趙 蠡
(山西遠方路橋(集團)有限責任公司,山西 大同 037006)
高速公路路基拓寬改造中,常常會出現(xiàn)多種質(zhì)量問題,尤其是縱向開裂問題,大大降低高速公路的使用壽命,對人們的人身財產(chǎn)安全帶來嚴重的不利影響?;诖?,本文對高速公路路基拓寬后出現(xiàn)縱向開裂現(xiàn)象的原因進行了深入分析,然后提出相應的高速公路路基拓寬改造質(zhì)量的控制技術,具有重要意義。
不管是縱向填挖交界路段還是橫向半填半挖路段,只要填高達到一定高度或者自然坡度大于一定坡度時,若在未對角度向內(nèi)傾斜的臺階進行開挖情況下,便進行分層填筑壓實,則因而在壓實過程中,漏壓區(qū)是非常容易產(chǎn)生的。而在自重和荷載的作用下,漏壓區(qū)便會不斷壓縮密實,最終出現(xiàn)比較大的沉降量。
另外,因為漏壓區(qū)常常需要在較長時間中不斷進行下沉,一般為3年~5年甚至更長時間。所以在較長持續(xù)時間中,漏壓區(qū)便會出現(xiàn)比較大的沉降變形,而對于壓實度為90%~95%的填方段或者挖方段,其下沉變形并不大,故在相同一路段中,因受漏壓區(qū)的影響,進而會發(fā)生不均勻沉降現(xiàn)象。與此同時,在填筑操作時,對各種填料松鋪厚度、填筑速度進行選用時,都會對填挖結(jié)合部位路基的密實度、穩(wěn)定性造成直接影響。
填挖結(jié)合部路基路面產(chǎn)生病害問題的一大重要原因,技術地基處理不當。在部分地基下方存在厚度較大的軟弱下臥層,假如采取的施工措施不夠合理和有效,或者道路勘測工作沒有做到位,則在路基路面工程施工完成之后,地基極易發(fā)生不均勻沉降現(xiàn)象,以對路基路面產(chǎn)生反射影響作用,最終發(fā)生極為嚴重的不良后果。
在施工期間,路基因受多種因素的影響。如施工環(huán)境、經(jīng)濟因素、工期、交通運輸條件等,填挖結(jié)合部填方段不能夠選擇出較為理想的填料,施工單位只能選用一些特殊填料來進行填筑,如粗粒土、膨脹土等。對于粗粒土填料粒徑,因其不能夠確定壓實性能、破碎性能,具有不均勻性,如果施工單位沒有采取有效的施工措施,對其進行有效處理,則路基的穩(wěn)定性便無法得到有效保證。
施工質(zhì)量控制標準、碾壓方式、碾壓速度、壓實機械的選取、壓實遍數(shù)的確定等,均為壓實工藝。根據(jù)相關資料可知,和同層其他路基相比,填挖結(jié)合部路基對壓實度提出了更高的要求。不過有效控制填挖結(jié)合部的壓實工藝,其難度是非常大的。為能夠有效避免出現(xiàn)漏壓現(xiàn)象,以及不良病害,一定要給予高度重視。
1)針對軟基處理,當石渣為0.1 m厚度時,宜選用一次性鋪筑方式。石渣施工控制指標為粒徑小于0.2 m、壓碎值大于2 MPa;當石渣厚度是0.7 m時,宜分為兩層鋪筑方式,其中,具體的施工步驟為:先進行粗平靜壓,然后進行振壓,最后進行精平。當石渣外觀呈緊密狀,無松散、輪跡現(xiàn)象,再次碾壓路面時,路面標高不會發(fā)生明顯變化,即表明石渣碾壓工作完畢。新填路基應選用較高強度的填料,如山皮土、砂礫土、碎石土等,以對新舊路基的沉降差進行有效減小。如果開挖出紅粘土填筑材料,可以將其作為新路基的路槽培土和邊坡培土。如果開挖出來腐殖土、粘土,不得對其進行利用。
2)在壓實路基時,主要具有兩種壓實方式,即一般碾壓方式、沖擊碾壓方式。在實際操作中,常常會結(jié)合使用以上兩種方式,這樣能夠有效消除一般碾壓時的薄弱環(huán)節(jié),有效減小工后沉降,有效提高路基的整體性,同時能夠有效避免新舊路基結(jié)合處出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象。
3)在實際施工過程中,為有效挖除原路基邊坡上的灌木和雜草,應先通過利用挖掘機,同時清除原邊坡10 cm厚度的表土。同時選用人工清除方式,清除樹根、草皮等雜物。在挖臺階過程中,應選用T140推土機,從路基底面對原路基邊坡向上進行開挖,其中臺階底面向路中心傾斜3%~4%,每級臺階寬度為1 m~1.5 m、高度為0.8 m~1 m,且同時進行路基的填筑和臺階的開挖。如果臺階側(cè)面出現(xiàn)塌落、松散現(xiàn)象,無法直立時,應改設為對小臺階進行開挖。在清除路基范圍中的原地表草皮和表土,挖除植物余根后,應疏干淤泥污水,同時選用換填石渣方法,通過利用推土,以整平翻漿路段的路基。
1)針對軟土地基,應將原路況、路堤高度、軟土特性和厚度、道路性質(zhì)等作為主要依據(jù),以對有效處理措施進行明確。一定要對地基的強度給予高度重視,采取有效措施,對軟基問題進行有效處理。針對高路堤新拓寬的部分軟土地基,一定要有效結(jié)合多種方法進行綜合處理,如增加路基反壓護道方法、軟土地基特殊處理方法等。另外,還需要有效控制路基填土的質(zhì)量,對沉降現(xiàn)象進行深入分析和觀察;選用透水層處理方法,有效處理低路堤新拓寬路基的部分軟土地基,充分利用原狀土結(jié)構強度,盡量在不干擾下臥軟土層的情況下,有效維持硬殼層的整體作用。
2)針對槽底,宜對石灰土的板體進行封層。例如,施工地段土質(zhì)為粉質(zhì)輕亞粘土,在開挖槽底以后,出現(xiàn)大面積的過濕土,含水量為25%~30%,無法進行施壓,在這種情況下,宜選用人拖拉機帶雙犁耕翻方式。
在分層分臺階碾壓路基時,因為在歷經(jīng)長時間的雨水浸、沉積之后,常常會有較高的含水量,在經(jīng)過碾壓之后,常常會形成1 m~1.5 m的縱向彈軟地帶,如果對其置之不理,路基的整體穩(wěn)定性便會遭受影響,在這種情況下,應根據(jù)土質(zhì)實際情況,選用換填、摻灰的處理方法。當然也可以選用沖擊碾壓方式,能夠?qū)Σ痪鶆虺两惮F(xiàn)象進行有效避免,對路基的工后沉降量進行有效減少,對路基的均勻性、強度進行有效提高。
另外,在臺階處,常常會選用強夯處理措施,考慮到原有路基的沉降量為0,新填路基勢必會出現(xiàn)下沉現(xiàn)象,當填土到和路基頂面相距0.8 m~1.5 m高度時,應將原路硬路肩路面結(jié)構予以切除,然后強夯處理結(jié)合部3 m范圍,使其變?yōu)橐粋€鍥形整體,以能夠有效銜接新舊路基,從而在新填路基出現(xiàn)沉降現(xiàn)象時,便會向原路基傳遞部分豎向剪應力,能夠?qū)Y(jié)合部出現(xiàn)縱向裂縫現(xiàn)象進行有效避免。
在進行分層填筑時,一定要高度重視新舊路基結(jié)合部位路基土的含水量,如果含水量偏大時,必須要對其進行晾曬處理。在松鋪完畢以后,應利用人工分檢出超過允許最大粒徑的石塊,然后通過選用石塊、石屑來找平表面,接著對其進行壓實處理。另外,利用重型壓路機,進行一層填筑、一層碾壓;在新舊路基結(jié)合部位,每進行2層填筑時,應選用沖擊式壓路機來壓實處理;針對沖擊碾壓不到的部位,應采取強夯處理方法,新舊路基每填筑通層時,應選用沖擊式壓路機,對全斷面進行充分壓實。
高速公路路基拓寬改造工程,不但能夠?qū)饭こ痰慕ㄔO成本進行有效減少,而且能夠使高速公路建設的發(fā)展需求得以滿足,為高速公路的建設帶來更多的社會效益和經(jīng)濟效益。不過高速公路路基的拓寬改造工程是非常復雜的一項工程,作為施工單位,一定要根據(jù)施工具體情況,選用有效、合理的施工控制技術,這樣才能夠有效提高施工質(zhì)量。