道路与桥梁工程路基施工技术探究
李文斌 许皓
河南省创越路桥工程有限公司 河南省驻马店市 463200 河南乾山路桥工程有限公司 河南省驻马店市 463200
在道路与桥梁工程中,路基是支撑路面结构和桥梁上部结构的重要组成部分,承担着车辆荷载和自身重量的传递作用。路基施工质量的优劣,直接关系到道路与桥梁的通行安全、舒适度以及使用寿命。随着我国交通事业的快速发展,道路与桥梁工程的建设规模不断扩大,对路基施工技术的要求也越来越高。然而,在实际施工过程中,由于地质条件复杂、施工工艺不当、管理措施不到位等原因,路基容易出现各种缺陷,影响工程质量。因此,深入探究道路与桥梁工程路基施工技术,分析常见缺陷的成因,并采取有效的施工技术措施加以预防和控制,对于提高工程质量、保障交通顺畅具有重要的现实意义。
1 道路与桥梁工程中路基的常见缺陷
1.1 路基开裂
路基开裂是道路与桥梁工程中较为常见的缺陷之一,其表现形式多样,如纵向裂缝、横向裂缝、网状裂缝等。纵向裂缝多发生在路基边缘或中线附近,主要是由于路基填土压实不均匀、地基承载力差异较大、路基边坡过陡等原因引起的。横向裂缝则多与路基施工时的分段作业有关,如接缝处理不当、压实度不足等,在温度变化或车辆荷载作用下容易产生。网状裂缝通常是由于路基土的干缩、冻胀或基层材料强度不足等因素导致的,会逐渐扩大并影响路面结构的整体性。路基开裂不仅会降低路基的承载能力,还会导致雨水渗入路基内部,加剧路基的损坏。
1.2 不均匀沉降
不均匀沉降是路基施工中另一个常见的问题,主要表现为路基表面在不同部位出现沉降量不一致的现象。造成不均匀沉降的原因较为复杂,一方面可能是由于地基土的性质差异较大,如存在软土地基、杂填土等,在荷载作用下不同区域的压缩量不同;另一方面,路基填土的压实度不均匀、填料种类不一致、填筑厚度过大等施工因素也会导致不均匀沉降。此外,地下水的升降、地震等外部环境因素也可能引起路基的不均匀沉降。不均匀沉降会使路面出现起伏、凹陷等现象,影响行车舒适性和安全性,严重时还会导致桥梁结构的变形和损坏。
1.3 边坡坍塌
边坡坍塌主要发生在路基边坡部位,表现为边坡土体或岩体失稳滑落。其成因主要包括地质条件不良,如边坡岩土体为松散的砂土、碎石土或存在软弱夹层,抗剪强度较低;边坡坡度设计不合理,过陡的边坡容易在自重或外部荷载作用下发生坍塌;施工过程中对边坡的扰动过大,如开挖方式不当、爆破振动等,破坏了边坡的稳定性;此外,雨水的渗透会使边坡土体的含水量增加,自重增大,抗剪强度降低,也是导致边坡坍塌的重要原因。边坡坍塌不仅会影响路基的整体稳定性,还可能堵塞道路、损坏周边设施,甚至造成人员伤亡。
2 道路与桥梁工程路基施工技术
2.1 施工准备
施工准备是确保路基施工顺利进行的基础工作,主要包括以下几个方面。首先,要进行详细的现场勘察和地质调查,了解施工区域的地形地貌、地质构造、水文条件等情况,为施工方案的制定提供依据。其次,根据设计文件和现场勘察结果,编制详细的施工组织设计,明确施工顺序、施工方法、人员配置、设备安排等内容。同时,要做好施工场地的清理工作,清除地表的杂草、树木、障碍物等,并对场地进行平整。对于路基范围内的坑洼、洞穴等,要进行回填处理,确保地基表面坚实。
2.2 挖方施工
挖方施工应根据开挖深度、地质条件和周围环境等因素,选择合适的开挖方式。对于浅挖方路段,可采用推土机、挖掘机等机械设备进行全断面开挖;对于深挖方路段,应采用分层开挖的方式,每层开挖厚度不宜过大,以保证施工安全。在开挖过程中,要严格控制开挖边界,避免超挖或欠挖。对于边坡部位,应按照设计坡度进行开挖,必要时可采用爆破法辅助开挖,但要控制爆破振动,防止对周边岩体和结构造成破坏。开挖出的土石方应及时运至指定地点堆放,避免影响施工场地和周边环境。
同时,要做好挖方路段的排水工作,设置临时排水沟,防止雨水积聚在基坑内,影响地基的稳定性。
2.3 软基处理
软基处理是路基施工中的关键环节,其目的是提高软土地基的承载力,减少路基沉降。常用的软基处理方法包括排水固结法、置换法、挤密法、注浆加固法等。排水固结法通过设置排水体(如砂井、塑料排水板等),加速软土中的水分排出,使土体固结,提高地基强度;置换法是将软弱土层挖除,换填强度较高的材料(如砂石、灰土等),并分层压实;挤密法通过振动、挤压等方式,提高地基土的密实度,如振冲碎石桩、灰土挤密桩等;注浆加固法是将水泥浆或其他浆液注入软土地基中,使浆液与土体发生化学反应,形成固化体,提高地基的承载能力。
2.4 填方施工
填方施工应严格按照设计要求进行,确保路基的强度和稳定性。首先,要选择合适的填料,优先选用级配良好的砂石料、灰土等透水性好、强度高的材料,避免使用淤泥、泥炭、膨胀土等不良填料。填料在使用前应进行试验检测,确定其最大干密度和最佳含水量。填方施工应采用分层填筑、分层压实的方法,每层填筑厚度根据填料种类和压实机械的性能确定,一般不宜超过 30cm⨀ 。填筑时,应从最低处开始,逐层向上填筑,确保填料均匀摊铺,表面平整。相邻土层的接缝应错开一定距离,避免出现纵向通缝。在填筑过程中,要控制填料的含水量,使其接近最佳含水量,以提高压实效果。
2.5 路基压实
路基压实是保证路基强度和稳定性的关键工序,其目的是减少路基的孔隙率,提高土体的密实度。压实机械的选择应根据填料的种类、粒径和填筑厚度等因素确定,常用的压实机械有压路机、羊足碾、振动碾等。压实过程应遵循先轻后重、先慢后快、先边缘后中间的原则,确保压实均匀。碾压次数应根据试验确定,一般不少于 3-4 遍,直至达到设计要求的压实度。在压实过程中,要对压实度进行实时检测,采用环刀法、灌砂法等方法测定土的干密度,计算压实度,确保符合设计标准。对于压实过程中出现的弹簧土、松散等现象,应及时采取处理措施,如换填填料、晾晒等,再进行重新压实。
2.6 路基排水
良好的排水系统是保证路基稳定的重要条件,路基排水包括地表排水和地下排水。地表排水可通过设置边沟、排水沟、截水沟等设施,将路面和路基范围内的雨水排至路基以外。边沟应设置在路基两侧,其横断面形式和尺寸应根据排水量确定;排水沟用于连接边沟和其他排水设施,将雨水引至低洼处或排水系统;截水沟设置在路基上方的山坡上,用于拦截山坡上的雨水,防止其流入路基。地下排水可采用盲沟、渗沟、检查井等设施,排除地下水位较高的路段的地下水或路基范围内的渗透水。
3 结语
道路与桥梁工程路基施工技术的优劣直接关系到工程的质量和使用寿命。路基常见的开裂、不均匀沉降、边坡坍塌等缺陷,不仅影响道路与桥梁的正常使用,还会带来安全隐患。通过做好施工准备、合理选择挖方和填方施工方法、科学进行软基处理、严格控制路基压实度、完善排水系统以及加强路基防护等技术措施,能够有效预防和控制路基缺陷的产生,提高路基的稳定性和承载能力。
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