公路路基填筑施工质量控制技术的影响因素与应对措施
孙乾坤
新疆路桥北疆工程建设有限公司 新疆维吾尔自治区昌吉市 831100
一、引言
公路作为交通基础设施的重要组成部分,其质量直接关系到交通运输的安全与效率。路基作为公路的基础结构,承受着路面传来的行车荷载和自身重力,填筑施工质量的优劣对公路的整体性能和使用寿命起着决定性作用。在公路路基填筑施工过程中,受到多种因素的综合影响,容易出现各种质量问题,如路基沉降、开裂等,严重威胁公路的安全运营。因此,深入研究公路路基填筑施工质量控制技术的影响因素,并采取有效的应对措施,具有重要的现实意义。
二、公路路基填筑施工质量控制技术的影响因素
2.1 地质条件因素
地质条件是影响公路路基填筑施工质量的重要因素之一。不同地区的地质情况复杂多样,如软土地基、湿陷性黄土、膨胀土等特殊地质条件广泛存在。在软土地基上进行路基填筑施工时,由于软土具有含水量高、孔隙比大、压缩性强、抗剪强度低等特点,在路堤自重和行车荷载作用下,容易产生较大的沉降和侧向位移,导致路基失稳。湿陷性黄土在遇水浸湿后,土的结构迅速破坏,发生显著的下沉现象,对路基的稳定性造成严重影响。膨胀土则具有遇水膨胀、失水收缩的特性,反复的胀缩变形会使路基出现开裂、隆起等病害。此外,地下水位的高低也会对路基填筑施工质量产生影响。地下水位过高,会使路基土处于饱水状态,降低土的抗剪强度,增加路基的沉降量,同时还可能引发翻浆、冻胀等病害。
2.2 填筑材料因素
填筑材料的质量直接关系到路基的强度和稳定性。在实际施工中,若填筑材料不符合设计要求,如土料的含水量过高或过低、颗粒级配不良、含有杂质等,都会对路基填筑质量产生不利影响。当土料含水量过高时,在压实过程中,土颗粒间的孔隙被水分占据,难以达到理想的压实效果,导致路基压实度不足,强度降低。相反,若土料含水量过低,土颗粒之间的摩擦力增大,同样难以压实,且在后期使用过程中,容易因水分的变化而产生收缩裂缝。填筑材料的颗粒级配也至关重要,良好的颗粒级配能够使土颗粒相互填充,形成紧密的结构,提高路基的密实度和强度。若颗粒级配不良,大颗粒过多或过小,都会影响路基的压实效果和稳定性。此外,若填筑材料中含有腐殖质、树根、草皮等杂质,在材料分解过程中会产生空隙,降低路基的强度,还可能引发路基的不均匀沉降。
2.3 施工工艺因素
施工工艺的合理性和规范性是保证公路路基填筑施工质量的关键。在路基填筑施工过程中,若施工工艺不当,如分层填筑厚度过大、压实机械选择不合理、压实遍数不足等,都会导致路基压实度达不到设计要求,从而影响路基的强度和稳定性。分层填筑厚度过大,会使下层土料难以压实,压实效果不均匀,容易出现 “夹心层” 现象,降低路基的整体强度。压实机械的选择应根据填筑材料的性质、填土厚度等因素综合确定,若压实机械的功率过小,无法对土料进行有效压实;若功率过大,则可能会对已压实的土层造成破坏。压实遍数不足也是导致路基压实度不达标的常见原因之一,不同的填筑材料和压实机械需要的压实遍数不同,若未按照规范要求进行足够次数的压实,路基的密实度就无法得到保证。此外,在填挖交界处、新旧路基衔接处等特殊部位,若施工工艺不合理,如未进行台阶开挖、未铺设土工格栅等,容易出现不均匀沉降,影响公路的平整度和行车舒适性。
三、公路路基填筑施工质量控制的应对措施
3.1 地质条件处理措施
针对不同的地质条件,应采取相应的处理措施,以提高路基的稳定性和承载能力。对于软土地基,常用的处理方法有换填法、排水固结法、深层搅拌法等。换填法是将软土层挖除,换填强度较高、压缩性较低的材料,如砂、砾石、灰土等,以改善地基的承载性能。排水固结法是通过设置排水系统,如砂井、塑料排水板等,加速软土中孔隙水的排出,使土体在自重作用下逐渐固结,提高地基的强度。深层搅拌法是利用深层搅拌机械,将水泥、石灰等固化剂与软土强制搅拌,使软土硬结,形成具有整体性、水稳定性和一定强度的加固土桩体,从而提高地基的承载力。对于湿陷性黄土,可采用强夯法、灰土挤密桩法等进行处理。强夯法是通过强大的夯击能,使黄土土体密实,消除湿陷性。灰土挤密桩法是在地基中打入灰土桩,通过桩体的挤密作用和灰土与桩间土的共同作用,提高地基的承载力和抗湿陷性。对于膨胀土路基,可采取换填、改良土质、设置隔断层等措施。换填是将膨胀土挖除,换填非膨胀性土;改良土质是在膨胀土中加入石灰、水泥等固化剂,改善土的工程性质;设置隔断层是在路基中设置土工合成材料或其他隔水材料,阻止水分进入膨胀土路基。此外,为降低地下水位对路基的影响,可设置排水系统,如排水沟、截水沟、盲沟等,及时排除地下水,保持路基土的干燥状态。
3.2 填筑材料控制措施
严格控制填筑材料的质量,确保其符合设计和规范要求。在材料采购环节,应选择信誉良好的供应商,并对材料进行严格的检验和试验。对于土料,应检测其含水量、颗粒级配、液塑限、压缩系数、抗剪强度等指标,确保土料质量合格。在施工现场,应设置专门的料场,对填筑材料进行分类堆放,并采取防雨、防潮等措施,防止材料含水量发生变化。在填筑前,应对土料的含水量进行调整,使其接近最佳含水量。若含水量过高,可采用翻晒、掺灰等方法降低含水量;若含水量过低,则可进行洒水湿润。同时,要严格控制填筑材料的杂质含量,对含有杂质的土料进行筛选或处理,确保填筑材料纯净。在土石混填路基施工中,要严格控制土石混合比例,确保符合设计要求,并对混合料的级配进行检验,保证混合料的均匀性。
3.3 施工工艺优化措施
优化施工工艺,严格按照规范要求进行施工操作。在路基填筑前,应进行试验段施工,通过试验段确定合理的分层填筑厚度、压实机械组合、压实遍数等施工参数,并以此指导后续大规模施工。分层填筑厚度应根据压实机械的性能、填筑材料的性质等因素合理确定,一般不宜超过 30cm ,确保每层土料都能得到充分压实。选择合适的压实机械,对于粘性土,可选用羊足碾、轮胎压路机等;对于非粘性土,可选用振动压路机等。在压实过程中,应遵循先轻后重、先慢后快、由边缘向中间的原则,确保压实均匀。同时,要严格控制压实遍数,根据试验段确定的压实遍数进行施工,确保路基压实度达到设计要求。在填挖交界处、新旧路基衔接处等特殊部位,应按照规范要求进行台阶开挖,台阶宽度不宜小于 2m,并铺设土工格栅,增强路基的整体性和稳定性。此外,要加强施工过程中的质量检测,对每层填筑土的压实度、平整度、高程等指标进行检测,发现问题及时整改,确保路基填筑质量符合要求。
四、结语
公路路基填筑施工质量控制是一项系统而复杂的工程,受到地质条件、填筑材料、施工工艺等多种因素的综合影响。只有深入分析这些影响因素,并采取针对性的应对措施,如对地质条件进行妥善处理、严格控制填筑材料质量、优化施工工艺等,才能有效提高公路路基填筑施工质量,确保公路工程的安全与稳定。在实际施工过程中,还需要加强施工管理,提高施工人员的质量意识和技术水平,严格按照设计和规范要求进行施工,从而为公路的长期稳定运行奠定坚实的基础。
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