一、 工程案例概況
廣佛新干線是南海區(qū)東部板塊建設(shè)中的重點(diǎn)項(xiàng)目,是連接佛山與廣州的交通樞紐。起點(diǎn)位于南海區(qū)325國道大浩湖路口,終點(diǎn)至黃芪,全長10公里。
本路線位于珠江三角洲平原中部,主要為沖積平原,沿線軟土地基分布比較多。其中主線路基K0+020-K0+115段,該路段路基寬60m,基底有軟土層,經(jīng)鉆探資料顯示,其表層軟土為稍松的素填土,厚1m,以下為沖洪積稍松的砂,厚6.4m,第2層軟土為軟塑的亞粘土及流塑的淤泥質(zhì)粘土、淤泥,平均厚度為3.0m。原設(shè)計(jì)中考慮采用袋裝沙井加超載預(yù)壓處理。由于該路段左側(cè)為十米涌河溝,且河溝的常水位很高,基本與該段路基頂面持平,但根據(jù)以往的施工經(jīng)驗(yàn),緊靠河涌的軟土地段,采用袋裝沙井處理的,如附近河涌水位高,路基淤泥層內(nèi)的積水很難通過袋裝沙井排出,處理效果不明顯。
二、 淺層換填處理
為保證軟基處理的效果,確保路基結(jié)構(gòu)層穩(wěn)定,經(jīng)業(yè)主、設(shè)計(jì)、監(jiān)理、施工單位的多方討論,針對(duì)該地段下部軟基的主要特征,表層淤泥較薄或填土地段或粉砂層含淤泥、且其下臥較厚的淤泥的地段,確定了換填的處理方案。
主要處理方案為:清除表層淤泥或填土,在砂頂面墊40cm的片塊石,塊片石填完后應(yīng)用重型路碾或載重汽車反復(fù)碾壓,待壓密后,在其上面鋪設(shè)10cm的碎屑,然后再上40cm的路用砂,1層土工布滿包50cm路用砂加30cm路用砂再上1層高強(qiáng)土工格室,最后全部上路用砂。(具體結(jié)構(gòu)見處理方案示意圖)
道路路基是路面結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ),直接支承著路面及外荷載的作用。路基的穩(wěn)定性較差或不均勻時(shí),在輪載的反復(fù)作用以及在周圍水溫變化的影響下,會(huì)出現(xiàn)較大的不均勻變形,這將導(dǎo)致混凝土路面使用品質(zhì)的下降和路面板的損壞、斷裂。土,并非理想的強(qiáng)性體,在受外力作用時(shí)具有非線性變形的特征。因此,施工中,要特別注意路基的均勻壓實(shí),在路基排水不良地段增加墊層以排除或隔斷地下水對(duì)基層的影響,給混凝土路面創(chuàng)造良好的工作環(huán)境。質(zhì)量優(yōu)良的路基是修筑優(yōu)良而耐用的道路的主要條件之一。
優(yōu)良的路基須具有足夠的整體穩(wěn)定性、強(qiáng)度和水穩(wěn)定性,且在技術(shù)經(jīng)濟(jì)上是合理的。為滿足這些要求,路基壓實(shí)是較好的手段之一。
首先,因?yàn)槁坊寥栏扇葜赜撸坊|(zhì)量愈好。而取得高干容重的手段是壓實(shí)路基,所以路基壓實(shí)是保證路基強(qiáng)度的基本措施之一。第二,路基土壤的塑性可以導(dǎo)致路面失去整體穩(wěn)定,據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)和相關(guān)資料表明,路面沉陷變形有60% ~80% 是源自于土基,而壓實(shí)不足是其主要原因。第三,有關(guān)試驗(yàn)結(jié)果說明土壤密實(shí)度越高,其滲透率就越低,因此,土基壓實(shí)也是保證水穩(wěn)定性的基本措施之一。第四,從技術(shù)經(jīng)濟(jì)角度看,土基強(qiáng)度提高,道路結(jié)構(gòu)總體厚度可以相應(yīng)減薄,而結(jié)構(gòu)層造價(jià)遠(yuǎn)高于碾壓費(fèi)。經(jīng)驗(yàn)表明,通過提高路基強(qiáng)度,可節(jié)省路面造價(jià)
3% ~5% 。壓實(shí)機(jī)具功能的大小,對(duì)一定含水量下的路基土的壓實(shí)狀態(tài)有很大影響。同時(shí),不同的壓實(shí)機(jī)具,其壓實(shí)功能、影響深度及其經(jīng)濟(jì)效果的適用范
圍也不同,對(duì)同一種土壤相同含水量下所能達(dá)到的最大干容重也不同。
當(dāng)然,土壤的含水量、壓實(shí)層厚度和碾壓遍數(shù)都和壓實(shí)密度有著十分密切的關(guān)系,每個(gè)環(huán)節(jié)都是不容忽視的,筆者在主干道施工經(jīng)驗(yàn)中得出,目前在路基壓實(shí)中有幾點(diǎn)問題得注意:
(一)路基在施工期間的穩(wěn)定與使用時(shí)期的穩(wěn)定統(tǒng)一的問題路基在施工期間處于穩(wěn)定狀態(tài)是必不可少的, 因?yàn)檫@有利于各結(jié)構(gòu)層的碾壓成活。但是當(dāng)雨季施工或路基土壤相對(duì)濕度超過50%時(shí),有的工程就采取不實(shí)路基,而代之以加厚砂石結(jié)構(gòu)厚度或拋石的辦法來滿足施工期間路基穩(wěn)定的要求。這種做法既影響道路的質(zhì)量,又不經(jīng)濟(jì),其原因?yàn)椋?/p>
1.路基不經(jīng)壓實(shí),對(duì)路面整體強(qiáng)度影響極壞。如某市的一條過境道路,有一路段處于低洼水田處,由于忽視處理松軟路基和壓實(shí)填土,忽略路基在使用期的穩(wěn)定問題,以致僅通車2個(gè)月,就造成300米長路段返工重修,經(jīng)濟(jì)損失達(dá)50萬元。
2.路基不經(jīng)壓實(shí),會(huì)使路面整體水穩(wěn)定性大大減弱,特別是處于南方的氣候下,對(duì)使用時(shí)期的穩(wěn)定會(huì)造成影響。
3.路基不經(jīng)壓實(shí),也會(huì)給路面整體溫度穩(wěn)定性帶來不利影響。未經(jīng)壓實(shí)的路基土壤中的水分在溫差作用下向上層轉(zhuǎn)移,冬季產(chǎn)生凍脹時(shí),會(huì)使路基中的含水量加大,導(dǎo)致路基強(qiáng)度下降。
(二)用小功能壓實(shí)路基對(duì)施工和使用均不利
影響壓實(shí)的因素之一是壓實(shí)功能。然而,當(dāng)遇到大面積的濕軟路基尚可托住輕型壓路機(jī)時(shí),施工時(shí)一般會(huì)采用輕碾壓實(shí),以求得在壓實(shí)過程中不出現(xiàn)翻漿現(xiàn)象,但卻因密實(shí)度不足和土基中依然存在較高的含水量,以致施工結(jié)構(gòu)層潛伏著不穩(wěn)定因素,在面層施工中仍然可能繼續(xù)發(fā)生塑性變形,造成面層大量出現(xiàn)魚鱗狀微裂,影響使用年限。由此可見,小功能壓實(shí)路基,對(duì)施工和使用均不利,是不可取的。
(三)路基壓實(shí)中含水量侗低或偏離同樣不利
路基壓實(shí)過程中,土壤含水量偏低則不可能達(dá)到最大密度,這樣的路基在水文不利的季節(jié)飽和水量大增,就會(huì)與濕軟路基(含水量偏高)一樣產(chǎn)生不利后果,所不同的只是施工期間能獲得暫時(shí)穩(wěn)定而已。因此在路基壓實(shí)施工中,恰當(dāng)?shù)卣莆蘸媚雺簳r(shí)的含水量是非常重要的。
(四)路面邊緣的壓實(shí)不能忽視
道路邊緣基土位于路面整體結(jié)構(gòu)與土路肩相接之處,它們?cè)谕饬八淖饔孟赂髯缘膬?nèi)在抗力差異很大,這一點(diǎn)在壓實(shí)過程中我們往往注意不到。由于壓實(shí)方法及機(jī)械類型等原因,在路邊緣區(qū)域給予的壓實(shí)功較路中間少,給道路在使用期留下了不穩(wěn)定因素。
結(jié)束語
總之,路基施工的質(zhì)量好壞,對(duì)整體道路的質(zhì)量關(guān)系極大,提高道路施工質(zhì)量應(yīng)該首先從路基壓實(shí)做起。