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路基影響瀝青路面平整度的原因分析及處理措施
近年來,我國高速公路事業(yè)得到了突飛猛進的發(fā)展,同時也帶動了國省干線公路的快速改建升級。公路工程建設(shè)質(zhì)量也在日益提高,特別是瀝青砼路面的迅速普及,帶動了與柔性路面相關(guān)的基層和路基施工技術(shù)的革新,這也對公路工程的施工質(zhì)量提出了更高的要求。《公路工程質(zhì)量檢驗評定標準》中,瀝青砼面層共有十個檢查項目,其中平整度首當其沖,它的合格率既反映行車舒適度,又反映施工隊伍的施工和管理水平。瀝青路面施工質(zhì)量影響因素很多,單是路面平整度,就與施工人員素質(zhì)、路基、路面結(jié)構(gòu)層施工質(zhì)量、橋頭涵洞兩端及橋梁伸縮縫的處理、路面施工機械的選用及路面材料的質(zhì)量有關(guān),而這些恰恰就是影響路面平整度的主要因素?，F(xiàn)就路基施工對瀝青砼平整度的影響進行分析,并借此探究瀝青砼路面產(chǎn)生不平整的原因及處理措施。
一、原因分析
瀝青砼路面為柔性路面,總體結(jié)構(gòu)剛度較小,在車輛荷載作用下易產(chǎn)生較大的彎沉變形,路面結(jié)構(gòu)本身的抗彎拉強度較低,它通過各結(jié)構(gòu)層將車輛荷載傳遞給路基。作為路面的基礎(chǔ),路基施工質(zhì)量的好壞會反射到路面結(jié)構(gòu)層,其中對路面平整度影響最大的就是不均勻沉陷。路基不均勻沉陷必然會引起路面的局部或大面積的凹陷,引起路面不平整,分析其原因,不外乎:
⑴新老路基搭接不理想產(chǎn)生沉降不均勻,引起路基和路面結(jié)構(gòu)層的縱向裂縫和錯臺。
⑵特殊地基處理不當,特別是地勢低洼常年積水的濕軟地基處理不好,路基的防護、排水系統(tǒng)不完善,造成路基局部沉陷和變形,從而影響路面平整度。
⑶路基填料選擇不當、路基填筑工藝存在問題,使路基在使用過程中產(chǎn)生不均勻沉降。
橋頭、涵洞兩端引起的跳車現(xiàn)象,成為公路工程施工中不可避免的弊病,也是影響路面平整度的罪魁禍首。
二、處理措施
1、路堤填筑前原地面處理
路基的施工質(zhì)量,是路基路面工程能否經(jīng)受住時間、車輛運行荷載考驗的關(guān)鍵。要做好路基工程,必須扎扎實實地進行路基填筑,尤其注意對原地表的處理和坡面基地的處理:
⑴填筑路堤時應(yīng)首先進行原地表處理。路堤修筑范圍內(nèi),原地表的坑、洞等,應(yīng)用原地的土或砂性土回填,并按規(guī)定進行壓實。路堤基底為耕地或松土時,應(yīng)先清除有機土、種植土,平整后按規(guī)定要求壓實。路堤基底原狀土的強度不符合要求時,應(yīng)進行換填,換填深度應(yīng)不小于30cm,并予以分層壓實,壓實度應(yīng)符合規(guī)范要求。
⑵加寬舊路堤時,應(yīng)遵守下列規(guī)定:所用填土宜與舊路相同或選用透水性較好的土。清除地基上的雜草,并沿舊路邊坡挖成向內(nèi)傾斜的臺階,臺階寬度應(yīng)不小于2m。而且臺階頂面應(yīng)做成向堤內(nèi)傾斜的坡度,并分層夯實。在路基填筑完成時,可設(shè)置新舊路的搭接層(如兩層15cm的石灰土補強層),防止新老路基的縱向裂縫;也可以延長施工工期,第一年完成路基工程,第二年再進行路面結(jié)構(gòu)層施工,使新路基在第一個冬季自然沉降以減少新老路基的不均勻沉降。
2、路堤填料的選擇
路堤填料一般應(yīng)采用砂礫及塑性指數(shù)和含水量符合規(guī)范的土,不使用淤泥、沼澤土、凍土、有機土、含草皮土、生活垃圾及含腐殖質(zhì)的土。對于液限大于50,塑性指數(shù)大于26的土,一般不宜作為路基填土。由于費用和當?shù)赝临|(zhì)的原因,受工程作業(yè)現(xiàn)場條件限制,必須使用,作了如下處理:
⑴控制最佳含水量,保證土料在最佳含水量下達到最佳壓實度。由于當?shù)赝临|(zhì)含水量特別大,通過翻曬來實現(xiàn),使其達到最佳含水量。
⑵摻外加劑改良。對含水量大、塑性高的土或強度不足的其他材料如含有大量細粒砂的砂質(zhì)土摻入石灰、水泥工業(yè)廢料或其它材料的穩(wěn)定劑,對土的性質(zhì)進行改良,達到填土要求。
⑶采用不同土質(zhì)填筑路堤時,采取以下措施:
①層次應(yīng)盡量減少,每一結(jié)構(gòu)層總厚度不小于0.5M,不得混雜亂填,以免形成水囊或滑動面;
②透水性差的土填筑在下層時,其表面做成一定的橫坡,以保證來自上層透水性填土的水分及時排出;
③合理安排不同土質(zhì)的層位,采用不因潮濕及冰融而變更其體積的優(yōu)良土填上層,強度較小的應(yīng)填在下層;
④在不同土質(zhì)填筑的路堤交接處應(yīng)做成斜面,并將透水性差的土填在斜面的下部。
3、填土路基壓實
路基施工時,應(yīng)嚴格按現(xiàn)行《公路路基施工技術(shù)規(guī)范》要求進行,并應(yīng)通過試驗路段來確定不同機具壓實不同填料的最佳含水量、適宜的松鋪厚度和相應(yīng)的碾壓遍數(shù)、最佳的機械配套和施工組織。
4、特殊地基處理
軟土地基具有天然強度低、壓縮性高、透水性小,在荷載作用下有可能出現(xiàn)過大變形和強度不夠等問題,在填筑路基前必須進行必要的處理。在山東省東營市地區(qū)地勢平坦,屬黃河三角洲沉積的退海之地,地勢較低,地面高程西部最高海拔11M,東部最低海拔1M。所在區(qū)域水系較豐富,地下水位較高,有鹽堿上升現(xiàn)象。作為中新生代的一個沉積區(qū),一般基巖埋置較深,表層基本為第四季全新世的松散沉積物所覆蓋,大部分土質(zhì)具有高壓縮性及容許承載力較低的現(xiàn)象,加上地表水和地下水的共同作用,濕軟地基現(xiàn)象十分普遍。根據(jù)近幾年的施工處理經(jīng)驗,比較有效的處理的方法為:
⑴完善排水系統(tǒng)。在路基填筑范圍外側(cè)2-3m處挖滲水邊溝(離路基太近容易引起路基邊坡的滑塌,太遠則影響滲水效果),并把滲出的水及時排出滲水邊溝。
⑵滲排水7-10天后,根據(jù)實地情況,采用30cm水泥固化土或砂礫墊層和50cm建筑碎磚墊層的處理方案。具體實施情況如下:
若路基基底承載力有了明顯的提高,可以承受水泥固化土的機械化作業(yè)施工,可以優(yōu)先采用該處理方案。該方案的優(yōu)點是:可以大范圍的實施機械化作業(yè),處理速度快,效果好。
若地下水位依然居高不下,路基基底承載力沒有明顯的提高。在這種情況下可以采用砂礫墊層或碎磚墊層處理方案。在條件允許的情況下可以優(yōu)先考慮碎磚墊層處理方案,此方案解決部分建筑物拆除的廢棄物利用,又可降低工程施工成本。
⑶對于軟土地基也可采用墊隔土工布、碎石樁、加固土粉噴樁的辦法處理。
5、橋頭、涵洞兩端及伸縮縫的防治措施
橋頭、涵洞兩端引起的跳車現(xiàn)象,成為公路工程建設(shè)不可避免的弊病,要對其徹底進行治理,我認為要從以下幾點著手:
⑴橋頭設(shè)計過渡段,即在一定長度范圍內(nèi)鋪設(shè)過渡性路面或設(shè)置搭板,可以使在柔性結(jié)構(gòu)路段產(chǎn)生的較大沉降通過過渡段至橋涵結(jié)構(gòu)物上,車輛行駛就不至于產(chǎn)生跳車。
⑵臺背填料的選擇,在挖方地段的臺背回填部位,因場地特別窄小,可選用當?shù)氐氖?、砂礫等優(yōu)質(zhì)填料;在高填方的拱涵及涵洞與側(cè)墻的相接部位,盡量選用內(nèi)摩差角大的填料進行填筑,而且施工時應(yīng)注意填料土壓力的平衡,以免造成工程事故。
⑶在靠近構(gòu)造物背后設(shè)置必要的地下排水設(shè)施,避免因水的原因引起橋頭路基的水損壞。
⑷強化施工質(zhì)量管理,提高橋涵兩端路提的施工質(zhì)量,完善施工工藝和方法。為適應(yīng)橋涵端部而路提施工場地窄小、壓實區(qū)域形狀不規(guī)則而工期又緊迫的特點,應(yīng)使用專用的小型壓實機械。
結(jié)束語
路面平整度控制,要從路基施工準備階段就開始重視,并加強對關(guān)鍵工序的施工控制,如填前碾壓、軟基處理和橋涵結(jié)構(gòu)物臺背回填等工序。所有參加公路建設(shè)的施工單位,都必須強化施工管理,完善施工工藝和施工方法,提高施工質(zhì)量,才能從源頭上、根本上解決路基對路面平整度的影響,公路工程建設(shè)項目的經(jīng)濟效益和社會效益才能得到充分的體現(xiàn)。
