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。公路工程建設質量也在日益提高,特別是瀝青砼路面的迅速普及,帶動了與柔性路面相關的基層和路基施工技術的革新,這也對公路工程的施工質量提出了更高的要求?！豆饭こ藤|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。瀝青路面施工質量影響因素很多,單是路面平整度,就與施工人員素質、路基、路面結構層施工質量、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量有關,而這些恰恰就是影響路面平整度的主要因素。現(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,總體結構剛度較小,在車輛荷載作用下易產(chǎn)生較大的彎沉變形,路面結構本身的抗彎拉強度較低,它通過各結構層將車輛荷載傳遞給路基。作為路面的基礎,路基施工質量的好壞會反射到路面結構層,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,引起路基和路面結構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,應進行換填,換填深度應不小于30cm,并予以分層壓實,壓實度應符合規(guī)范要求。

⑵加寬舊路堤時,應遵守下列規(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,臺階寬度應不小于2m。而且臺階頂面應做成向堤內(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構層施工,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|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|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,對土的性質進行改良,達到填土要求。

⑶采用不同土質填筑路堤時,采取以下措施:

①層次應盡量減少,每一結構層總厚度不小于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,強度較小的應填在下層;

④在不同土質填筑的路堤交接處應做成斜面,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,應嚴格按現(xiàn)行《公路路基施工技術規(guī)范》要求進行,并應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橋頭設計過渡段,即在一定長度范圍內(nèi)鋪設過渡性路面或設置搭板,可以使在柔性結構路段產(chǎn)生的較大沉降通過過渡段至橋涵結構物上,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)質填料;在高填方的拱涵及涵洞與側墻的相接部位,盡量選用內(nèi)摩差角大的填料進行填筑,而且施工時應注意填料土壓力的平衡,以免造成工程事故。

⑶在靠近構造物背后設置必要的地下排水設施,避免因水的原因引起橋頭路基的水損壞。

⑷強化施工質量管理,提高橋涵兩端路提的施工質量,完善施工工藝和方法。為適應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,應使用專用的小型壓實機械。

結束語

路面平整度控制,要從路基施工準備階段就開始重視,并加強對關鍵工序的施工控制,如填前碾壓、軟基處理和橋涵結構物臺背回填等工序。所有參加公路建設的施工單位,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,公路工程建設項目的經(jīng)濟效益和社會效益才能得到充分的體現(xiàn)。