近年來,我國公路建設(shè)工作發(fā)展迅猛,煙臺地區(qū)的公路建設(shè)工作在全省也一直處于領(lǐng)先地位,膠東半島屬于典型的丘陵地形,在新建公路及舊路改擴(kuò)建中經(jīng)常遇到高填方路基。填方總高度土質(zhì)超過18m或石質(zhì)超過20m的路基,稱之為高填方路基。高填方路基的填方數(shù)量大、占地寬、施工工藝復(fù)雜,因此,在高填方路基的施工中,即使完全按照規(guī)范要求進(jìn)行施工,但由于所處的環(huán)境千變?nèi)f化,且所受的外界因素影響較多,經(jīng)常出現(xiàn)路基整體下沉或局部沉降、路基縱橫向開裂、路基滑動或者邊坡滑坍等病害,而且較難治理。本文就我市已建成通車的國輔煙汕線蓬萊至龍口改建工程,在建設(shè)過程中涉及到的高填方路基進(jìn)行分析,找出高填方路基常見病害的原因,提出預(yù)防及處治病害的方法。 

   一、病害產(chǎn)生的原因: 

 。ㄒ唬┰O(shè)計方面 

  當(dāng)公路路線設(shè)計有高填方路基時,應(yīng)按照規(guī)范要求認(rèn)真地對高填方路基作特殊設(shè)計,結(jié)合相應(yīng)填料的種類,進(jìn)行穩(wěn)定性驗算和沉降計算。如果驗算和計算所需的地質(zhì)條件、土工實(shí)驗資料等不能真實(shí)反映現(xiàn)場情況,或外業(yè)勘測期間未對高填方路段地質(zhì)進(jìn)行布探,對其地質(zhì)構(gòu)造、各種軟弱面的分布狀況不明,就會造成設(shè)計的不合理,在施工過程中或完工后,高填方路基將會有較大的整體下沉或局部沉陷,以致影響公路的正常使用。 

  (2)施工方面 

 、偬盍喜缓细 

  如果路基填料土質(zhì)差,填料中混進(jìn)了種植土、腐殖土或泥沼土等劣質(zhì)土,由于這幾類土壤中有機(jī)物含量多、抗水性差、強(qiáng)度低,路基勢必將出現(xiàn)塑性變形或沉陷破壞。尤其是膨脹土,遇水膨脹軟化,風(fēng)化收縮開裂,固體穩(wěn)定性差,用作填料時隨著土壤中水分的揮發(fā),收縮開裂尤為嚴(yán)重,對路基的整體結(jié)構(gòu)危害極大。 

 、谠孛嫣幚聿粡氐 

  高填方路基基底承載能力應(yīng)高于一般路基基底,若按一般路基要求,當(dāng)路基填料不斷增加時,原地基的壓縮變形將導(dǎo)致路基下沉。 

 、勐坊潘涣 

  高填方地段地面線多位于低洼處,常常積水,尤其是下雨天,使土基常時間受浸泡,土基含水量大,排水不良,施工過程中未對路基排水進(jìn)行處理,若遇水浸泡,會引起土質(zhì)松軟,從而導(dǎo)致承載能力降低、路基下沉等。 

 。3)施工工藝方面 

 、偬钪に嚥划(dāng) 

  在高填方路基施工中未嚴(yán)格按分層填筑,隨意將鋪筑厚度加厚,即使壓實(shí)機(jī)具按規(guī)定的碾壓遍數(shù)壓實(shí)時,壓實(shí)度也達(dá)不到規(guī)定的要求,當(dāng)填筑到路基設(shè)計標(biāo)高時,必然產(chǎn)生累計的沉降變形;對同一路段的不同填料沒有嚴(yán)格控制,造成壓實(shí)度不足或不均勻,易導(dǎo)致局部較大的沉降變形;施工中無法整幅分層填筑的路段,沒有在山坡上按要求從填方坡腳向上挖成向內(nèi)傾斜的臺階,從而造成在搭接處產(chǎn)生不均勻沉降;路基兩側(cè)超寬填筑不夠,路基虧坡,整修時采用“貼補(bǔ)法”,補(bǔ)填土不易與原邊坡土結(jié)合緊密而且難以壓實(shí),整體性差。 

 、趬簩(shí)工藝不當(dāng) 

  在施工中,未嚴(yán)格控制填料的實(shí)際含水量為最佳含水量±2%,制定科學(xué)合理的壓實(shí)工藝,或未按要求配備相應(yīng)的整平碾壓機(jī)具并按規(guī)范進(jìn)行操作,導(dǎo)致高填方路段產(chǎn)生較大的沉降變形和整個路基的不均勻沉降。 

 、凼┕そM織不當(dāng) 

  先施工低填方路基,后施工高填方路基,往往高填方路基施工完成后就立即鋪路面,路基沒有足夠的時間沉降固結(jié),而使路面使用不久就出現(xiàn)沉陷。 

 。4)質(zhì)量管理方面。 

  施工過程中,質(zhì)量與技術(shù)方面的管理力度不夠,工地現(xiàn)場人員的責(zé)任心不強(qiáng);技術(shù)質(zhì)量監(jiān)督力度不夠,施工單位感覺工作量偏大,部分人員憑經(jīng)驗減少壓實(shí)度的抽檢頻率,甚至偽造試驗資料應(yīng)付檢查;施工現(xiàn)場混亂使工程質(zhì)量降低,造成施工過程中的隱患,甚至造成大的質(zhì)量事故,危及了路基的穩(wěn)定性。 

  二、病害預(yù)防的方法: 

  針對各種病害產(chǎn)生的原因我們可以相應(yīng)地進(jìn)行預(yù)防,做到防范于未然。主要措施有: 

  1、高填方路基填料宜優(yōu)先采用強(qiáng)度高、水穩(wěn)性好的材料,或采用輕質(zhì)材料。受水淹、浸的部分,應(yīng)采用水穩(wěn)性和透水性均好的材料。在分層填筑時,應(yīng)按照規(guī)范要求進(jìn)行,逐層整平碾壓,并按規(guī)范進(jìn)行操作;應(yīng)通過試驗段確定機(jī)具配備、灑水量、適宜的松鋪系數(shù)和相應(yīng)的碾壓遍數(shù)。 

  2、基底承載力應(yīng)滿足設(shè)計要求,特殊地段或承載力不足的地基應(yīng)按設(shè)計要求進(jìn)行處理;覆蓋層較淺的巖石地基,宜清除覆蓋層。路基若通過耕地,施工時必須做填前碾壓,如果有機(jī)質(zhì)含量和其他雜物多而不易壓實(shí),應(yīng)換填土;如果地基為松軟土,通過對原地進(jìn)行常規(guī)的填前碾壓不能滿足穩(wěn)定和沉降要求時,要按《公路軟土地基路堤設(shè)計與施工技術(shù)規(guī)范》要求向監(jiān)理工程師提出對軟弱土進(jìn)行加固處治。 

  3、高填方路基填筑施工中應(yīng)按設(shè)計要求預(yù)留路堤高度與寬度,進(jìn)行動態(tài)監(jiān)控;并宜進(jìn)行沉降觀測,按照設(shè)計要求控制填筑速率;高填方路基還宜優(yōu)先安排施工。一般較設(shè)計寬度每側(cè)超寬不小于30cm,以確保邊坡密實(shí);路基虧坡,整修時開臺階,分層填筑壓實(shí),嚴(yán)禁貼補(bǔ),確保路基的整體性和邊坡密實(shí)。每層填筑上料前要根據(jù)設(shè)計邊坡線實(shí)地放出路堤填筑邊線。 

  4、高填方路基應(yīng)進(jìn)行地質(zhì)補(bǔ)探,掌握其地質(zhì)層理、節(jié)理、斷層及了解有無地下水或其分布情況,并按規(guī)范要求進(jìn)行特殊設(shè)計,高邊坡設(shè)計應(yīng)規(guī)定相應(yīng)的填料,如設(shè)計沒有驗算其穩(wěn)定性、地基承載力或沉降量等項目時,應(yīng)向有關(guān)部門提出補(bǔ)做。 

  5、施工中,各施工層表面不應(yīng)有積水,填方路堤應(yīng)根據(jù)土質(zhì)情況和施工時氣候狀況設(shè)置2%-4%的雙向或單向排水橫坡,及時排走雨水。 

  6、舊路加寬時,清除邊坡上的雜草,并沿舊路邊坡挖成向內(nèi)傾斜的臺階,臺階寬度不小于1.0m。填方分段施工兩段交接處,則先填段應(yīng)留臺階與后填段分層階梯搭接,搭接長度不小于2m。 

  三、病害處治的方法: 

  對于已經(jīng)出現(xiàn)病害的高填方路段,可采取換土復(fù)填法、固化劑法、粉噴樁和灌漿法等。從方案的可操作性、經(jīng)濟(jì)性、處理效果綜合比選這幾種方式,灌漿法操作簡便、成本低、效果較好且不影響公路運(yùn)營,所以灌漿法處理較為常用。 

  灌漿法施工時,壓漿材料一般選用水泥漿液加添加劑,最好采用高水速凝材料,該材料由A/B兩種固體粉末材料組成,使用時與粉煤灰混合均勻加水?dāng)嚢瑁ǜ咚牧希悍勖夯遥核?1:35:3.5),A、B兩種漿液單獨(dú)放置24小時以上不凝固,可以長距離、長時間輸送、存放,易于施工;材料凝結(jié)時間可以調(diào)控,兩種材料混合后,凝結(jié)時間可控制在10-60分鐘;早期強(qiáng)度高,2小時可達(dá)到1.5Mpa以上;混合料也可以和周圍土顆粒發(fā)生反應(yīng),形成強(qiáng)度;混合料凝固過程及凝固以后不收縮。 

  壓漿孔呈梅花形布置,孔間距3.0米,注漿采用壓力為0.5-1.5Mpa,壓力由大到小,到注漿后期,部分注漿孔單位時間注漿量明顯上升,說明注漿形式由滲流注漿變換為脹裂式注漿,匯總現(xiàn)場記錄數(shù)據(jù),計算得平均孔隙率為10.94%。 

  四、結(jié)論 

  填方工程質(zhì)量控制沒有應(yīng)用什么尖端技術(shù),其成敗的關(guān)鍵在于管理,應(yīng)該制定行之有效的管理措施,確保規(guī)范和設(shè)計的要求不折不扣地付諸實(shí)施。并且試驗、檢測、觀測都是必要的手段,以數(shù)據(jù)說話,及時發(fā)現(xiàn)問題,及時總結(jié)經(jīng)驗,質(zhì)量管理水平和檔次才能不斷提高。 

  對于高填方路基的病害影響,我們要做到早預(yù)見、早防治,發(fā)現(xiàn)問題及時采取有效的補(bǔ)救措施,確保高填方路堤有足夠的穩(wěn)定性和耐久性,能承載車輛的反復(fù)荷載作用和抗御各種自然因素的影響。