探究路基施工方案及其工后沉降監(jiān)測

1、    探究路基施工方案及其工后沉降監(jiān)測    劉彬摘    要：路基作為道路的基體部分，其強度和牢固性與道路的安全性和耐久性息息相關(guān)。因此，探討路基施工方案及其工后沉降的監(jiān)測具有非常重要的工程價值及理論指導(dǎo)意義。本文以道路路基的施工方案為切入點，分析不同路基層的填筑方案及工序，并以紅黏土-碎石混料路基為研究對象，監(jiān)測該路段的沉降量，以期能夠?qū)ξ覈仿坊┕ぜ肮ず蟊O(jiān)測提供理論指導(dǎo)。關(guān)鍵詞：路基;施工方案;沉降監(jiān)測1  引言路基是道路的基體部分，負(fù)責(zé)支撐道路的強度和牢固性，路基的質(zhì)量優(yōu)劣將影響道路的安全性和耐久性1。紅黏土是

2、一種強度高。耐壓縮性好、工程性質(zhì)優(yōu)良的材質(zhì)，但是其壓實質(zhì)量較差、排水性能差、路面易開裂2，3。因此，工程上通常將其余排水性良好的碎石混合使用作為道路基體填料4。然而，關(guān)于以紅黏土和碎石作為路基填料的施工方案和路基工后沉降量的研究目前還不夠完善。本文主要介紹以土石為填料的路基施工方案和路基工后沉降量的監(jiān)測，研究結(jié)果將對我國道路路基施工提供理論指導(dǎo)。2  路基施工方案路基施工方案共包括五個工序：路基清表處理、路基底部填石處理、上/下路堤以及路床的施工處理。2.1  路基部分施工方案首先，路基清表處理直接影響路基整體的穩(wěn)定性和路基工后的沉降效果，工程上對于清表處理的具體要求為：以

3、路基地面水平坡率等于1/5為臨界值，當(dāng)坡率小于1/5時，表層處理施工方式為清除地表植被及土壤后直接填石;當(dāng)坡度大于1/5時，需清除地面表層的覆蓋層，加筑寬度大于等于2m的臺階。同時，參考施工路段的水位情況做好排水措施。其次，路基表層處理結(jié)束后對路基底部進(jìn)行填石處理。填料顆粒尺寸以不超過0.3m為宜，采取分層式填筑方式，層厚小于0.5m。填石后的路基采用壓路機(jī)碾壓，當(dāng)觀測到兩次碾壓后的沉降差值小于0.005m時，填石處理質(zhì)檢合格。為防止鋪設(shè)好的紅黏土層滲入到碎石層中，需要用工用無紡布將土、石層隔離，無紡布厚度標(biāo)準(zhǔn)為>3mm，含反濾層。2.2  路堤及路床施工方案路堤施工方案從下到

4、上分為下路堤和上路堤。首先，下路堤施工操作根據(jù)路基橫截面填土高度h可分為三種方案：h8m、，13h>8，20h>13。下路基的填筑注意事項分為以下五點：（1）根據(jù)路基低層至上路堤間的距離，合理調(diào)配紅黏土層和石料層的厚度。填筑順序由下至上為紅黏土、碎石料、紅黏土;（2）黏土層的鋪設(shè)厚度以0.3m為宜，采用羊足碾，以先壓后振、先邊緣后中心的方式碾壓三次;（3）碎石料層的鋪設(shè)厚度以0.5m為宜，采用光輪振動碾，當(dāng)觀測到沉降差<0.005mm時即可;（4）采用黏土填筑下路堤層時應(yīng)至少提前六個月施工，使其自然沉降后方可繼續(xù)下一層路基的鋪設(shè)，施工期間避免雨水等潮濕天氣，以免泡壞路基;（5

5、）大規(guī)模施工時，應(yīng)因地制宜合理調(diào)整施工參數(shù)。上路堤距路基表層約0.8m1.5m，位于下路堤與路床層之間，路床層向上0.8m是路面表層。由于上路堤和路床與路面層的物理距離較小，所以公路路基施工技術(shù)規(guī)范中對于其強度和施工質(zhì)量的要求更嚴(yán)格。根據(jù)試驗測定，上路堤與路面層的填料以紅黏土和碎石的混合料為最佳，黏土與碎石的最優(yōu)質(zhì)量配比為7：3。3  路基工后沉降監(jiān)測3.1  路基工后沉降的指標(biāo)沉降過程是指路基填料中超孔隙水水壓力的消除，監(jiān)測路基沉降現(xiàn)象時，多采取非飽和土質(zhì)的固結(jié)理論對其沉降變形進(jìn)行計算。路基施工中采用的紅黏土填料是一種非飽和土質(zhì)，而碎石填料是一種排水性能優(yōu)良的材料，由于碎

6、石層具有優(yōu)良的排孔隙水性能，所以大部分的路基沉降能夠在施工過程中完成。但是，工程上大部分的路面水平度較差，路面存在的縱橫向高度差使路基難以在施工期間完成沉降過程。而路基工后沉降則會導(dǎo)致路面開裂等質(zhì)量問題，因此需要對路基工后沉降情況進(jìn)行監(jiān)測。路基工后的沉降指標(biāo)包括：沉降速率、總體沉降量、差異沉降率。其中，紅黏土路基的工后沉降指標(biāo)為總沉降量。表1所示為不同道路等級及道路類型的準(zhǔn)許沉降量。可知，相對于高速公路和一級公路而言，二級公路的準(zhǔn)許路基工后總沉降量的標(biāo)準(zhǔn)更寬松：一般路段不超過0.5m，通道處不超過0.3m，路堤和橋臺的接口處不超過0.2m。3.2  路基工后沉降監(jiān)測本文選取一以紅黏土

7、和碎石料為混合路基的路段作為工后沉降監(jiān)測對象，該路段的水平坡度范圍為45°65°，垂直方向坡率為1/1.5，自上向下選擇兩個監(jiān)測點進(jìn)行路基工后沉降監(jiān)測。圖1為監(jiān)測總沉降量與時間的關(guān)系曲線。根據(jù)圖1，此路段在監(jiān)測初始的三個月中，總沉降量曲線的斜率較大，隨后幾個月的斜率逐漸減小。證明前期沉降量大，沉降速率快，后期時總沉降量變小，沉降速率減緩。整個沉降過程中，每月的總沉降量在0.039m0.101m范圍內(nèi)，遠(yuǎn)小于高速公路及道路的準(zhǔn)許沉降量0.3，說明該路段的路基工后沉降量達(dá)標(biāo)。4  結(jié)論本文系統(tǒng)分析了道路路基的施工工序及方案，對路基表層、基底層、上/下路堤和路床的施工方案進(jìn)行細(xì)致的分析和解釋。同時，以紅黏土-碎石混料路基為研究對象，監(jiān)測該路段的工后沉降量，檢測結(jié)果顯示以土石混料作為路基填料的填筑方式，在工后的監(jiān)測過程中總沉降量在道路準(zhǔn)許沉降量標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)，說明采用該路基施工方案具有科學(xué)合理性。參考文獻(xiàn)：1 沙慶林.公路壓實與壓實標(biāo)準(zhǔn)m.人民交通出版社，2000.2 廖藝玲，朱要強，趙坤，等.對貴州紅黏土成因的在探討j. 貴州大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版）， 2006（4）：