孔隙。

直径0.5～1.0mm的孔道,称为大孔隙;肉眼可见和不可见的由架空结构中大颗粒的粒间孔隙组成的孔隙,称细孔隙;由大颗粒与附在其表面上的小颗粒所形成的粒间孔隙,称毛细孔隙。

故黄土又称为“大孔土”,具有高孔隙度,而其节理以垂直节理为主。

黄土的水理特性主要表现在:

（1）渗水性:

垂直方向的渗透性较水平方向为大,黄土经压实,则其透水性大大降低,同时粘粒含量亦影响其透水性;收缩和膨胀:

遇水膨胀,干燥后又收缩,多次反复易形成裂缝并剥落;崩解性:

新黄土浸入水中后,很快全部崩解,老黄土则要经过一段时间才全部崩解,红色黄土浸入水后基本不崩解。

黄土的力学特性表现在:

原状黄土的抗剪强度具各向异性,由于垂直节理及大孔隙存在,故水平方向的强度一般较大,45度方向居中,垂直方向最小;湿陷性:

即黄土浸水后在外荷载或土自重作用下发生的下沉现象,可分为自重湿陷和非自重沉陷及土的自重和附加压力共同作用而发生的湿陷。

鉴于黄土具有上述工程特性,故黄土地区修筑的路基容易出现下述问题:

边坡坡面剥落和小型坍方;边坡坡面被水流冲出大、小沟槽及洞穴等;边沟被水流冲深蚀宽,致使路肩、路面及边坡坡角破坏;边坡滑坍;黄土路堑边坡或黄土山坡土体,在地表水或地表水与地下水的综合作用下易形成泥流而侵入路基等。

因此,针对黄土地区进行公路路基施工较易出现上述问题,在黄土地区路基施工过程中,应采取以下的处理技术措施:

黄土路堤边坡应整平拍实,防止雨水下渗,边坡上的坑洼处应用当地黄土回填夯实,当边坡缓于1∶1.5时,坡面上宜设人工防护层,以防雨水冲刷。

不可用黄土填筑浸水路堤。

黄土路堤压实要求同粘质土。

压实黄土的最佳含水量,一般应根据试验确定。

根据施工经验,老黄土为15%～20%,新黄土为10%～15%。

路堑边坡应严格按设计坡度开挖,路堑施工,当挖到接近设计标高时,应预留一部分土方,洒水后用重碾碾压,以保证路基面层的强度足够。

预留度应按密度要求经试验确定。

边沟、截水沟、排水沟的长度大于200m,且纵坡大于下述规定,即新黄土3%,老黄土4%,红色黄土6%时,均应采取加固及防止渗漏等措施。

而且结合工程实践,尤其是注意黄土陷穴的处理质量,而且陷穴的处理范围要满足下述要求:

一般在路基填方或挖方边坡外,上侧50m,下侧10～20m;对于如果陷穴倾向路基,虽然在50m以外,但仍然采取适当处理,对串珠状陷穴则应当采取彻底处理。

6翻浆地区路基施工技术处理

对于翻浆地区,较易致使路基产生翻浆的主要因素体现在以下几个方面:

（1）土质:

粉质土是最易翻浆的土,粘质土只有在水源供给充足,且在土基冻结速度缓慢的情况下,才能形成比较严重的翻浆;但当粉质土和粘质土含有大量腐植质和易溶盐时,则更易形成翻浆;砂和含细粒土砂,一般情况下不发生翻浆。

（2）温度:

一定的冻结深度和一定的冷量是形成翻浆的主要条件,春天气温特点和化冻深度亦有影响。

（3）水:

翻浆的过程就是水在路基中转移、变化的过程,充足的水源并供予路基,是形成翻浆的主要条件。

（4）行车荷载:

公路翻浆是通过行车荷载作用,最后形成和暴露出来的。

因此,要防止翻浆的发生,除了必须进行路基、路面综合设计外,在进行公路路基施工中还应当采取以下的施工处理技术措施。

①必须选择渗水性良好的土质,保证达到规定的压实度。

当路堤填土高度受到限制时,如在槽底做砂垫层,则应在槽底做1%～3%的横坡,再铺15～30cm的砂垫层,并不宜使用细砂。

对于针对做透水隔离层时,应铺在聚冰层之下,厚8～15cm。

同时应当在其上、下面反铺草皮;隔离层的底部应高出地表水25cm以上,并向路基两侧做3%的横坡排水;如果做不透水隔离层时,要注意检测不透水的可靠性。

针对采用石灰土处理道路翻浆时,要特别注意是否按设计要求,严格控制了石灰质量和剂量以及土的塑性指数,并应按《公路路基施工技术规范》进行施工。

7结语

当公路路基施工遇到这些地质或地形情况时,必须进行特殊处理而采取相应的有效措施,从而提高公路路基的稳定性。

从工程实践表明,针对不同类型的特殊地区情况,路基施工处理必须结合地区的土质、水文地质、气候等自然条件以设计文件为依据