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高填方路堤病害的预防措施

文章来源:水泥路面裂缝修补公司砼佳路桥 发布时间:2019-8-28 22:28:21

从高填方路堤沉降原因不难看出:高填方路堤产生沉降的原因主要来自于设计和施工两个方面。因此,在设计时只要道路勘测者认真进行勘察设计,详细调查拟建公路沿线地形、地貌,查明其工程地质和水文地质情况,釆取有针对性的工程设计方案;施工中严格按照 施工规范和设计要求,合理组织施工;公路养护中加强养护,及时排除险情,必将起到积极 作用。


一、设计方面应采取的合理措施

(1) 路线选线中,在坚持路线总体走向通过主要控制点的原则下,因地形、地质环境布设 路线,尽量避让不良地质地段,不需要追求高指标的线形,努力做到线形指标搭配合理,即可 取得良好的视觉效果。

(2) 加强工程地质勘察。严格按照工程地质勘察规程开展工作,详细调查和探明拟建公 路沿线工程地质和水文地质情况;对工程地质和水文地质情况有怀疑的地段应增加探坑数 量,在设计外业验收中,将工程地质勘察作为重要的检查内容之一。

(3) 对原地面明确提出压实度和地基承载力要求。其目的在于防止路基填方在自重和 车辆荷载作用下,因地基承载力不足而产生沉降;对地基承载力低的路段应釆取有效的工程 处理措施。

(4) 路线通过较陡的横坡及沟谷地段时,应按要求设置纵横向台阶,使填筑路基和原地 面形成良好的结合,同时宜放缓边坡。

(5) 尽量避免设计高填方路堤和陡坡路堤,由于地形等因素无法避免时,应按照路基设


计规范要求进行设计,并提出工后沉降量要求。

(6) 做好路基排水系统综合设计,使地表、地下水顺利排出路基以外或将地表水阻隔在 路基以外,不能在路基范围内积水。涵洞、通道底铺砌设计中要考虑防水,避免积水浸泡基 底而发生沉降变形。

(7) 高填方路堤路桥过渡段要采取特殊设计,避免直接由柔性到刚性的路基设计结构, 可以考虑采取半刚性的路基过渡。

(8) 对软土、盐渍土等不良地质路段,要采取特殊设计,提高路基的承载能力和水稳性; 同时要由试验计算路基的压缩沉降量,设计中要考虑超填厚度,使竣工后的沉降能维持路基 设计高程。


二、施工方面应采取的有效措施

(1) 做好路基施工的准备工作。开工前施工单位、监理单位的工程技术人员要认真审阅 设计文件,详细了解公路沿线地形地貌、工程地质、水文地质、路基填料、各段的填方数量和 特殊路基分布等情况,并进一步核实设计文件提供的资料,做到心中有数;如发现实际情况 与设计文件提供的资料有出入时,应及时上报业主,并妥善处理。同时要与设计单位做好技 术交底工作。

(2) 施工组织设计是保证工程质量的前提。路基施工也不例外,施工单位必须重视高填 方路堤的施工组织设计,合理安排各施工段的先后顺序,明确构造物和路基的衔接关系,尤 其对高填方段应优先安排施工,给高填方路堤留有足够的时间施工和工后沉降,从而有效防 止高填方路堤工后产生过大的沉降。在施工中,以施工组织设计为依据,结合施工现场的实 际情况,合理调配人员、设备,保证高填方路基施工质量。

(3) 重视原地面处理。路基填筑前必须彻底清除地表植被、树根、垃圾和种植土,加大原 地面的压实力度。地表植被、树根、垃圾、不良土质暴露于自然环境下,相对比较松软,不易 压实,有的土壤易产生病害,如盐渍土、膨胀土等,因此必须予以清除。土是三相体,土粒骨 架的空隙被水分和空气所占据。土在压实过程中,因土粒受到瞬时荷载或振动力的作用,使 土粒重新调整位置,重新组合,彼此挤密,空隙缩小,土的单位质量提高,形成密实整体,从而 导致强度增加,稳定性提高。土基压实后,土的塑性变形、渗透系数、毛细水作用及隔温性能 等均有明显改善,因此施工中应加大地表的压实密度。

目前的设计理论强调活载影响的作用,越接近路面,活载的影响越大,因此要求有较高 的压实度。然而在高填方路段,活载影响土基的应力随着深度的增加越来越小,而恒载对土 基的影响将随路基的高度而增加。一些设计文件要求地基的压实度达到85% ~90%,这已 不能满足高填方路堤对地基土承载力的要求。地基土的压实一般和土壤类别、土中含水率、 压实机具密切相关。对于细粒土、黏土等土质,土中含水率大小对土质的密实程度比较敏 感,在压实过程中要求含水率接近于最佳含水率;对于砾石土等,压实含水率不起关键作用。 在地基压实中,由于没有进行分层碾压,光轮压路机作用深度比较浅,压应力提供不足,一般 采用大吨位振动压路机效果较好。

(4) 填筑路基前抓紧做好路基临时排水工作,做到临时排水系统与永久性排水系统有机 结合。施工过程中通过路基两侧纵横向排水系统及时疏散路基范围的积水,避免路基受水 浸泡。当地基土和路基填料为细粒土(如粉土、黄土、湿陷性土、黏土等)时,在干燥状态下其 结构性比较强,有较高的承载能力,一旦受水浸泡后其结构性很快破坏,强度也很快降低,失 去应有的承载能力,导致地基、路基沉降。因此,做好路基排水是保证路基稳定的前提条件。 工程监理和施工质量检查人员,应认真监督检查。

(5) 严格选取路基填料,并控制好填料质量。对高填方路基路段施工在填料料场选择 时,除按规范要求的液限、塑性指数、含水率和CBR等指标外,还应根据填料的性质(如:水 稳性承载能力)综合选择水稳性好、干密度大、承载能力高的砾石类土填筑路基为宜。在路 基填筑前必须将料场盖山土清除干净,防止树根、杂草、种植土等混填于路基之中。施工中 严格控制填料含水率,严禁过湿的土填于路基之上;且要求不同土质分层填筑,剔除填料中 超大颗粒,以保证各点密实度均匀一致。

(6) 严格控制路堤填筑工艺。在高路堤填筑全面铺开前,各施工单位必须根据不同填 料、各种施工机械组合铺筑试验路段,以获得最佳机械组合方式、填层厚度、碾压遍数和填料 的施工含水率范围。路堤填筑方式应釆用水平分层填筑,即按照横断面全宽分层逐层向上 填筑;对原地面纵坡大于12%的地段,宜采用纵向分层填筑施工,填筑至路基上部时,仍应采 用水平分层法填筑。每层应保证层面平整,便于各点压实均匀一致。在路堤施工过程中要 严格控制填层厚度,根据不同的填料和场地要选择不同的压实机具。一般情况下,轻型光轮 压路机(6~8t)适用于各种填料的预压整平,重型光轮压路机(12~15t)适用于细粒土、砂类 土和砾石土,重型轮胎压路机(30t以上)各种填料均适用,尤其是细粒土;羊足碾最适用于细 粒土,但需要光轮压路机配合对被翻松表层进行补压;振动压路机具有滚压和振动的双重作 用,用于砂类土、砾石土和巨砾土,其效果远远优于其他压实机具。在高填方路段,压实质量 要求高,选用重型轮胎压路机和振动压路机效果比较好。

(7) 抓好路基特殊部位的施工质量控制。如桥涵结构物台背回填、路桥过渡段填方以及 填挖接合部,这些地方地形条件特殊,填方施工难度大。台背、路桥过渡段往往是路基和桥 台完成后而剩余的缺口,因此,有必要将该段作为路基施工的管理点,抽调组成专门的回填 队伍。台背处大型设备不易工作而采用小型夯实机具时,填筑的分层厚度若太厚就很难压 实,一般宜控制在15cm左右,同时应加大抽检频率保证压实。对于填挖接合部,应彻底清除 接合部的松散软弱土质,做好换土、排水和填前碾压工作,按设计要求从上到下挖出台阶,清 除松方后逐层碾压,确保填挖接合部的整体施工质量。

(8) 做好压实度的检测工作。在压实过程中,施工单位自检人员应按规定的频率检查路 基各层的压实度。规范规定“按200m抽检4处”的频率,施工单位感觉工作量偏大,面对检 测工作量大的问题,可以考虑采用传统的环刀法、灌砂法与快速检测核子密度湿度仪法相结 合,对薄弱地点,如路基边缘、台背处采用传统方法检测,路基中可考虑釆用核子密度湿度仪 检测,这样可提高检测速度,确保工程质量。


三、加强养护技术

为保证路基有完好的使用功能,路基养护工作必不可少。由于设计和施工过程中或多 或少存在着一些不足,道路通过长期使用也会表现出不同程度的破损,因此,通过及时养护 修补缺损,保证道路正常使用是养护工作的中心。在养护工作中应做好以下工作:

(1) 加强对防水、排水构造物的养护工作,确保路基范围内纵横向排水设施畅通无阻;发 现水毁地段应及时加固修补,避免路基遭水浸泡;对地下水位高的路段,要挖排水沟降低地 下水位。

(2) 对沉降量大形成跳车的路段,应分析原因并采取注浆加固等有效措施稳定路基,及时修补破损路面保证车辆安全行驶。

(3) 对风蚀、水蚀的路基边坡,要及时修补加固,确保路基安全。

(4) 在有条件的情况下做好坡面植被防护,稳定路基边坡。