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公路路基施工质量问题及处理对策

作者

李能良

新疆鸿泰建设工程有限公司

摘要:公路路基作为公路工程的基础,其施工质量直接关乎公路的整体稳定性与使用寿命。本文深入剖析公路路基施工过程中常见的质量问题,如路基沉降、压实度不足、边坡失稳等,详细阐述这些问题产生的原因,并针对性地提出有效的处理对策,旨在为提升公路路基施工质量提供理论支持与实践指导,确保公路工程的安全可靠与长期稳定运行。

关键词:公路路基 施工质量问题 处理对策

一、引言

公路在现代交通运输体系中占据着举足轻重的地位,而路基作为公路结构的重要支撑部分,承担着路面传来的行车荷载及自然因素的作用。高质量的路基施工是保障公路具备良好使用性能和长期耐久性的关键前提。然而,在实际的公路路基施工过程中,由于受到多种因素的影响,常常会出现各类质量问题,这些问题不仅影响公路的正常使用,严重时甚至可能引发安全事故。因此,深入研究公路路基施工质量问题及其处理对策具有极其重要的现实意义。

二、公路路基施工常见质量问题

(一)路基沉降

1. 不均匀沉降

在公路沿线,地质条件往往存在差异,如软土地基与普通地基交替分布。当路基跨越不同地质区域时,由于软土地基的压缩性大,在相同荷载作用下,软土地基段的沉降量明显大于其他地段,从而导致路基不均匀沉降。此外,填方路基在施工时,如果填土厚度控制不当,压实度不均匀,也会造成路基顶面出现高低不平的沉降差异。

2. 过度沉降

一方面,当公路建设区域地下水位较高时,路基土在水的浸泡下,其强度会降低,压缩性增大,在车辆荷载反复作用下,容易产生过度沉降。另一方面,若在施工过程中对原地面处理不彻底,如存在树根、腐殖土等未清除干净,这些物质在后期会逐渐腐烂分解,导致路基局部下沉。

压实度不足

1. 压实机械选择不当

不同的路基填土类型和压实层厚度需要适配相应的压实机械。例如,对于粘性土,光轮压路机的压实效果可能不佳,而振动压路机则能更好地使其密实。若在施工中未能根据实际情况合理选择压实机械,就难以达到规定的压实度要求。

2. 压实工艺不合理

压实遍数和压实速度是影响压实度的重要因素。如果压实遍数过少,填土颗粒间未能充分紧密排列;而压实速度过快,则会使压路机对填土的压实作用时间不足,同样无法保证压实度。此外,压实过程中土层含水量控制不当,如含水量过高或过低,都会影响土颗粒间的摩擦力和粘结力,进而导致压实度不达标。

(三)边坡失稳

1. 边坡坡度设计不合理

在设计阶段,如果对地质条件、水文状况及公路等级等因素考虑不周,边坡坡度设计过陡,会使边坡土体的稳定性降低,在雨水冲刷、地震等外力作用下,极易发生滑坡、坍塌等失稳现象。

2. 防护措施不完善

公路路基边坡长期暴露于自然环境中,受到风吹、日晒、雨淋等侵蚀。若边坡防护措施不到位,如未设置有效的排水设施,雨水会渗入边坡土体,增加土体重量并降低其抗剪强度;或者未进行坡面防护,如植草、砌石等,坡面土体在风化作用下会逐渐松散,最终导致边坡失稳。

三、公路路基施工质量问题的处理对策

(一)针对路基沉降的处理对策

1. 不均匀沉降处理

对于已出现不均匀沉降的路基,若沉降差异较小,可采用局部填补的方法。首先对沉降部位进行清理,然后选择合适的填充材料,如级配良好的碎石、灰土等,分层填筑并压实,每层填筑厚度不宜超过 20cm,确保填充材料与原路基紧密结合,恢复路基的平整度。

当不均匀沉降差异较大时,需对沉降严重路段进行重新处理。可采用开挖换填的方式,将沉降区域的路基土挖出,根据地质情况选择合适的换填材料,如在软土地基段可换填砂垫层、碎石桩等增强地基承载能力的材料,重新分层填筑并压实,严格控制压实度,使其达到设计要求。同时,为防止新老路基结合处再次出现不均匀沉降,可在结合部位设置土工格栅等加筋材料,增强路基的整体性。

2. 过度沉降处理

针对地下水位较高导致的过度沉降,应加强路基排水措施。在路基两侧设置排水沟,确保排水畅通,降低地下水位。同时,可在路基底部设置隔水层,如铺设土工合成材料,阻止地下水对路基土的浸泡。

对于因原地面处理不彻底造成的过度沉降,需将下沉部位挖开,彻底清除腐殖土、树根等杂质,对地基进行加固处理,如采用强夯法提高地基土的密实度,然后再分层回填压实。

(二)针对压实度不足的处理对策

1. 合理选择压实机械

根据路基填土的性质、压实层厚度及现场施工条件,科学选择压实机械。例如,对于砂性土,可优先选用振动压路机;对于粘性土,除振动压路机外,还可配合使用轮胎压路机进行补充压实,以提高压实效果。同时,要确保压实机械的性能良好,定期对设备进行维护和调试,保证其正常运行。

2. 优化压实工艺

严格控制压实遍数:通过试验段确定不同填土类型和压实层厚度下的最佳压实遍数。在施工过程中,严格按照确定的遍数进行压实,不得随意减少。一般来说,初压时宜采用静压,速度控制在 1.5 - 2km/h,复压时采用振动压实,速度可适当提高至 2 - 3km/h,终压采用静压,消除轮迹,速度控制在 2 - 3km/h。

精确控制含水量:在填土压实前,对土的含水量进行检测,使其接近最佳含水量。若含水量过高,可采用晾晒、掺入适量石灰等方法降低含水量;若含水量过低,则适当洒水湿润。同时,在施工过程中要注意天气变化,避免在雨天进行压实作业,防止填土含水量过大。

(三)针对边坡失稳的处理对策

1. 优化边坡坡度设计

在设计阶段,充分收集公路沿线的地质、水文、气象等资料,结合公路的使用功能和等级要求,运用科学的计算方法和分析软件,合理确定边坡坡度。对于地质条件复杂或高填方路段,可采用变坡率设计,即上部边坡坡度适当放缓,下部边坡坡度根据实际情况确定,以增强边坡的稳定性。

2. 完善边坡防护措施

加强排水设施建设:在边坡顶部设置截水沟,拦截坡面上方的地表水,防止其冲刷边坡。在边坡坡面设置急流槽、泄水槽等排水设施,将坡面雨水迅速引至坡脚排水沟。同时,在坡脚设置排水盲沟,排除地下水,降低边坡土体的含水量。

做好坡面防护:根据边坡土质、气候条件等选择合适的坡面防护方式。对于土质边坡,可采用植草、喷播草籽等植物防护措施,既能美化环境,又能防止坡面水土流失。对于风化严重或岩石破碎的边坡,可采用砌石防护、挂网喷浆等工程防护措施,增强坡面的抗风化和抗冲刷能力。

四、结论

公路路基施工质量是公路工程建设的核心要点,直接影响公路的使用性能与安全。在施工过程中,必须充分认识到常见质量问题及其产生的原因,从设计、施工等各个环节入手,采取科学合理的处理对策,严格把控施工质量。只有这样,才能有效解决路基沉降、压实度不足、边坡失稳等质量问题,确保公路路基的稳定性和可靠性,为公路的长期安全运行奠定坚实基础。随着公路建设技术的不断发展,还需持续探索和研究更为先进、有效的路基施工质量控制方法,以适应日益增长的交通需求和复杂多变的建设环境。

参考文献:

[1] 交通运输部. 公路路基施工技术规范(JTG/T 3610-2019)[S]. 北京: 人民交通出版社, 2019.

[2] 凌天清. 路基工程病害防治手册[M]. 北京: 人民交通出版社, 2018.

[3] 黄晓明. 路基路面工程(第五版)[M]. 北京: 人民交通出版社, 2021.

[4] 李宏志. 基于物联网的路基施工质量监控系统研究[J]. 中国公路学报, 2022, 35(05): 87-96.