路基工程10.20

null 路基病害与防治** 路基病害与防治 2010年10月 ** 一、路基重要性及其功能要求 1、路基是路面的基础，是路面的重要组成部分。路基的病害会不同程度地影响路面的使用性能、使用寿命、经济效益和社会效益。 2、本市路基的主要病害是路基压实度不够、强度低、桥头工后沉降大、稳定性尚不足。 3、路基 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 的要求： 强度 ---- 保证在路面自重和荷载下不发生不容许的变形（应变)和应力（剪应力）； 稳定性----保证路堤和地基的整体不发生滑动和边坡冲刷; 耐久性----路基抵抗自身和交通、环境因素长期作用的能力，即经久耐 用的能力。 实施这些要求是设计和施工的共同目标。没有好的路基就不可能有好的、耐久的路面。近二十余年高速公路实践充分证明了这点。 null**4、路基工程量大面广，施工期长，受气候因素影响大，而且沿线地质条件多变，填料不一，因此它是道路工程中难点，又是道路工程中关键点。我们必须改变以往轻路基重路面的观念。对高等级道路此点尤为重要。 为了提高路基工程的质量，应重视路基填料的选用，加强路基的压实，采取综合措施减少高路堤的工后沉降。 二、合格的填料是建造优质路基的必要前提 1、路基填料质量要求---对本市常用的土和粉煤灰 ，公路路基规范都有明确的规定。土是自然的产物，粉煤灰是工业的废料。使用前都应检验其适用性。 2、填料的强度（CBR）均应符合表2.1规定。“CBR”是评定材料强度的一种室内指标，以标准碎石强度表示。试验是在重型击实得试样浸水96h后进行的。不同填料CBR如图3.1所示。 表2.1 路基填料最小强度** 表2.1 路基填料最小强度 3、对土的其他要求： 流限wL>50%、塑性指数Ip>26、含水量不宜直接压实的细粒土，不得直接用作填料； 粉质土不宜用于路床及可能浸水的路堤； 淤泥及含有机质的土、草皮等不能用。null** 流限wL>50% 塑性指数IP>26 在塑性图（图2.1）上的位置 粉质土 粘质土 上海地表土大致范围 wL 30---45% wP 17---25% IP 14---22%null** 请注意：由于JTGE40--2007公路土工试验规程对76g流限试验的入土深度由10mm改为17mm,因此以往用76g测得的流限偏小。其对比结果如图2.2。null**4、不同类型的土，其物理性质和施工难易性不同。为保证路基的稳定和压实的可行性，应优先选用塑性小、较易压实与稳定的土。不符合者经处理合格后方可使用。 砂性土-----易压实，塑性小，沉陷少，对水不敏感； 粉性土-----较易压实，毛细水高。遇水易流动、冲刷； 粘性土-----难以压实，潮湿后不稳定。压实后，不易透水； 淤泥及含有机质土-----遇水后体积和密度变化较大。很不稳定。 5、粉煤灰填料要求 烧失量<20%; 颗粒级配适于压实，粒径宜为0.001—1.18mm,小于0.075mm颗 粒宜大于45% 目前，上海用的粉煤灰（池灰）均能满足上述要求。 null**三、路基压实是建造优质路基的关键 1、路基压实是保证路基强度、稳定性和耐久性的最经济、有效的方法。 压实能明显提高填料强度。如图3.1null** 压实能减少填料空隙率，提高土的饱和度，减少水的浸入量和体积的变化，提高路基水稳性和耐久性。 2、压实标准的要求逐年提高。轻型 重型 95 96% 表 3.1不同年代路基设计规范对压实度要求 白字——重型击实标准 红字——允许采用的轻型标准 绿字---潮湿地区可降低2-3百分点 null** 压实度提高是实践经验和研究成果的体现。上海在1996年以前亦采用轻型。但随交通轴载和超载的不断增加，轻型已难以适应，如1998年通车的外环线，其标准轴载数倍于当时“沪嘉”“莘松”高速路，显然，对路基要求更高。 3、含水量是影响压实的主要因素 影响压实的因素很多，如土类、压路机的种类、压实厚度、含水量等。但本市首要的是土的天然含水量太高。 上海属于东南湿热气候区，地下水高，土的天然含水量25—30%，甚至更高。其逺大于压实的最佳含水量。无法正常压实。 上海土的最佳含水量为：重型13-16%，轻型17-20%，小于塑限。土的天然含水量约为重型最佳含水量二倍。通过凉晒降到 （13-16）±2%是很困难的。 上海年平均降雨量1100--1300mm, 年平均降水日163天，月平均降水日如图3.2，晴天不多。这亦是导致路基压实度不易达标的重要原因，再加上工期很紧，更增加了困难。null** 路基压实度不足，使路堤强度低下。例如早期采用轻型标准(98%)压实的高速公路路基上，承载板测得的回弹模量如下； E0= 23 18.6 39.6 33.6 34 34.9 29.1 34.9 17.8 21.3 MPa E0 平均值 28.7 MPa E0 均方差 7.86 MPa 按一倍均方差 计，设计回弹模量仅20 MPa（尚未考虑不利季节因素），逺小于30 MPa要求。null**4、石灰（水泥)处理是解决过湿土的有效方法 石灰土在上海起始于五十年代，但使用不广。江苏低剂量灰土广为使用，处理过湿土效果良好，值得推广。 1）石灰土的好处是： 石灰处理土提高了最佳含水量，降低了最大干密度。压实曲线null** 平缓； 石灰处理土，通过离子交换，减薄水膜厚度，使颗粒砂化、变粗，便于压实，同时提高了抗水性，减少了浸水后的膨胀---为素土的1/30~1/50，显著降低了毛细水的高度； 大大提高了土的强度和刚度。下表所示为30cm灰土上路床（30天令期）测得的回弹模量平均值。 石灰处理土强度随令期增加，回弹弯沉随令期减小。 ** 可以充分利用不符合要求的就地土填筑路堤，节约资源，降低造价。 2）石灰处理土的施工要点 石灰可采用磨细生石灰或消石灰。 可采用机拌或路拌，路拌以灰土拌和机为好 拌和必须均匀。路拌要防止底部夹生。 石灰处理土要控制好含水量，防止过湿，否则应及时晾晒。 控制好压实厚度不大于20cm。 压路机吨位、数量、类型配好。 雨季施工期间，应及时辗压并做好排水，防止积水。 灰土的养一般7天以上。期间施工车辆不得在上调头、通行。 路基施工前，应按设计要求做好基地处理，特别是基底排水和压实度的控制。null**四、严控工后沉降是改善桥头跳车的根本措施 1、上海属于第四季沉积层。地层中软土层是导致路堤沉降的根本原因。 2、减少沉降的办法很多，本市有大量的实践和经验。其主要是加速土壤排水固结；或采用复合地基、刚性桩等来减少沉降，最终达到减少通车后路面工后沉降的目的。 3、实践标明，不少措施并未达到预期的目标，同江苏相比有不少差距。固然有设计的因素，但施工质量与过程控制可能是更重要的原因。其存在如下问题： 1)路堤予压时间不足 路堤愈高、软土层愈厚，沉降愈大。予压时间的长短，取决于很多因素，需要在现场通过系统的沉降测定与分析，才能确定它的总沉降与合理的予压时间。沉降与时间的关系呈双曲线，如图4.1。它的沉降速率随时间增加而减小。null** 图4.1本市与江苏部分高速公路平整度优良率比较 null** 例如在4个月卸载，已沉降40cm，12个月卸载，沉降68cm。多加载8个月，便可减小28cm工后沉降。曲线存在拐点，一般最低的要求必须过拐点，如8-10月。设计上，则需要按容许工后沉降来计算卸载的时间。实际中，由于工期等原因难于达到要求，最低的，甚至只有3-4月。 2 ）为了延长予压时间，合理的做法是桥头先堆载，待建桥台时卸载。过去有些做法是倒过来，以致桥头最后堆载，大大null** 缩短了时间，比一般路段都短，工后沉降当然更大。江苏不仅桥头如此，在横穿孔及函洞处亦如此。 3）铺面时的沉降速率要求偏低。 　　铺面前的沉降由土方来垫补；铺面后由路面来填补。铺面时的沉降速率事关工期及经济。上海原来设计要求≦8mm／月；而江苏是≦５mm／月，铺沥青层时，≦３mm／月。实际上本市≦8mm／月亦没完全达到。 　　据资料，某高速路铺面时的沉降速率，约有50％没达到。 ≦8mm／月 47--48% ; ≧8mm／月 45--46% 　　 　　竣工后路面沉降速率的比较: 上海高速 　江苏沪宁高速 <3 mm／月 24---40% 86% <5 mm／月 42---74% 96% <8 mm／月 66---91% 98% 沉降速率过大,必然导致工后沉降增大。null**本市与江苏部分高速公路平整度优良率比较null** 4）粉喷桩、钢渣桩及搅拌桩混合料的均匀性、用灰量、贯入量等质量难以保证，对桩的承载力有很大的影响。根据粉喷桩多次开挖，往往2~3米是成型的，以下是松散的，显然起不了支承的作用。 桩长如不能穿越软土层，测试表明。其对减少沉降效果有限。所以必须加强过程控制，严格按规范要求进行施工。 5）路基压实度不够，增加通车初期的工后沉降，在某快速路上，测得的路基压实量沉降量达20cm，表明路基压实度是严重不足，显然这不是特例。 6）施工期间必须有专人负责、系统地进行路堤施工跟踪观测，提供可靠的数据，以保证路基的稳定，并为判明沉降速率和最终沉降提供依据，指导路面工程施工。 尽早堆载、确保软基处理和路基压实质量、严控路面铺设时的沉降速率是减小桥头跳车的基本途径。null** 　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　 结语 　　　　路基病害是道路的基本病害 　　　　压实不足是病害的根本所在 　　 桥头跳车是公众公认的病害　 　　　　　　　　　————必须努力缓解　　 　 谢　谢