【正文】 高填方路堤的壓實 高填方路堤的基底承受路堤上本身的荷載很大,一般應(yīng)進行路堤穩(wěn)定性驗算和對基底土的承壓強度值的檢查。 公路高填方路堤在平原區(qū)比較少見,多見于半填半挖的陡峻山坡旁或路線跨越深谷時,大型壓實機具常不能進入現(xiàn)場壓實。 高填方路堤分層壓實的松鋪厚度與一般填方路堤相同,。 危害路基的水有地面水和地下水兩類,因此路基排水工程分為地面排水和地下排水。 路基排水工程首先施工橋梁涵洞及路基施工場地范圍以外的地面水和地下水排水設(shè)施,應(yīng)使地基和填土料不受水浸害,保證路基工程質(zhì)量和進度。 ～. 4 所提出的質(zhì)量要求系原則規(guī)定,具體規(guī)定在各類排水設(shè)施中分別提出。 地面水的排除 。 。 ,但原規(guī)范只強調(diào)了曲線內(nèi)側(cè)邊溝,根據(jù)有些資料介紹,曲線外側(cè)也應(yīng)按常規(guī)加深,故對此作了補充規(guī)定。但原規(guī)范規(guī)定了在無棄土堆時,如土質(zhì)良好塹坡不高,將得不到截水的效果,而且會使截水溝變成為邊坡坍滑的頂部邊線,反而帶來嚴(yán)重不良后果,這種現(xiàn)象在我國西南地區(qū)及南方山區(qū)發(fā)生較多。 根據(jù)調(diào)查反映,在可能條件下溝渠應(yīng)盡量進行加固,因經(jīng)過加固的溝渠,沖刷滲漏明顯減少,淤塞后的清理疏通工作也很容易。 ～ 排水溝的位置可根據(jù)需要結(jié)合當(dāng)?shù)氐匦蔚葪l件而定,離路基要盡可能遠(yuǎn)一些,避免水溢流到路基上。 跌水與急流槽要抵御流速大的水流沖刷,需用漿砌片石或漿砌混凝土塊砌筑。 急流槽主體部分縱坡依地形而定,可減少挖填土方,加強砌石工程穩(wěn)定?？v坡大小的界限與超高大小有關(guān),一般為1%～2%。以取土坑作為蒸發(fā)池,在雨水較少地區(qū)是一個較好的選擇。 地下水的排除 溝底如不埋入不透水層內(nèi),則溝底以下含水層來的地下水不能被截走,仍將滲入路基內(nèi)。 排水溝或暗溝設(shè)置沉降和伸縮縫,可使不均勻沉降或伸縮裂縫限制在設(shè)縫處,而縫中填塞有瀝青麻絮或瀝青木板或土工合成材料彈性物,不致漏水。若流水量較大,可在填石中或在路基邊坡表面上設(shè)置水管、孔洞,均稱為滲溝。 管式滲溝的地下水流量,越往下游越大。 石蓋板厚度可按板頂荷載和石料強度計算確定,但不宜小于15cm。 為了保持滲溝的效果良好,防止淤塞,做好反濾層是主要關(guān)鍵。反濾層的一般做法是先鋪碎石,然后鋪礫石,再在上面鋪砂,同一層中粒徑要求均勻。 滲溝自下游向上游開挖,可使開挖后的溝槽立即做成滲溝,地下水可以從滲溝中排走。 由于排水滲井易于淤塞,造價較高,一般不常選用。滲溝的縱坡不應(yīng)小于1%。 為避免暗管漏水、漏氣,管頭須用瀝青麻絮、水泥砂漿及土工合成等材料封閉。 土工織物鋪設(shè)后應(yīng)適當(dāng)拉平,并保持一定松馳度,隨之用木樁或石塊固定,在填料鋪筑前嚴(yán)禁車輛在土工織物上通行。 滲溝排水層反濾層填料用土工織物的包裹方法是：先將土工織物立放于已挖成形的溝之兩側(cè),再將填料填在兩側(cè)土工織物的中間最后將土工布的余高折疊成封蓋,其上填粘土夯實或漿砌片石。 一般地區(qū)冒出淺承壓水如不先消能使之成為無壓水,則會四處漫流,不能引入溝渠排走,故規(guī)定如條文。 保溫溝的保溫材料有樹枝、秫秸、鋸末、爐渣、泥炭、青苔等,其覆蓋厚度應(yīng)通過熱工計算確定。 特殊氣候地區(qū)積聚水的排除：
砂樁的成孔可用機械或人工,也可用打樁法將樁打入土中后拔出,再在孔眼中填滿砂料。一般情況下,宜采用攔水緣石配合簸箕口、急流槽等形式排除地表水。 水稻田地區(qū)路基施工特別是填方路基施工對原地面進行處理的目的是提高基底強度。 漿砌截水溝、邊溝連通,可防止地面水流入或浸入路塹沖刷邊坡。 河、塘、湖、海地區(qū)路基施工 本條是按照河、塘、湖、海地區(qū)路基特點擬定的。因此浸水部分路堤,應(yīng)選用水穩(wěn)性好的材料,分層填筑,分層壓實,分層厚度不大于30cm松厚,壓實度應(yīng)符合設(shè)計要求,當(dāng)設(shè)計無規(guī)定時,。軟土親水性強透水性差,且有明顯的方向性,軟土的粘粒含量、有機質(zhì)含量和液限愈大,滲透系數(shù)就越低。軟土由于孔隙比大,土粒間連結(jié)結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定,具有高壓縮性的特點,且隨液限的增加而增加,107～105(Pa)。不排水剪切時,內(nèi)摩擦角接近于零,一般情況下,排水剪切時,抗剪強度隨固結(jié)程度增加而增大。軟土結(jié)構(gòu)未被破壞以前具有一定的結(jié)構(gòu)強度,一經(jīng)擾動,強度迅速降低,但隨靜置歷時增長,強度將逐漸恢復(fù)；軟土在受荷載作用或荷載變化過程中,將發(fā)生連續(xù)持久而緩慢的變化,這對工程易產(chǎn)生危害性。 此法于7O年代開始引進用于水利工程,80年代沈大高速公路、京津塘高速公路、武黃一級公路已正式采用,廣深珠高速公路深圳段也已大面積使用。滲濾吸水性能好,具有一定強度和延伸率,工效比袋裝砂井高,對軟土地基擾動小,插入深度國內(nèi)已有深達2Om的記錄,對超軟土地基處理最為理想。 (2)土工布法 土工織物加固軟土地基,是近年發(fā)展起來的一項新技術(shù),從1979年至今,國際上已召開了四屆土工織物會議,我國在1981981992年也已召開了三屆全國性土工織物學(xué)術(shù)討論會,由于土工布具有良好的隔離、排水、加筋等物理力學(xué)性能,過濾型土工布還具有既能保證孔隙水可自由流出,同時又能截較細(xì)顆粒的良好水力特性,雖然公路上應(yīng)用起步較晚,但已取得了良好效果,交通部重慶公路科學(xué)研究所通過計算分析和試驗對比,初步得出如下結(jié)論： a)土工織物受材料、編織方式、試驗方法等因素的影響,其強度、性能差異很大,土工織物的應(yīng)用,應(yīng)根據(jù)實際情況加以分析,妥善選取。 c)土工織物的加筋效果與施工速度有關(guān),一般來說施工速度快,加筋效果好,施工速度慢,加筋效果不顯著。 e)土工織物在實際應(yīng)用中簡單易行,無需特殊設(shè)備,任何工地均可采用。只有保證排水通道通暢才能達到加快沉降的目的,普通砂井在用沉管排土后灌砂并拔管時,軟土的水平壓力易使砂井的連續(xù)性遭受破壞而且軟土在填土荷載作用下不僅產(chǎn)生垂直方向沉降,還可以產(chǎn)生水平方向位移,使砂樁成彎曲狀,而砂不能抗拉,從而影響排水固結(jié)作用。滬嘉高速公路于同樣4m的路堤高度,完成固結(jié)度分別為92%和82%,因此,說明采用袋裝砂井加速地基固結(jié)是有效果的。 鹽漬土地區(qū)路基施工 %時稱為鹽漬土。鹽土地區(qū)路基施工系根據(jù)鹽漬土的工程性質(zhì)及其對路基穩(wěn)定性的危害和應(yīng)采取的防治措施而制訂的。對路堤填料含鹽量不得超過規(guī)定允許值,指的是修訂后的“公路路基設(shè)計規(guī)范”的規(guī)定值。加強檢測時,如發(fā)現(xiàn)上、下層含鹽量不一樣,但總的平均含量未超過規(guī)定允許值時,可以通過將上、下兩層鹽土打碎拌和來保證填料含鹽量的均勻性。蜂窩狀和纖維狀石膏土,由于其疏松多孔,用故填料時,應(yīng)破碎其蜂窩狀結(jié)構(gòu),以保證達到要求的壓實度。密度大的路基對水和鹽分的上升起阻礙減緩作盡,可使次生鹽漬化大為減輕。缺水的干旱地區(qū)含水量不足時,爭取加水到最佳含水量狗6O%～70%以上,也可采用增大壓實功能的方法來達到要求的壓實度。 鹽土地區(qū)路基基底的處理,主要與基底的地表含鹽量和地下水位有關(guān)。 鹽土地區(qū)的地下水位一般離地表是比較淺的,如果地下水的毛細(xì)水能進入路堤土體內(nèi),則土體的含鹽量將逐漸增加,產(chǎn)生次生鹽漬化,鋪填滲水性強的大顆粒土或鋪隔離層,可隔斷毛細(xì)水不使其進入路堤土體。因此在路堤下部設(shè)置封閉性的隔水層是必要的。 由于硫酸鹽漬土有松脹性,氯鹽漬土易溶蝕,且具有吸濕性,碳酸鹽漬土遇水易沖蝕、崩解、濕陷,使路基的路肩和邊坡部分松散軟化,易遭雨水沖刷、風(fēng)蝕及人員踐踏的破壞,在運營期中,路肩寬度將日漸縮窄,給養(yǎng)護工作帶來困難。 鹽土地區(qū)路基施工,從清除基底表土開始,分層填土壓實,直至達到路床設(shè)計標(biāo)高要求,在較短時間內(nèi)一氣呵成。如不能連續(xù)施工,下層鹽向上層轉(zhuǎn)移逐層遞補,就會形成上層路基的再鹽漬化和形成新的鹽殼。 由于鹽漬土中的土和鹽狀況隨著季節(jié)不斷變化,因此在鹽土地區(qū)筑路,應(yīng)盡可能地考慮鹽漬土的土鹽狀態(tài)特點,力求在土含水量接近于最佳含水量時期,及不發(fā)生凍結(jié),也不積水的枯水季節(jié)進行施工。 風(fēng)沙地區(qū)路基施工 在風(fēng)砂地區(qū)筑路,由于沙質(zhì)土松散、無粘聚性、在施工過程中易遭大風(fēng)吹蝕和沙埋,因此通常采用分段施工、一氣呵成的辦法,同時遵循邊施工邊防護的原則,對路基、路基防護以及兩側(cè)的防沙工程都應(yīng)配合施工、配套完成。 應(yīng)爭取在風(fēng)少或風(fēng)速小的有利季節(jié)施工。雨季由于沙土濕潤,行走容易,對挖、運、壓實等施工作業(yè)也比較方便,施工最為有利。在施工營運中,首先要防止人為的任意砍伐公路沿線植被,再就是要防止因工程防沙措施不當(dāng)而引起流沙再起、蔓延、沙化擴大,加劇沙害。 一旦施工開始,防護工程或臨時防護措施要緊密配合路基主體實施,需用大量的防護材料、勞力與機具。 取土坑與棄土堆設(shè)置的位置、形狀,對風(fēng)速、風(fēng)沙流的運動有很大影響。 風(fēng)沙地區(qū)沙質(zhì)路基的壓實與一般土質(zhì)路基的壓實有很大的不同。一般光面壓路機行走有困難。為保證路基壓實完成后不再被風(fēng)吹蝕,可提前鋪一層粗粒土作為路面底層。每填高3Ocm左右,加足夠的水沉實,再結(jié)合碾壓,達到要求的密實度。對在沙漠地區(qū)應(yīng)用土工織物加固路基的試驗工作,石油部門和新疆公路研究所正在進行,初步效果是好的。增加了局都阻力,使近地面的氣流速度大大降低,從而削弱了氣流搬運沙子的能量,破壞了風(fēng)沙流中風(fēng)和沙相互依存的關(guān)系,引起多余部分沙子從風(fēng)沙流中跌落堆積。 植物固沙是防治沙害、改善環(huán)境的根本措施,不僅能減低風(fēng)速,削弱和抑制風(fēng)沙流的活動,而且由于沙生植物有發(fā)達的根系,能固結(jié)其周圍的沙粒。 植物固沙包括種草、種植灌木和喬木,防沙林帶可以采用三者相結(jié)合的方法,取長補短,以達到最好的效果。種植管理也比較困難、復(fù)雜而又需要較長的時間。 當(dāng)?shù)責(zé)o條件營造防沙林帶或在植物防沙未起作用時,需采用工程防沙措施。輸沙與導(dǎo)沙只適用于單風(fēng)向風(fēng)沙流活動地區(qū),目前還處在試驗階段。格狀沙障,兼具固、阻功能。但格狀沙障使用期短,是一種臨時措施,同時葦草等是風(fēng)沙地區(qū)寶貴的植物資料,已受環(huán)境保護部門關(guān)注,因而草方格的運用受到了限制。 采用粘性土、鹽蓋塊等材料封閉路肩、坡面以及兩側(cè)地面的措施有很好的固沙、輸沙效果,在有土源的地方,是一種方便而價廉的防護類型。 黃土地區(qū)路基施工9. 黃土是一種特殊的粘性土,粉土顆粒含量高,多孔隙,呈黃紅色,土中含易溶鹽類,其中以碳酸鹽含量最多,遇水易沖蝕、崩解、濕陷。～41176。黃土高原主要是指秦嶺以北、長城以南、太行山以西、日月山以東的黃河中游地區(qū)的陜、甘、寧、豫、晉等省。但浸水后,在土自重或外荷載或二者的共同作用下,其結(jié)構(gòu)很快破壞,發(fā)生大量而劇烈的變形,強度也隨之迅速降低,產(chǎn)生所謂黃土的濕陷性,而有的卻并不濕陷。 黃土的變形特性、黃土地基的強度、填料的優(yōu)劣等皆與時代、成因有關(guān)。如表6所示： 黃土路堤,尤其是高路堤,常在填挖交界面上產(chǎn)生裂縫,除了因路基本體沉陷,結(jié)合處被拉開外,結(jié)合面處理方法不當(dāng)也是一個原因,由于黃土坡面常呈陡立形態(tài),無法挖結(jié)合臺階,有時可用土工釘來加強結(jié)合,土釘一般可用φ18mm的鋼筋長80cm,打進老土面40cm,～,一般每兩層填土高度楔進一排。 黃土地區(qū)多半干旱少雨,水源困難。 高路堤路基邊緣部分的壓實度通常兩側(cè)每邊加寬30～50cm,路堤完工后進行刷坡,一般刷70～10Ocm高,然后做一外傾的護坡道,并將下部刷順,夯拍緊密。高速公路、一級公路交通量大,平整度要求較高,為確保高速行車舒適,營運中路床不產(chǎn)生形變,故對上路床的土質(zhì)提出了強度的規(guī)定。對高等級公路采用重型擊實標(biāo)準(zhǔn)的路基(高路堤)目前尚無可靠資料積累,高路堤沉降觀測資料尤其缺少,故條文規(guī)定按設(shè)計要求預(yù)留沉降量。 由于黃土有直立特性,能支持垂直邊坡,天然黃土陡壁多呈近90176。其好處是：①經(jīng)濟,可以節(jié)省大量土方；②由于黃土的抗水性弱,抗沖刷能力較低,陡坡可以減少雨水的受淋面積,減少雨水滲入坡面,避免坡面剝離崩塌,有利于邊坡穩(wěn)定。 由于黃土地區(qū)水土易流失及黃土的滲透、濕陷等特性,使得黃土地區(qū)的路基排水與一般地區(qū)有所不同,應(yīng)特別注意防沖、防滲,以及水土保持等問題,對高路堤和路塹頂、坡面、底腳若排水設(shè)置不當(dāng),該設(shè)未設(shè),任水下滲,沖刷沖掏,會引起土體滑坍、坡面產(chǎn)生沖溝,進而崩坍?！? 黃土經(jīng)水的沖蝕與溶蝕形成的暗溝、暗洞、暗穴等統(tǒng)稱陷穴,它的危害性很大。 當(dāng)黃土類土受水浸泡時,水一方面溶解黃土中的可溶鹽,另一方面在黃土微粒間起著潤滑作用,使黃土微粒在自重作用下發(fā)生位移下沉,使地表發(fā)生沉陷現(xiàn)象。 ～ 水的潛流溶解黃土中的可溶鹽,破壞黃土結(jié)構(gòu),松動黃土微粒及其集合體,并攜帶它們流向出口。暗穴的洞壁坍塌,又使其逐漸擴大。在地形起伏多變、地表徑流容易匯集的地方和在土質(zhì)松散、垂直節(jié)理較多的新黃土中,最容易形成陷穴,在填方路堤中,填土夯實密度不足是陷穴病害的主要根源。 多雨潮濕地區(qū)路基施工 多雨潮濕地區(qū)是指一級區(qū)劃IV、V區(qū)范圍內(nèi)二級區(qū)劃中的中濕區(qū)和過濕區(qū)。經(jīng)常有泥石流、山洪暴發(fā)、泥濘、滑坡等自然災(zāi)害發(fā)生。故應(yīng)采取條文中的各種技術(shù)處理以達到質(zhì)量要求。當(dāng)濕氣侵入之后,土壤含水量很快增加,強度和密度亦隨之而降低；～,趨于穩(wěn)定,這時上的強度不再降低,含水量也不再增加,而形成穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)層。故條文建議采用輕型擊實標(biāo)準(zhǔn)。以工作質(zhì)量過大的壓路機碾壓遍數(shù)過多時,不會明顯增加土的密度程度,反而會使土體內(nèi)部產(chǎn)生剪切破壞,導(dǎo)致“彈簧”現(xiàn)象。,每層壓實厚度18～20cm(松鋪厚度乘以壓實系數(shù)),經(jīng)用犁鏵反復(fù)翻晾,夏季施工半天至一天,。%。 已填筑并碾壓后的路堤,在多雨地區(qū)如不立即鋪筑路面,且無需維持通車時,將路基頂面標(biāo)高上填筑一層防水粘土層(應(yīng)予壓實)或瀝青封閉層可防止雨水浸入路堤中而降低路基表層強度,很有必要。 從防治翻漿角度認(rèn)識路基水的來源,目的在于如何防止路基表面水的滲入,降低地下水位,減少路基的原始含水量,切斷聚冰過程中水的供給來源。 (2)土質(zhì) 不同土質(zhì)的土基,在水的作用下,所產(chǎn)生的形變積累是不同的,對凍前土基含水量和凍期聚冰量也有顯著差異,一般來說,各類土的性質(zhì)