1公路路基基本内容、特点及受影响因素

路基主要为岩土结构物质,主要承担公路载荷的作用,涉及宽度、高度及边坡坡度的设计几个方面。公路路基内容较多,如公路路堤及公路路床,具有线性结构,与自然接触面积大,且对稳定性要求高。公路路基在设计及施工过程中需要以简单易行的工艺展开,施工过程往往人力、资金消耗较多,任务繁重。公路路基稳定性容易受到很多因素的影响,主要有自然因素和人为因素。其中,自然因素主要包括地形、地质、气候、水温及水质;人为因素主要包括施工过程中路基填料、土质的人为选择情况。只有因地制宜,趋利避害才能最为有效地保障公路路基质量的稳定性。

2公路路基稳定性技术介绍

2.1路基填土

根据规定,用于公路路基的填料必须满足一定条件,路基填料的最大粒度及最小强度必须符合标准。在这一方面,根据CBR值可以对路基土强度进行表征。一般情况下,上路床填料条件为:高速公路与一级公路路面底以下的路床填料粒径范围为0~30cm时,其CBR值至少为8;下路床填料也做出了相关规定。当路基填料的最小强度无法达到规定值时,可以通过掺杂来对填料进行处理,如掺入具有稳定性质的石灰、粗粒料等。

2.2路基压实

在如今的公路路基施工过程中,较常见的压实工具为大吨位压路机,碾压效果十分稳定、明显,对于路基土压实度起到了很好的保障。相关文件规定,高速公路与一级公路路面底以下80~150cm上路堤的压实度至少为95%。在进行其他等级公路路基压实时,也与该标准一致。另外,路堤基底压实度必须大于93%。其中对于特殊潮湿地区的路基土压实工作,还有明确的规定。由于在特殊潮湿地区,路基压实工作难度较大,因此对规范做了系列调整。首先,根据标准规定的相关数值,压实度可以适当降低2~3个百分点;其次,当天然稠度小于1.1、液限大于40、塑性指数大于18时,下路床及以下填堤填料可采用轻型压实标准;最后,填料性质的改善,如土中掺杂生石灰等可以提升压实效果,其他相关吸水材料对于压实率的提升作用也较为明显。2.3路基路面排水在实际运用过程中,水的侵蚀作用是影响路基稳定性、强度的重要因素。从保护环境及农田水利设施的角度来看,路基排水工作非常重要。第一,路面排水。路面排水的重要作用为迅速降低水在路面的渗入量,降低冲刷路基边坡的可能性。路面排水的主要方式分为集中排水和分散排水。前者是通过在硬路肩外侧设置拦水带,使之与硬路肩路面构成集水槽用于流水,并以20~50m为间距设置泄水口,有利于将水排到排水沟中。后者主要用于西北平坦地势。除了构建硬化路肩,还可以在边坡上部进行植被的种植,用以挡住横向排水的出路。第二,地面排水。通常以跌水、边沟、急流槽及截水沟为主要排水设施。在高速公路及一级公路排水沟渠还要铺砌防护,主要采用水泥混凝土预制板及浆砌石。第三,地下排水。地下排水所采用的排水系统为渗沟、暗沟、渗井、盲沟等。主要依靠渗透力进行排水。

2.4软土地基处理

软土地基曾一度为困扰公路工程稳定性的软肋,近年来我国在此方面的关键性技术取得了重要突破。第一,灰土挤密桩的应用。主要用于软土地层含水量过多或过少时。当含水率过大时,可以以石灰粉或干土粉吸取水分;当含水率过小时,可以预先将加固范围内的土层填湿。回填料在控制水分的条件下,要充分搅拌均匀,填料用量应精确计算。第二,轻质路堤。采用轻质材料对路堤进行填充时,能够降低对地基承载力的要求。硅钻型粉煤灰的塑形低、粘度小,其液限为64%左右,含水量最佳值为37~41%,压实性能较好。重型击实实验所测定的最大干容重是9~12kN/m3。粉煤灰路堤边坡表层1~2m以粘土质包覆,对于边坡的稳定十分有利。第三,水土合成材料加固。小于3m厚的浅层软土地基可以先铺在地表上层,再进行路堤的填筑。可以取代常规方法的是,土工布在排水、分隔、过滤及提升固结速度方面作用较为显著。厚度为3~5m的软土层处以土工布与砂垫层联合构建,砂垫层厚度可以由50cm降低至30cm。另外,还有部分于路堤下面至地标之间安置多层土织物,克服地基滑动变形。另外,通过对填土速率的调整,并结合超载施压,也可以使地基迅速固结。

2.5路基防护

由于路基的修筑对当地地层的平衡状态进行了改变,因此在暴露于自然环境的情况下,需要采取各种防护措施来提升路基寿命。首先,坡面防护。其作用为防止坡面岩土风化、地表流水侵蚀等。如今,若干措施普遍开展,如种草防护边坡,通过在M型、菱形、方形等砌石框格中种草。多数采用的是草坪植生带,将肥料、草籽及土均匀混合后置于土工织物中,草籽发芽可以起到固土作用,无纺纤维经自然腐烂过程,不会造成任何环境污染。其次,冲刷防护。在防护沿河路基边坡上,多采用冲刷防护。过去常常以抛石头、砌石、挡土墙及铁丝石笼等方式进行直接防护,如今经过技术改进,通常采用具有高强度的土工格栅做石笼,以聚氨酯类土工织物或聚酯类土工织物做成护坡模袋,与土体的不均匀沉降较为适应。最后,支挡防护。支挡防护通常使用的防护措施为建立挡土墙。石砌重力式挡土墙在墙高较低、石料丰富及地基状态良好的地方较为实用;钢筋混凝土结构悬臂式、扶壁式及板柱式挡土墙在公路路基防护中应用较多。

3结语

公路质量的高低不仅关系到公众交通舒适度,更能影响到安全度与经济建设质量的高低。本文主要从公路路基基本内容、特点、受影响因素及公路路基稳定性技术方面展开介绍。其中后者主要包括路基填土、路基压实、路基路面排水、软土地基处理及路基防护等若干方面。可以说,公路工程质量的好坏关系到民生大计,而公路路基又是公路工程的基础,其稳定性高低不可小觑。只有科学、严谨地做好设计、施工及后期防护工作,因地制宜地进行公路建设工作,才能够保证公路工程工作安全进行。