王军
安徽虹达道路桥梁工程有限公司安徽合肥
摘要:随着高速公路建设规模的扩大,相关项目地质条件更复杂。路基就是路面的基础,同时也是路面稳定性得到保障的基础,路基施工质量的好坏将会对路面建设质量甚至行车的舒适度、安全性和路面使用寿命等方面产生直接影响。切实保障高填方路基的施工质量,切实降低问题发生率以及延长道路的使用寿命是当前工作重点。本文结合高速公路施工要求对软基地段高填方路基施工技术要点及软基地段高填方路基施工质量控制进行探讨,希望可以为提高高速公路施工质量、促进高速公路的发展提供参考。
关键词:高填方;沉降规律;影响因素;防治措施
中图分类号:U文献标识码:A
引言
随着公路工程的快速发展,高填方公路路基建设规模也越来越大。路基的沉降速率及沉降量是评价公路工程建设质量的关键指标之一。但高填方公路路基的设计复杂、施工难度高,如果不清楚其沉降变形机理和影响因素,可能无法确定合理、经济的防治方案,从而导致路面裂缝、边坡失稳、路基沉降等,严重影响了行车安全。对此,在对其进行施工时,施工技术人员要在掌握施工重点与难点的基础上,结合工程现场实际状况,选用适宜的施工技术,并且严格按照工程设计图和施工流程有序地施工,减少质量问题,保证公路建设的整体质量,这样才可以促使公路工程更好地为人们提供服务。
1高填方公路路基沉降主要原因
1.1设计方面的原因
(1)受条件限制,线路需要从山区经过,在设计过程中应严格按照相关技术规范提出的要求为高填方路基实施特殊设计。在实际设计工作中,未能够做好稳定性验算,直接按照一般路基设计,导致施工中或完成后,高填方路基产生较大沉降,对公路正常使用造成较大影响。(2)在不良地质段进行路基填筑,尤其是高填方路基填筑时,因地表土体密度相对较小,无法提供足够的承载力,随着填料数量不断增加,土体产生压缩沉降及挤压变形现象,地基发生压缩变形将导致路基产生沉降。()若高填方填筑施工中所用填料的性质较差,如混入劣质土,可能使路基产生沉陷破坏,特别是填料中含有膨胀土时,雨水后发生膨胀软化,风干后产生收缩,自稳性较差。在路基填筑中使用时,随着水分不断蒸发,将产生严重的收缩开裂现象,对路基造成危害。
1.2施工方面的原因
(1)对填料进行分层填筑的过程中,需要严格按照相关规范提出的参数进行,若施工中随意改变填筑分层厚度,即便能够按照要求的压实参数碾压,也难以保证填筑层的压实度。在路基达到设计要求的标高后,将产生一定程度的沉降变形,这一沉降变形是各层的累计值,受填料自身重量和荷载反复作用产生。(2)路基施工过程中,需要按照具体施工要求备好施工机具设备,包括整平机具与碾压机具,严格按照规范提出的要求执行各项操作,保证碾压的均匀性和密实性,避免路基碾压不到位产生沉陷。()路基施工中,现场施工人员缺乏责任心,对技术进行管理不到位,导致现场混乱,影响工程施工质量,严重时将产生质量问题与事故,对路基整体稳定性造成严重影响。(4)路基排水的主要任务在于将路基范围内土体实际含水量减小至允许的范围,土基实际含水量大、排水不良,将导致土质变松,使强度减小,引起边坡坍塌和路基沉陷等问题。
高填方路基施工的特点
通过整合分析以往的施工经验可知,公路软土地基地段高填方路基施工的特点主要体现在以下方面:(1)填筑作业量大、施工周期长、施工问题多且难以避免等。(2)由于填筑高度较高,对路基边坡的稳定性要求较为严苛。()由于高填方路基需要承受较大的竖向荷载,倘若路基与地基的压实程度不满足工程建设需求,那么在长期车辆荷载的作用下,会诱发路基不匀整沉降、路面裂缝,甚至是塌陷等问题。所以,在施工中对填筑高度、填筑土层厚度、压实度等参数的控制较为严格。(4)要保证各项施工工作的顺利开展,就要对高填方路基的稳定性进行评估等。(5)路基回填土料应具备良好的透水性,如碎石土、沙砾土等,如果回填土料的质量不达标,会诱发质量问题,对公路工程项目的整体建设效果造成影响。
4高填方路基施工技术的应用技术要点
4.1做好施工准备
在高速公路软基地段高填方路基施工准备阶段,需要注意以下几点:①彻底清除障碍物,在施工之前要进行路基障碍清除工作,除去路基上的树木以及灌木等障碍物,清除树根,清理草皮、农作物根系等,清除障碍物之后开展坑穴填平工作,夯实填方路基土壤;②挖设台阶,这也是提高软基地端高填方路基承载力的重要环节,在施工过程中,需要挖建台阶,结合实际情况选择台阶高度,一般以宽2m、高0.m为标准,方便摊铺与压实设备的使用,对于覆盖层比较薄的基地,可以结合地面横坡坡度实际情况,决定是否需要挖出覆盖层;③进行原地面处理,完成清洁工作后,要恢复边桩,并沿着桩划线进行就地整平,然后碾压夯实。
4.2填料选择
(1)以级配良好的粗粒土为宜,例如砾类土、砂类土,其最大粒径需在15cm以内。(2)不宜直接采用淤泥、强/中/弱膨胀土及易溶盐超出标准的土等。()不宜采用腐殖土、杂填土等。(4)细粒土的液限>50%、塑性指数>26时,不宜作为高填方路基填筑的施工材料。
4.排水施工
排水处理好高填方路基施工中的排水工作,以此保障高填方路基的施工质量。路基地面排水设施中浆砌石或者水泥混凝土预制板的使用最为常见,而地下的排水设施中,通常应用渗透方法,倘若施工现场的水量较大,需要合理地设置透水管件,从而有效排出地下水,以此避免其对路基造成损害。另外,必须重视的是,应该把高填方路基施工中的临时性排水系统与永久性排水系统有机地融合起来,以此保障高填方路基排水设施的整体效果,措施如下。(1)路基施工中各施工层表面不应有积水,填方路基应根据土质情况和施工气候状况做成2%~4%的排水横坡,以便将雨水排到临时施工排水沟,挖方施工中路基各层的纵、横坡应根据路堑横断面形状,路线纵坡大小合理确定路堑挖方断面长度和施工方法,使挖方段范围内的雨水通过临时排水沟及时排到路基范围以外。(2)对于地下水位较高而设计未有做出具体方案的,应采取疏导、堵截、隔离等工程措施。()施工前应先做好截水沟、排水沟等排水设施,特别是雨季更应加强这方面的工作。
4.4路基分层填筑技术
通常状况下,填料摊铺是公路路基施工的主要工序之一,摊铺质量对整个工程施工质量的影响较大。为保证碾压效果,提升高填方路基施工的密实度,应选择分层摊铺的方法,每层摊铺厚度不超过40cm。施工过程中,当回填料卸载到施工指定位置后,通过推土来整平填料,对于推土机无法达到的位置,应由人工摊铺,以保证整个公路软基地段高填方路基摊铺的均匀性。回填料摊铺完成之后,要及时开展初步碾压,唯有确保各层的密实度都达到相应要求之后,才可以完成回填。分层填筑施工技术的形式有很多,横向路基填筑技术是其中最为常见的一种。采用横向路基填筑技术施工时,作业人员务必要对路基的填筑高度、预留长度等参数进行严格控制。如果施工期间遇到陡坡地段,应在合理设置倾斜台阶的基础上,将表层废物处理干净,然后分层填筑压实,增强路基结构的稳定性。
4.5碾压
碾压设备采用重型振动压路机,由具有资质的司机进行操作,沿线路方向纵向行进,严格控制包含设备运行速度、压实遍数在内的关键作业参数。静压时、弱振时、强振时,压路机的行驶速度分别不超过2、、4km/h,具体根据现场作业条件灵活调整,且禁止随意大幅度变更速度。设备纵向进退式行进,边缘部位易失稳,因此多碾压2~遍。为保证施工面的完整性,横向轮迹重叠量达到40cm或适当增加,上下两侧填筑接头错开m。
4.6防止路基病害
为了更好地保障高速公路软基地段高填方路基施工质量,在施工过程中要防止路基病害,做好预防措施。首先,要控制好路基填料的级配,满足填方路基施工要求;其次,施工人员在施工过程中要重视路基填料与相关机具配备,区分出不满足施工条件的土料,并在施工过程中预留路堤的高度与宽度,有效防止软基地段路基病害的产生;最后,在压实路基过程中,要保证路基边部得到压实,有效避免高填方路基病害的产生。对于已经竣工的高填方路基发生的病害,可以采取固化剂法或者换土复填法等进行改善,保障高速公路的安全。
5高填方公路路基沉降防治措施
5.1高填方公路路基沉降治理措施
高填方路基沉降常见的治理措施有布设土工格栅和灌浆法等。布设土工格栅:使用切割机将裂缝两侧的沥青路面对称切除一定区域,铺筑土工格栅(用U形钢钉固定),然后再重铺筑路面。适用于路面有纵向裂缝,但路基沉降变形已经稳定的情况。灌浆法:先将路基沉降较大区域钻孔,将浆液通过注浆管均匀注入路堤填料和地基层孔隙中,以提高路基强度和压缩模型,减小压缩变形。适用于高填公路方路基沉降变形大,边坡破坏严重的情况。
5.2特殊地段高填方路基地处理
以现场的实际施工条件为立足点,经技术分析后,制定可行的设计方案。(1)若自然地面的土质条件较好,包含承载力、含水量在内的关键质量指标均满足要求,则采取先清表、后填筑的施工方法,清表深度以60cm左右为宜。(2)施工现场有杂填土层时,将该部分清理干净,直至到达原土层为止(通常清理深度约2m),在此基础上组织路基填筑作业。()杂填土层的厚度达到5m以上时,考虑桩基处理方案的可行性,经过对清表填筑与桩基处理两种方案的对比分析后,确定合适的方案。(4)施工现场的地下水位较高时,将影响清表施工效果,此时可采取路基浅层片块石换填措施,此后再填筑施工。(5)对于软土、膨胀土,则分情况考虑,浅层可以采取换填片块石的处理方法;深层的处理难度较大,可以先利用桩基础予以处理,再进一步组织路基的填筑作业。
5.路基沉降监测
路基施工完成后,应监测路基结构的沉降量及稳定性。具体方法为,在路基结构上设立个或4个路基沉降的监测点位,并且将点位之间的距离控制在m以内,选用全站仪、水准仪等精密仪器,观测路基结构的标高变化,以此得出路基结构沉降变化及趋势,用以为施工技术、施工方案的调整提供保障。
5.4增强质量监控
为了更好地保障高填方路基施工技术与水平,必须建立完善的质量管理制度与技术监督检查体系。(1)在高填方路基的施工过程中,必须构建完善的施工技术方案,从而给工程整体的运行提供有效的技术指导。(2)加强监督与检查高填方路基施工过程中的重要环节,重视隐蔽性的工程。必须保证所有施工工艺符合相关的规定与要求,避免出现不规范性操作现象,并且必须制订相应的奖惩制度,以此来激励与奖励有突出贡献的项目部门与个人。()对于新技术的应用,应该要不断健全建设施工方案,大力提升施工工人的意识,制订合理的高填方路基施工技术,从而使高填方路基的使用寿命得到有效保证,增加公路的承重效果与运输行业的安全性。
5.5建立安全保障体系
安全保障体系作为安全施工的重要保障,在进行高速公路软基路段高填方路基施工时,需要成立相关安全机构,制定安全管理规范,做到有章可循,规范管理,所有监测人员都要认真学习安全生产条例及相关文件,明确安全职责,将责任落实到各个小组,强化安全职责。结合各项工作要求与项目特点制定安全监测方案,使每一个监管人员明确其监管内容,做好技术交底工作,为监测人员与施工人员配备安全帽与安全绳等安全设备,要求施工现场所有人佩戴安全装备,监控人员不得私自操作施工机械,元器件要按照分类存放至规定位置,由专人进行看管,如果借用相关施工材料需要严格按照程序办理,监测人员做好周围环境监测,有效防止自然灾害等造成安全危害。
6结束语
综上所述,软土地基的地质条件较差,在正式施工前需要加强处理,切实解决承载力不足、不均匀沉降等问题。本文经过分析后,提出软基的高填方路基施工工艺,希望可作为类似工程的参考。
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