摘要:随着国家经济水平的提高以及城市化进程的加快,近年来越来越多的公路工程出现在了社会的发展中,不仅为交通运输事业的发展提供了有利条件,还为人们的出行安全提供了保障。修建稳定性良好、整体强度高的路基,提高道路的使用性能,降低工程造价,是公路建设者追求的目标。本文对公路土质路基工程施工技术进行了探讨分析。
关键词:公路土质路基工程;施工;重要性;施工技术
公路工程在国家的发展中扮演着非常重要的角色,对交通运输事业和人们的出行安全都有着重要的意义和影响。在近几年的发展中,国家相关部门不断提高了对公路工程施工质量的重视,各公路工程也对施工中涉及到的技术手段和要点内容进行了全方位的分析,以此来为工程的顺利开展提供保障。土质路基施工是公路工程施工中比较重要的环节,也是后续施工内容得以顺利开展的保障。因此很多公路工程和相关科研团队对其中应用到的施工技术和难点问题进行了深入的研究,以此来提高土质路基的施工质量。
一、公路土质路基施工的意义
土质路基施工的重要性表现为对工程质量的高标准要求。强度高、稳定性和耐久性良好的路基将成为路面结构的良好支撑体系,有利于提高路面整体强度和使用性能,延长路面使用寿命,同时,还可以降低路面工程造价和公路养护维修费用。反之,若路基工程质量低劣,将给路面和路基自身留下许多隐患,路面的使用品质和使用寿命会因此而降低,严重的路基或路面破坏甚至会中断交通,造成重大经济损失。
土质路基施工的重要性还在于工程质量受到多种因素的不利影响。虽然路基施工主要是开挖、运输、填筑、压实等比较简单的工序,但由于路基施工存在着条件变化大、工程数量大、施工难度大、施工方法多样等待点,对于保证路基工程质量有相当的难度。特别是地质不良的特殊路段及隐蔽工程较多的路基,在施工时常会遇到复杂的技术问题和各种突发性事故需要处理,可以说路基施工技术是简单中蕴含着复杂。路基在设计施工前,施工人员应掌握公路沿线的湿度及其变化规律,采取相应的调节水温情况的措施,以保证路基具有足够的强度和稳定性。
二、公路土质路基工程施工技术
1、公路土质路基工程的填挖方案
(1)路堤填筑,按填土顺序可分为分层平铺和竖向填筑两种方案。分层平铺有利于压实,可以保证不同用途按规定层次填筑,难点是:不同用途水平分层,一定保证强度均匀;透水差的材料,如黏性土等,一般宜填于下层,表面成双向横坡,有利于排除积水,防止水害;同一层次有不同用土时,接搭处成斜面,以保证该层厚度范围内,强度比较均匀,防止产生,明显变形。竖向填筑,指沿路中心线方向逐步向前深填。路线跨越深谷或池塘时,地面高差较大,填土面积小,难以水平分层卸土,以及陡坡地段上半挖半填路基,局部路段横坡较陡或难以分层填筑,可以采用竖向填筑方案。
(2)路堑的开挖有全断面横挖法和通道纵挖法两种基本形式。全断面横挖法:是对路堑整个横断面的宽度和深度从一端或两端逐渐向前开挖的方式称为全断面横挖法。全断面横挖法可分为一层横向全宽挖掘法和多层横向全宽挖掘法两种方式。一层横向全宽挖掘法适用于开挖深度小且较短的路堑。通道纵挖法:沿路堑纵向挖掘一通道,然后将通道向两侧拓宽。上层通道拓宽至路堑边坡后,再开挖下层通道,按此方向土方挖掘和外运的流水作业。直至开挖到挖方路基顶面标高,称为通道纵挖法。
2、压实的机具选择与操作技术
(1)压实机具不同,压力传布的有效深度也不同。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆一般地,夯击式机具的压力传布最深,振动式次之,碾压式最浅。根据这一特性即可确定各种机具的最佳压实度。然而,同一种机具的压实作用深度,在压实过程中并不是固定不变的。如钢筒式压路机,开始碾压时,因土体松软,压力传布较深,但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,其作用深度就逐渐减小了。
(2)压实机具的质量较小时,碾压遍数越多(即时间越长),土的密实度越高,但密实度的增长速度则随碾压遍数的增加而减小。并且密实度的增长有一个限度,达到这个限度后,继续以原来的施压机具对土体增加压实遍数则只能引起弹性变形,而不能进一步提高密实度。
(3)碾压速度越高,压实效果越差,应力作用速度越高,变形量越小。土的粘性越大,影响就越显著。因此,为了提高压实效果,必须正确规定碾压的行驶速度。前述的第一种情况,土的变形随时间延长而增加,但增加的速度则随压实遍数的增长而逐渐减少,产生这种情况的原因,是土体的荷载作用下逐渐达到密实,强度即随之提高,于是变形就逐渐减小。第二、三种情况,土体已开始出现破坏,即已达到土的强度极限。破坏时间(从荷载开始作用至开始破坏时的时间)与荷载大小直接有关,荷载越重破坏时间越短。
3、结合土质实际的路基压实施工技术
(1)土的含水量:压实开始时,原状土相对湿度低,土颗粒之间的内摩阻力大,因而外力难以克服,故压实的干密度小,表现出土的强度高,密度低;当相对湿度缓慢增加时,水分在土粒间起润滑作用,压实的结果使被压材料(土粒)得以重新调整排列位置,达到较紧密的程度,表现出密度增大,但与此同时,由于水的作用,内摩阻力有所减小,因而强度继续下降。当含水量继续增加,达到一定值(最佳值)时,水的润滑作用已经足够。当水分过多,使起润滑作用以外多余水分进人土粒孔隙中,反而促使土粒分离而不易得到良好压实效果,从而降低了土的干密度;又由于土粒间距增大,内摩阻力与粘结力减小,使土的强度也随之减小。这就是说,在一定功能的压实作用下,含水量的变化会导致土的干密度随之变化,在某一含水量(最佳含水量)下,干密度达到最大值(最大干密度)。
(2)土的性质:不同土质的压实性能差别较大。一般来说非粘性土的压实效果较好,其最佳含水量较小、最大干密度较大,在静力作用下,压缩性较小;在动力作用下特别是在振动作用下很容易被压实。粘质土、粉质土等分散性土的压实效果较差,主要是由于这些细分散性的土颗粒的比表面积大、粘聚力大、土粒表面水膜需水量大,最佳含水量偏高,而最大干密度反而偏小。
(3)碾压时的温度:在路基碾压过程中,温度升高可使被压土中的水粘滞度降低,从而在土粒间起润滑作用,易于压实。但气温过高时,又会由于水分蒸发太快而不利于压实。温度低于0度时,因部分水结冰,产生的阻力更大,起润滑作用的水更少,因而也得不到理想的压实效果。
(4)地基或下承层强度:在填筑路堤时,若地基没有足够的强度,路堤的第一层难以达到较高的压实度,即使采用重型压路机或增加碾压遍数,也只能是事倍功半,甚至使碾压土层起“弹簧”。因此,对于地基或下承层强度不足的情况,填筑路堤时通常采取以下措施处理:①填筑路堤之前,应先碾压地基;②若地基有软弱层,则应用砂砾(碎石)层处理地基;③路堑处路槽的碾压,先应铲除30-40cm原状土层并碾压地基后,再分层填筑压实。
三、结语
总之,要想有效的提高公路土质路基工程施工质量,施工团队不仅要全面的掌握其涉及到的施工技术要点,同时还要对影响土质路基施工质量的因素进行有效的防御和处理。这样才能在最大程度上保证图纸路基施工质量符合标准,为公路后期的平稳运作提供保障。
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论文作者:韩静
论文发表刊物:《防护工程》2019年第2期
论文发表时间:2019/6/28
标签:路基论文; 土质论文; 压实论文; 公路论文; 强度论文; 含水量论文; 密实论文; 《防护工程》2019年第2期论文;