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2010-01-28 13:14 【大 中 小】【打印】【我要糾錯】
摘要:本文根據參加多條高速公路施工中的經(jīng)驗,結合當前的先進(jìn)理論,討論和分析了道路常見(jiàn)通病之一的“三背”沉陷問(wèn)題,論述了“三背”沉陷形成的原因、危害以及從設計、施工、監理等方面采取的質(zhì)量控制措施,對正在建設中的沿江高速公路具有一定的參考價(jià)值。
關(guān)鍵詞:三背填筑質(zhì)量控制
1、引言
隨著(zhù)我國國民經(jīng)濟的快速發(fā)展,道路等級不斷提高,特別是近年來(lái)高等級公路投入很大,發(fā)展迅速。但是,從已交付使用的高等級公路特別是高速公路來(lái)看,存在不少問(wèn)題,其中較為普遍的是:在臺背或其它構造物處產(chǎn)生跳車(chē)現象。且這種現象在一些軟基路堤或高路堤中更為嚴重,這不僅影響行車(chē)速度、舒適性,甚至導致交通事故,還容易使“三背”部位的路面結構遭到破壞。因此,如何做好“三背”填筑施工的質(zhì)量控制,已越來(lái)越多受到公路質(zhì)量部門(mén)與社會(huì )各界的關(guān)注。
“三背”主要指橋涵臺背、擋墻背、路基范圍內的結構物臺背。大家肯定注意到公路跳車(chē)現象往往多發(fā)生在這幾個(gè)部位,根本原因就是“三背”位置的填筑質(zhì)量控制不好,導致其沉降超過(guò)一定的限度造成。因此,“三背”位置的沉降控制做好了,跳車(chē)問(wèn)題也就斬草除根了。而如何解決公路跳車(chē)的上部結構設計、施工問(wèn)題,已有許多專(zhuān)家學(xué)者在公路方面的雜志上做過(guò)不少精深、權威的論述,這里不在贅述。本文將重點(diǎn)介紹如何控制“三背”填筑施工質(zhì)量來(lái)解決“三背”沉陷問(wèn)題,供同行參考。
2、“三背”沉降的規律及危害
2.1“三背”不均勻沉降產(chǎn)生的范圍主要有以下規律:
2.1.1其產(chǎn)生的范圍與涵臺背填土高度有關(guān),一般在后臺5米左右范圍內,對于大、中橋而言,往往在10米或更大的范圍內;
2.1.2時(shí)間方面,一般在通車(chē)后2~3年內產(chǎn)生;
2.1.3不均勻沉降的發(fā)展有一定的時(shí)間過(guò)程,受多方面因素影響,很難把握重新加鋪路面的時(shí)間。
2.2“三背”沉陷的危害主要有:一方面對橋涵、構造物的工作狀況和使用品質(zhì)產(chǎn)生不利的影響,導致養護費用增加,并降低了公路使用性能;另一方面將增加行車(chē)的風(fēng)險,降低通行能力,甚至造成交通事故,影響車(chē)速;此外由于車(chē)輛頻繁在“三背”位置加速減速,必然增加車(chē)輛能耗和廢氣的排放,這一點(diǎn)在城市中尤其應予以重視。
3、“三背”不均勻沉降形成原因和構成分析
3.1構筑物剛度差異
構筑物剛度不同是形成差異沉降的基本原因。路基屬于柔性結構,它在施工過(guò)程中和使用后會(huì )不斷發(fā)生變形和產(chǎn)生較大沉陷。橋涵屬整體剛度結構,基本上認為是不可壓縮的。
3.2地基、地質(zhì)情況的差異
橋涵設計時(shí)對地基的地質(zhì)研究比較仔細,往往是將橋涵基礎置于承載力較高的土層上,沉降量比較小,而路基設計對地基、地質(zhì)情況是參考橋涵的地質(zhì)柱狀圖推斷的,往往有差異。加之碰到軟土地基處理更難以徹底。
3.3臺背填料壓實(shí)質(zhì)量問(wèn)題引起的不均勻沉降
眾所周知,施工質(zhì)量問(wèn)題在“三背”位置更為嚴重。主要原因是“三背”填筑一般在構筑物完工后進(jìn)行,作業(yè)面小,缺少有效的壓實(shí)施工機具,施工困難、繁瑣,填方體的材料、長(cháng)度、層厚和壓實(shí)度難以達到設計和規范要求。
4、“三背”填筑施工的質(zhì)量控制
考慮到“三背”沉陷是多種因素和條件形成的,所以對它的防治應從設計、施工、監理等方面綜合考慮,提出相應措施。
4.1填筑基底的控制
俗話(huà)說(shuō):治病須治根,堵水要截源。要避免由于地基情況引起的“三背”不均勻沉降,首先要從地基處理著(zhù)手。
4.1.1基底清淤必須徹底,嚴禁有雜物、浮土、腐殖土等存在。
4.1.2基底范圍內由于地表水或地下水影響其穩定時(shí),應在基底頂面或其它適當位置設置必要的排水設施(如橫向排水溝或盲溝),或換填不易風(fēng)化的片石、塊石、砂礫等透水性材料,嚴禁積水浸泡基底。
4.1.3基底土必須密實(shí),若基底為耕地或土質(zhì)松散時(shí),應在填筑前進(jìn)行壓實(shí),壓實(shí)度一般不得低于90%.
4.1.4水田、湖塘等地段的基底應視具體情況采取排水、清淤、晾曬、換填、摻灰及其它的土加固措施進(jìn)行處理。對軟土、濕陷性黃土、多年凍土等適用于各自特點(diǎn)的特殊地基處理方法治理,如換土、強夯、固結、輕質(zhì)路堤和粉噴等方法以改善地基,提高承載力,減少工后沉降。
4.1.5對軟土地基,由于現行地基處理方法一般未考慮臺背的過(guò)渡,往往構筑物的處理與路基處理是分開(kāi)的,從而導致沉降的無(wú)法避免。建議:在有基底處理時(shí),適當加大涵臺背基礎處理的范圍,適當將處理措施變化的位置往填土路基內部放,最好有大于5米的距離。
4.1.6做好橋頭涵背路基的排水工作,避免路基水流對基底的浸泡和沖刷。
4.2“三背”填筑材料的控制
“三背”填筑材料質(zhì)量的優(yōu)劣是沉陷發(fā)生大小的內因。在施工中要嚴格控制:對于非片石或非砂礫石的回填材料,要求用料粒徑為5~10cm的勻細材料,填筑過(guò)程按每15~20cm的內分層填筑壓實(shí);對于片石回填材料,選料應為堅硬不易風(fēng)化的材料,要采用人工手擺片石,使片石之間互相嵌補,大片石盡量貼近層底并大面向下,片石間縫隙和孔洞應用石屑和砂性填料填充,可每隔一米左右采用水力充填砂礫石的方法填充材料,而后碾壓或強夯。手擺片石嚴禁拋填施工;對于砂礫石填料,一要對材料的粒徑級配嚴格要求,二是要對材料的質(zhì)量進(jìn)行控制,嚴禁含泥多的材料進(jìn)場(chǎng),夯實(shí)時(shí)以機械碾壓配合灌水法綜合實(shí)施。在條件允許情況下,盡可能選擇透水性好、易壓實(shí)、固結完成快、后期壓縮變形小的砂性土和砂礫土,也可使用改善土、加固土、碎石土和輕質(zhì)填料等。
在高填方的拱涵及涵洞與側墻相接部位,應盡量使用內摩擦角大的填料進(jìn)行填筑,而且施工時(shí)應注意填料土壓的平衡,盡量減少回填土的單向推力,不得發(fā)生偏壓,以免造成工程事故。這對于管涵、輕型橋臺等尤為重要。
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