高填方路基施工质量控制

浅谈高填方路基施工质量控制引言在山区修建高速公路、市政道路等工程项目，其地形地势最显著的特点就是相对高差较大，高填深挖路基地段普遍。如何控制好高填土路基的施工质量,就显得尤为重要，本文主要针对高填土路基的施工过程监控浅谈几点看法。高填土路基的主要病害路基是路面的基础,路基施工质量的好坏,直接影响到路面的质量、路面的使用寿命、行车舒适性和行车安全等，是保证路面稳定的先决条件。因此控制路基的施工质量尤其是控制高填方路基的施工质量,对减少路基病害的发生,提高公路的使用寿命显得极为重要。高填方路基的主要病害有：整体或局部沉降、纵横向开裂、滑坍等,其产生的原因主要是工程地质和施工质量。这里主要谈如何应对高填方路基的沉降危害，并减少危害的发生，达到控制高填方路基施工质量的目的。填方路基沉降危害表现形式1）路基强度、压缩沉降量发生变化。2）不同的路基填方高度所发生的沉降不同，特别是在填挖交界处填筑土和原地面土具有不同密实度和不同的沉降量，将导致不均匀沉降现象的发生，使路基纵向呈马鞍形。在横坡较大的路段，出现半填半挖断面，填筑土和原地面土密度不同，受施工作业面的限制导致填筑土和原地面土结合不良而使路基两侧发生不均匀沉降，表现为一侧高一侧低。3）在地表水、地下水的影响下，黄土、粉土、湿陷性土等在干燥情况下土体结构性强，承载力大，路基稳定不变形；在受到水浸泡后，土体结构性迅速破坏，承载力大大降低，导致路基变形破坏。4）由于桥涵结构物台背回填受到施工作业面的影响，该段路基压实往往不如整段路基压实好，工后沉降大。且在台背处，台背一侧为刚性体，路基一侧为柔性体，结构差异性大，导致不均匀沉降，发生跳车。在以上诸多因素的影响下，致使高填方路堤发生不同程度的沉降，轻则路面纵向线形不连续，视觉不良，行车不平稳；重则路面开裂、松散形成坑槽，导致路面破坏，严重影响正常行车。影响高填方路堤稳定性主要因素1）路堤自身压缩引起沉降；2）地基的固结沉降和失稳破坏；3）填方体强度不足或填料的不均导致的差异沉降和边坡不稳定；4）排水或防水设施不当；5）外荷载的作用。高填土路基的施工准备阶段1)高填方施工前,由试验部门确定要对填料做下列试验项目，并确保试验的准确性：①液限、塑限、塑性指数、液性指数；②颗粒分析；③密度；④相对密度；⑤重型击实；⑥CBR；⑦有机质含量及易溶盐含量。在开工前要在试验路段进行压实试验,确定路基施工的机械组合、压实遍数、松铺厚度、压实厚度、松铺系数等施工数据。2)通过土工试验将路基用填料按规范规定分为A、B、C、D类，施工中禁用D类填料，尽量使用A、B类填料，C类填料只能用于基床以下填层。根据上述原则，施工时剔除路基中的粉砂土、有机土、粘粉土和粉土，并尽可能少使用细粒土中的砂粉土、砂粘土。高填方路基的施工阶段1）为保证路基的填筑质量,在填筑前,必须对植被根系进行彻底挖除。挖除后的根穴要进行分层夯实,再按规定进行填前基底碾压，达到规定的压实度。2）路基填料不得使用淤泥、沼泽土、有机土、含草皮土、生活垃圾、树根和含有腐朽物质的土,施工中的不合格填料必须弃掉。对液限大于50,塑性指数又大于26的土,以及含水量超过规定的土，不得直接作为填料。不同性质的土应分别填筑,不得混填。每种填料累计总厚不宜少于1m。当填料发生变化时,要取样进行重型击实试验,确定最大干密度及最佳含水量,以便指导施工。3）严格控制含水量含水量是影响压实效果的决定性因素,含水量较小时,水膜润滑作用不明显,外部功能也不能克服粒间引力,土粒相对移动不容易,因此压实效果较差,压不密实;含水量过大时,土孔隙中会出现自由水,压实功能不能使气体排出,且压实功能的一部分被自由水抵消,减小了有效压力,压实效果也较差,会出现“弹簧”现象,且会粘轮。只有在最佳含水量时,最容易获得最佳的压实效果。理论上,在最佳含水量条件下压实到最大干密度的土体,强度相对最高,水稳定性最好。因此必须严格检测用作填料土的含水量,只有在最佳含水量±2%的范围内才允许进行碾压。在施工现场主要用酒精燃烧法来测定填料土的含水量,如出现含水量ω<ω0-2%时,需加水均匀拌和;当ω>ω0+2%时,需要晾晒。如果施工现场条件允许的话,可采用分段填筑、分段晾晒、分段碾压的处理方法,并且尽量避开雨季施工。4）分层填筑、分层碾压路堤填筑应采用水平分层填筑法施工。采用机械压实时,分层的最大松铺厚度,不应超过30cm。填筑至路床顶面最后一层的最小压实厚度,不应小于8cm。压实土层的密实度随深度递减，表面5cm的密实度最高。施工中松铺厚度的控制采用插杆挂线,随机挖孔及水准量测综合控制。填料的摊铺采用平地机整平并辅以人工找平。5）路堤边缘往往压实不到位,土体松散,造成雨后滑坍,故施工中边缘部位要求宽填50cm，以保证全宽路基的压实。如此段填方正处于山坡填筑，要求碾压时一定要由外侧向内侧开始碾压，如果由内侧向外侧碾压,将会对填料向外侧挤推,造成边缘下沉。6）路基在压实过程中,并不是碾压遍数越多，压实效果越好，只有按试验路段中确定的碾压遍数进行碾压，才能保证每层的整个深度内的压实度处处均匀，达到设计规定的压实度。如碾压遍数过多,土的密实程度并不会有显著的提高，相反会造成土体破坏,效果适得其反,且不经济。碾压过程中一定要控制好压路机的碾压速度,由试验路段确定。相邻两次的轮迹重叠应达到20~30cm,保证压实均匀,不出现漏压现象。施工机械要求自重12T以上的振动压路机，以保证碾压质量。7）为保证路基压实效果,必须加强测试检验,检测方法采用灌砂法,对压实度数据要进行数理统计分析。应用数理统计的方法,比单纯算术加权平均值法要求更为严格,只有每一压实层,检验评定合格后,才允许填筑下一层,否则,需继续碾压处理,直至合格。8）当填料土质发生变化时，必须重新做重型击实试验，确定最大干容重及最佳含水量。灌砂法所用的标准砂也必须经常标定，以保证压实度检测的准确可靠性，在灌砂法的操作工艺上，取土样的底面位置必须为每一压实层底部，以保证检测数据的真实有效。只有层层控制填土的压实度,才能保证全深度范围内的压实质量。9）严格控制好施工工艺，保证高填方路基的整体稳定性当路堤在斜坡上填筑,其垂直路中线测得的原坡陡于1:5时,原地面要挖成台阶状,横坡陡峻地段的半填半挖路基,必须在山坡上从填方坡角向上挖成向内倾斜的台阶,坡度为2%，台阶宽度不应小于1m，并进行夯实。为了进一步加强高填方路基的整体稳定性，在地质条件较差路段，在台阶部位增设铺筑土工格栅，过渡段长度不少于10m。地下水与地表水的防治措施1）水是引起路基各种病害的主要因素，如处理不当，将会造成恶劣后果。为了将地下水畅通的排出路基以外，可设置“井”字形碎石盲沟，将基底中的地下水排出路基本体以外。2）在肓沟修建过程中,应注意:⑴检查盲沟基槽深度、底部高程、断面尺寸、平面位置;⑵检查盲沟基础(底部不透水层)强度、纵坡;⑶检查盲沟侧墙垂直度、钭坡度、纵向顺直度;⑷检查填筑的透水材料级配、含泥量、密实度、不同透水材料的填筑层次和土工合成材料。在以上项目的检查中,如发现不符合设计标准的,要及时纠正。3）随着路基填筑高度的增加,更应及时排除路基顶表积水,根据纵断面高程的变化,每隔20-30m设置一处临时排水水簸箕,这样既防止了雨水冲刷边坡造成冲沟,又能将路基顶面积水排出,避免路基顶面积水引发的各种病害,为路基雨后及时施工创造了条件。重点注意的几个问题1）为了更好地保证高填方路基的压实效果及整体性,减少病害的发生,建议高填方路基施工中每10层施加重夯一遍,每10层测一次弯沉,以增加压实量和检测工作,确保压实质量。2）优先施工高填方路堤，做好路基施工的准备工作。3）为防止高填方路基在填筑过程及运营过程中产生较大的侧向变形,使路基强度降低,甚至导致滑动破坏，拟采用反压护道的路基保护措施。4）重视原地面处理，为利于实行填前压实,若遇地表湿软,考虑换填片石或掺石灰、水泥或铺设土工布等措施。5）填筑路基前抓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，再清表整平原地面,做好填前压实,并修整出一定的横坡度。河塘必须在彻底清淤换填、分层碾压至相邻地面高程后,方可进行地基处理。6）严格选取路基填料，并控制好填料质量，加固地基,使用合格填料填筑路基,或对填料进行改良处理后再填筑路基。路堤填筑时,应按设计的施工坡度及超宽碾压要求控制,要拉线控制摊铺厚度,并经常进行检查。7）严格控制路堤填筑工艺、控制路堤的填筑速率。在地基处理完成后,应适时进行路堤填筑,对填筑速率要进行动态控制。当日变形沉降量不大于10mm/d,水平位移不大于3mm/d时,一般可正常填筑,否则应分析原因,停止加载或减缓填土速度或卸载,及时发现侧滑苗头。8）抓好路基特殊部位的施工质量控制，对需要预压的路段,在施工中应尽可能早地安排堆载。堆载预压时间越长,工后沉降就越小。堆载顶面应平整、密实、有横坡。沉降后应及时补方，一次补方厚度不应超过一层填筑的厚度，并进行压实。每月均测定沉降量。严禁在预压期不补填,而在预压后期或在路面施工时一起补填的做法,以免引起过大的沉降发生。9）做好压实度的检测工作。高填方路堤路面纵向开裂已成为公路工程的一个质量通病。裂缝一旦发生就会迅速扩展,给公路的正常使用、承载能力及使用寿命带来不利影响。施工管理过程中应加强质量意识,