崔源满 刘自萍

摘要:公路路基是路面的基础,它承受着本身岩土自重和路面重量,以及由路面传递而来的行车荷载,是公路的承重主体。路基作为公路的基本载体越来越受到人们的关注,其施工技术的高低直接影响着路基工程质量的优劣。文章对公路路基填方压实施工技术及其应用进行了阐述分析。

关键词:公路路基;填方压实;软土路基

中图分类号:U473文献标识码:A文章编号:1009-2374(2009)22-0131-02

公路路基施工是整个公路施工工程的关键所在,稍有偏差,将给整个工程埋下质量隐患。例如,在公路施工中常会遇到诸如软土路基,黄土路基等不良路基,如不加以特别处理,会引起填方路堤施工后沉降或不均匀沉陷,路面纵横坡变小,平整度下降,导致行车颠簸等,严重影响公路的正常使用,造成大量的人力、物力、财力浪费。因此,路基施工应根据施工当地地形、地质状况、公路等级、所在地区的气候、结合施工填挖方平衡等来选择施工方法。

一、路基工程特点

路基是公路的主要工程结构物。路基是在天然地面表面按照路线位置和设计断面的要求填筑或开挖形成的岩土结构物。路面是在路基顶面的行车部分用各种筑路材料铺筑而成的层状结构物。路基是路面的基础,坚强且稳定的路基为路面结构长期承受汽车荷载作用提供了重要的保证;路面结构层对路基起保护作用,使路基不会直接承受车轮和大气的破坏作用,长期处于稳定状态。路基和路面实际上是不可分割的整体。

路基和路面工程是一种线形工程,有的公路延续数十公里至数百公里。由于公路沿线地形起伏,地质、地貌、气象特征多变,因此路基和路面工程具有复杂多变的特点。路基和路面工程还具有工程数量大和造价高的特点。路基工程造价约占公路工程总造价的20%～50%,路面工程造价一般占公路工程总造价的30%左右。

现代化的公路运输,既要求公路能全天候通行车辆,又要求车辆能以一定的速度,安全、舒适、经济的运行。因此,精心设计,精心施工,使路基能长期具备良好的使用性能,对节约投资,提高运输效益,具有十分重要的意义。

二、影响路基稳定性的因素

路基是一种常年暴露于大自然的线形构造物,其稳定性在很大程度上是由当地自然条件所决定。因此,深入调查公路沿线的自然条件,从整体(地区)和局部(具体路段)去分析研究,掌握各有关自然因素的变化规律及其对路基稳定性的影响,从而因地制宜地采取有效的工程技术措施,这是正确进行路基设计、施工、养护,进而提高公路使用质量的重要前提。

影响公路路基稳定性的自然因素一般有:

地形:平原地区地势平均,一般来说地面水容易积聚,地下水水位较高,因此,路基需要保持一定的最小填土高度,路面结构层应选择水稳性良好的材料;山岭重丘地区地势陡峻,路基的强度与稳定性特别是稳定性不易保证,需要采取某些防护与加固措施,且路基的排水至关重要。

地质:沿线岩土的种类、成因、岩层的走向、倾向和倾角、风化程度等,都影响路基的强度与稳定性。

气候:公路沿线地区的气温、降雨量、降雪量、冰冻深度、日照、年蒸发量、风力、风向等,影响路基的水温状况。

水文与水文地质:水文是指地面径流、河道的洪水位、河岸的冲刷与淤积情况等;水文地质则是指地下水位、地下水移动的规律,有无泉水及层间水等:所有这些都会影响路基的稳定性,如处理不当,往往会导致路基产生各种病害。

影响路基稳定性的人为因素一般有:行车荷载的作用、路基设计、施工及养护是否正确等。

路基设计时.应根据各路段的具体情况,采用合理的路基断面形式。做好地面和地下排水,对不良地质路段.还应采取必要或特别的措施,防止路基病害的发生。路面设计时,应根据各地的气候特点,采用合理的结构组合,并采用适当的路面结构排水设施。

三、填方路基压实

(一)一般填土的压实

填方路基经过充分压实,其塑性变形、渗透系数、毛细水上升高度、隔温、隔水性能都有明显的改善。因此,在填料选定之后,压实至关重要。

1.影响压实度的主要因素。(1)土质:土的性质不同,其干密度(或称干容重)(y0)和含水量(w0)就不同。对粘性较大的土,w0值较高而y0值较低,而粘性差一些的土则相反,所以粘性差的砂类土的压实性就比粘质土好;(2)土的含水量:土中的水分大致可分为粘结水和自由水两种,粘结水是经过复杂的表面活动粘在土颗粒表面形成一层水膜,用机械的方法难以去掉;而自由水则和普通水一样,在重力和表面张力作用下,可以在土中自由活动。只有在最佳含水量的情况下,才能将土压实到最大干密度;也只有在最佳含水量情况下压实的土体,其浸水强度最大,即水稳定性最好。

2.压实标准。压实标准,也称击实标准,是以压实度%表示的。按《公路土工试验规程》(JTJ051-93)重型击实方法求得的最大干密实度的压实度,简称为重型击实标准。重型击实标准要求较高,必须对填料性质、土的含水量大小、分层摊铺和碾压厚度、碾压机具的质量和碾压遍数等进行认真的调查、试验,才能达到。

3.压实机械和碾压方法。压实机械主要有碾压方式、夯实式、振动式三种。一般情况下,用8～12t光轮碾压式压路机的每层松铺厚度为20～30cm;用振动式或夯击式压路机可增厚到50cm。但分层厚度宜在施工现场通过试验确定。

(二)特殊情况下土的压实

1.特殊干旱地区一般是指年降雨量少于150mm,且地下水位又很低、潮湿系数≤0.25的干旱地区。因土的实际含水量大大低于最佳含水量,如果靠人工洒水来达到最佳含水量再进行碾压,将给施工带来很大困难,而这些地区,将压实度标准降低2%～3%,也不致于影响路基的强度和稳定。

2.特殊潮湿地区是指导我国东南湿热区、西南潮暖区的一些平坦低洼地带,雨量充沛、水系发达,地表积水,难以排泄,地下水位较高,地表上的含水量超过最佳含水量很多,常年处于饱和状态,成为“过湿土”。在这种土基上填土做路基,单靠增加压实功能,不仅不能提高压实度达到重型击实标准所要求的密实度,反会使土体破坏,形成所谓的“弹簧土”。这类特殊潮湿地段也允许将压实度降低2%～3%。

(三)填石路基的压实

填石路基不易压实,在公路施工中应从严控制,如石块粒径不能太大、坚持分层填筑、避免倾填爆破石块等。在可能条件下,留足路堤自然沉落时间,降低工后沉降量,以免日后引起大的变形和沉陷。

施工方法应在实地通过压实试验确定。其方法为:采用重型振动压路机,碾压到压实层顶稳定,不再下沉(无轮迹)时,即可判定为密度状态,这时记录机型、碾压遍数、分层厚度等数据,作为指导施工压实的依据。若填料性质或颗粒发生较大变化时,应重新再作试验。迄今这仍是控制填石路基实的可靠方法。

四、结语

公路路基的强度和稳定性很大程度取决于路基填料的性质及其压实的程度。从现有条件出发,改进填土要求和压实条件是保证路基质量最有效和经济的方法。

参考文献

[1]潘君,夏志忠.简述公路路基施工技术[J].科技信息(学术研究),2008,(12).

[2]董秀梅.公路路基施工技术[J].机械管理开发,2006,(3).

[3]王艳玲.浅谈公路路基施工方面的技术操作[J].中小企业管理与科技(上半月),2008,(4).

[4]张凤艳.公路工程路基施工技术[J].黑龙江科技信息,2007,(17).

[5]蒋俊山,张金彦.路基施工的探讨[J].黑龙江交通科技,2004,(12).

[6]王小漫.公路路基施工技术[J].四川建材,2005,(6).