公路路基施工技術(shù)與檢測手段
2015-06-11
引言
公路路基施工技術(shù)及其檢測手段在整個公路工程路基施工中具有舉足輕重的作用，決定著路基施工質(zhì)量，影響著公路工程使用壽命及性能。因此，對現(xiàn)代公路路基施工技術(shù)及檢測手段進行分析與探討具有十分重要的意義。
一、公路路基施工技術(shù)
1、公路路基施工前的準備工作
1.1仔細勘察現(xiàn)場，科學制定施工方案
現(xiàn)代公路路基施工前，必須做好準備施工相關(guān)的準備工作，以便為施工的順利進行提供良好的保障?，F(xiàn)代公路路基施工前的準備工作主要有以下幾方面：一是，設計單位應仔細勘察施工現(xiàn)場，充分了解現(xiàn)場水文、地質(zhì)、環(huán)境、氣候等條件，并結(jié)合公路預計通車量，科學制定施工方案，合理編制施工組織設計；二是，在施工方案及施工組織設計制定后，必須進行嚴格的審核，且審核工作應由工程各參與方聯(lián)同設計人員共同進行；三是，對設計方案的每一個細節(jié)進行認真核實。若是核實過程中發(fā)現(xiàn)問題，則應再次進行實地考察。將這次考察結(jié)果與設計方案相對比，以此解決設計方案問題，從而確定最終設計方案。
1.2測量
現(xiàn)代公路路基施工前應進行相關(guān)的測量工作，對施工導線精度進行測量，確保其導線點符合施工要求。若是不能滿足施工要求，則應采取加設附合導線點的方法。且加設的附合導線點精度必須符合施工要求，還要采取對不符合施工要求的導線點進行固定或是改移的方式?？傊?，從開工到竣工都必須確保導線精度符合施工要求。另外，在公路路基施工前，應采取坐標法對放樣進行測量，并對放樣施工進行合理控制。但是應注意，路段中線與結(jié)構(gòu)物中心及相鄰施工段的中線閉合情況。
1.3技術(shù)交底
公路路基施工前準備工作的最后環(huán)節(jié)就是技術(shù)交底。技術(shù)交底是一項較為繁瑣復雜的工作，要求對工程施工中的所有技術(shù)進行總結(jié)規(guī)劃。例如，施工人員配置、施工材料的施工順序及具體時間、機械設備的具體使用、路基施工時的質(zhì)量監(jiān)管等。對于易發(fā)生質(zhì)量問題的施工環(huán)節(jié)，應特別注意，必須認真、仔細的做好技術(shù)交底工作，從而確保路基基礎(chǔ)質(zhì)量。
2、路基填壓
路基填料及其壓實標準
2.1路基填料
路基填料規(guī)范中規(guī)定了對路基填料應有條件的選用。對路基填料的最小強度和最大粒徑給了量化的標準，采用CBR值表征路基土的強度，引入了路床的概念。對上路床的的填料提出了限制的條件，高速公路和一級公路路面底以下0～30cm的路床填料cbr值應＞8，下路床及其下面的填土，也都給出相應的規(guī)定值。當路基填料達不到規(guī)定的最小強度時，應采取摻合粗粒料、或換填、或用石灰等穩(wěn)定材料處理，改變其性能。并規(guī)定對其他等級公路鋪筑高級路面時，也要采用高速公路和一級公路的規(guī)定值。
2.2路基碾壓
在路基壓實方面，當前路基施工普遍采用了大噸位的壓路機，碾壓效果有了明顯的改善，對于提高路基土的壓實度起了很好的作用。規(guī)范規(guī)定，高速公路和一級公路路面底面以下80～150cm部分的上路堤，其壓實度必須≥95%。對其他的等級公路，當鋪筑高級路面時，其壓實度亦應按高速公路和一級公路的標準采用。此外，還增加了對路堤基底的壓實度不宜＜93%的規(guī)定。隨著路基施工技術(shù)進步，對于特殊路基的處理技術(shù)也日漸成熟和完善。針對處理軟土地基的施工技術(shù):(1)灰土擠密樁。(2)輕質(zhì)路堤。(3)土工合成材料加固。淺層(一般＜3m厚)的軟土地基可采用先在地表鋪筑上工布，再填筑路堤。土工布起分隔、過濾、排水和加速固結(jié)等作用，從而取代常規(guī)的置換方法。軟土層厚度3～5m，采用土工布與砂墊層聯(lián)合處治，排水砂墊層的厚度可由50cm減薄至30cm。也有在路堤下面與地表之間鋪設多層土工織物，利用材料的高抗拉強度克服地基的滑動變形來保持穩(wěn)定，通過控制填土速率，配合超載予壓，使地基迅速固結(jié)。采用聚丙烯或聚乙烯土工格柵，以及采用網(wǎng)箱席墊處理軟土地基，其主要作用是使地基土和填料向上和向兩側(cè)的位移受到限制，減少局部荷載。采用網(wǎng)箱席墊可減少總沉降量40%左右。
3、路基排水
公路排水設計應包含以下兩個方面的內(nèi)容:其一是要考慮如何減少地下水、農(nóng)田排灌水對路基穩(wěn)定性及其強度的影響，一般稱之為第一類排水;其二是要考慮如何將路表水迅速排出路基之外，最大限度地減少雨水對路基、路面質(zhì)量的影響，減少因路表水排水不暢或路表水下滲，對路基、路面結(jié)構(gòu)和使用性能產(chǎn)生的損害，這稱為第二類排水。第一類排水設計，通常采用適當提高路基最小填土高度或在路基底部設置隔水墊層等辦法。施工期間一般都考慮在施工前開挖臨時排水邊溝，排除施工期地表水并降低地下水，同時在路基底部摻加低劑量石灰處理，設置40cm厚的穩(wěn)定層等。采用這一系列措施可起到事半功倍的效果。第二類排水設計，一般包括:(1)通過路面橫坡、邊溝、邊溝急流槽等，將路表水迅速排出路基以外;(2)設計中央分隔帶縱向碎石盲溝、軟式透水管及橫向排水管，將施工期進入中央分隔帶的雨水及運營期中央分隔帶的下滲水迅速排出路基之外;(3)設計泄水孔以迅速排除橋面水;(4)設計中采用瀝青封層、土路肩縱橫向碎石盲溝或排水管，將滲入路面面層的水引出路基之外。路面滲水的排水設計:沿路面邊緣設置由透水性填料、集水溝、橫向出水管和過濾織物(土工布)組成的路面邊緣排水系統(tǒng)。通過設置瀝青封層、土路肩縱橫向碎石盲溝和排水管，將滲入路面面層的水引出路基之外。由于通過瀝青面層下滲的水量有限，考慮到排水路徑的限制，在設計中采用每10m左右設置一道φ5cm橫向排水管，以確保路面下滲水的排除。
4、路基防護
4.1坡面防護
坡面防護的目的是防止地表水流的沖刷、坡面巖土的風化剝落以及與環(huán)境的協(xié)調(diào)。近年來，隨著對環(huán)境保護的重視，高等級公路的邊坡，多采用種草防護，邊坡較高時，采用砌石框格種草防護。由于西部干旱缺水，邊坡種草防護類型的選擇很重要，現(xiàn)大多采用草坪植生帶，即將草籽、肥料和土均勻拌和裹于土工物內(nèi)，當草籽發(fā)芽也長成草起到固土作用后，無紡布纖維自然腐爛，不會污染環(huán)境，效果很好。石砌圬工防護仍較普遍使用，混凝土預制塊護坡多用在路堤邊坡，連片的及帶窗孔的護面墻，用于路塹邊坡。破裂的或易于風化破碎的巖石路塹邊坡采用錨桿掛鐵絲網(wǎng)或高強塑料網(wǎng)格噴漿或噴射混凝土以及噴射纖維混凝土防護也有較好的效果。但由于石砌圬工及混凝土防護造價高、易破損等諸多問題，從保護環(huán)境的角度出發(fā)，建議大力推廣既能改善生態(tài)環(huán)境，美化景觀，又一勞永逸的種草防護。
4.2沖刷防護
防護沿河路基邊坡免受沖刷仍多采用直接防護。傳統(tǒng)的砌石、拋石、鐵絲石籠、擋土墻等有所改進，用高強土工格柵代替鐵絲做石籠，用聚脂或聚胺脂類土工織物混凝土護坡模袋做成的護面板防護受水沖浪擊的邊坡，很能適應土體不均勻沉降。
4.3支擋防護
在公路工程建設中，支擋防護擋土墻用于支擋防護目前仍占主要。石砌的重力式擋土墻多用于石料豐富、墻高較低、地基較好的場合;鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的懸臂式擋土墻、扶壁式擋土墻和板柱擋土墻其受力比較合理，墻身圬工體積小，也已廣泛應用于公路路基的防護。垛式擋土墻易于調(diào)整墻的高度，并采用預制構(gòu)件拼裝，是一種特殊型式的擋土墻。
二、公路路基檢測手段
1、現(xiàn)場CBR檢測及回彈模量檢測
路基現(xiàn)場CBR檢測和回彈模量檢測是通過現(xiàn)場挖坑至特定層位，將基坑表面整平，然后在其表面進行現(xiàn)場測試。通過檢測可獲得路基不同層位土體的測試指標，可作為判定路基強度最直觀的一個指標。采用這兩種方法檢測路基強度準確，但測試過程較復雜，完成單點測試的時間長，且費用較高，一般不宜大量采用。
2、深層核子密度濕度儀檢測
利用核子密度濕度儀可以檢測路基的密實度和含水量，其原理是通過測量γ射線在經(jīng)物質(zhì)散射前后強度的變化和測試快中子的散射能量來確定被測物質(zhì)的密度和含水量的。現(xiàn)行路基路面現(xiàn)場測試規(guī)程中的方法僅適用于路基路面表層檢測，深層核子密度濕度儀可以通過對既有路基開孔檢測深層路基。此類方法其優(yōu)點在于檢測指標可以參考現(xiàn)行規(guī)范直接用于路基評價，但需局部開挖，檢測效率較低，對行車有干擾，由于儀器普及度不高，檢測方法難以有統(tǒng)一標準，因此，深層核子密度濕度儀檢測應用的范圍較小。
3、動力觸探、標貫試驗等地基深層原位測試方法
原位測試可在原位的應力條件、天然含水量下進行，克服了鉆孔及室內(nèi)試驗對土的擾動，對難以取原狀樣的土（如路基常采用的碎石土）測試優(yōu)勢明顯。原位測試可用于土層劃分、承載力確定、密實狀態(tài)判斷等方面。
4、路基鉆探取芯檢測
路基鉆探取芯檢測主要是抽取路基不同層位的土樣，進行含水量、密度、干密度、塑液限等試驗，得出相應路基土密實程度、稠度狀況、土性狀況，并通過經(jīng)驗判斷路基強度指標。采用鉆探取芯檢測的方法獲得的是最原始物理檢測數(shù)據(jù)，這種評價方法直觀、準確、可靠性好，但鉆芯取樣及后期試驗過程由于很多因素對土樣有一定的影響、試驗操作誤差、設備精度不夠等問題，造成試驗數(shù)據(jù)的準確性降低，這是路基鉆探取芯檢測方法的不足之處。
結(jié)束語
公路路基的施工在公路建設中發(fā)揮重要的作用，路基的施工水平直接關(guān)系到整個公路工程的質(zhì)量。在公路路基施工中，對其質(zhì)量起到重要作用的因素便是公路路基的施工技術(shù)施工要點的掌握。所以，在市場經(jīng)濟模式下的公路施工企業(yè)，在完成公路施工的時候一定要結(jié)合最新的施工技術(shù)，對施工要點要熟練掌握，并不斷學習新的技術(shù)和方法。
