摘 要:随着我国交通运输行业的不断发展,高速公路公路工程建设项目正在逐渐增多,为我国实现可持续发展奠定了基础。现如今,高速公路工程高填方路基施工十分普遍,但由于填筑高度较大,使得沉降量也随之加大,因此必须做好施工时的控制工作。本文对高速公路工程高填方路基施工技术进行分析,并提出了控制沉降量的方法,以供参考。
关键词:高速公路;工程建设;高填方路基;施工技术;应用
前 言:
随着我国科学技术的不断发展,高速公路的施工技术也在逐渐完善,使我国高速公路施工建设不断突破。但就目前情况来看,我国高速公路施工仍然存在很多问题,例如高填方路基施工技术与实际工程施工不符等,为人们出行时的安全埋下了安全隐患。因此,为了提升高速公路建设的质量和使用寿命,应将当前的现代化施工技术应用在实际工程建设中,进而使高速公路建设质量得到控制。现阶段路基施工技术的发展较为成熟,各类有效措施已经逐渐完善,既保证了道路的施工质量,又为高速公路施工的稳定运行奠定了基础。
一、高填方路基的特点
在高速公路工程建设过程中,高填方路基的建设应区别于其他路基建设,因其容易发生沉降,因此应对施工质量提出更高的要求,具体要求如下:
(1)在高速公路的工程建设中,高填方路基的施工工期较长,且整体工程量较比普通路基要大,因此需要严格控制施工质量,并在此基础上提高整体的施工标准,是高填方施工能够符合工程规定[1]。
(2)高填方路基的填筑更高,因此对路基边坡稳定性和强度要求也需要随之提高,在实际施工过程中可以进行分层填筑,并确定分层填筑的碾压标准。
(3)高填方路基较比普通路基更容易发生沉降问题,且由于其沉降变形量较大,如路基填筑完成后当路基填筑完成后,路基继续受到自重、车辆负荷以及环境影响而继续发生沉降,很有可能造成严重的交通安全施工。
(4)高填方路基需要在填筑完成8个月后投入使用,以此确保路基处于稳定状态,防止安全事故的发生。
对于高速公路工程的高填方路基来说,不均匀沉降是影响其质量的主要原因,其不仅会影响到道路行车舒适度,如施工中存在问题还会导致路基出现开裂,进而导致雨水渗入其中,使路基强度无法满足公路建设时的实际需求。同时,如沉降较为严重,也会导致路基边坡出现坍塌等病害,因此在施工过程中,必须保证地基清理干净,避免路基排水不畅,以此防止上述病害的产生,全面提升高速公路工程高填方路基的质量[2]。
二、高速公路工程高填方路基施工问题分析
(一)高填方路基填料不符合有关规定
路基所选用的路基填料,通常是路堑开挖土石方或隧道弃渣,存在很大差异。由于所选用的材料随意性大,很难对填料的质量和级配进行控制,会造成填料质量参差不齐,达不到路基填料的要求。如果填料的粒径不均匀,填层厚度较大时,小粒径的填料很难得到有效压实,在外界荷载的长期作用下,路基结构就会产生沉降变形。除此之外,回填料之间也存在较大差异,特别是很多填料具有膨胀性,当路基局部排水不畅时,会造成高路堤出现变形或破坏[3]。
(二)高填方路基压实度不足
压实度是评价路基结构密实度和稳定性的重要指标。压实度不足会直接导致高填方路基出现不均匀沉降变形。若在压实度不足的情况下完成前期固结的高路堤,当高填方路基土体自重与各种附加荷载作用所产生的应力之和大于固结压力时,路基就会出现沉降变形,如以下几点:
(1)车辆行驶在道路上所产生的车辆荷载,特别是超载时的荷载。
(2)高填方路基土含水量变化而引起的路基土体容重的变化,进而造成路基自重的变化。
(3)由于环境的影响因素,导致地下水上升对路基的浮力增加。
(4)由于土体自身饱和度改变,导致高填方路基结构内部负孔隙水压力改变。
以上这些附加应力都会导致高填方路基的土体发生变化,进而导致土体出现压缩变形。
(三)土体含水量不符合有关规定
由于受到地下水的影响,高填方路基的土体含水量会反复发生变化,这就造成路堤土的容重在一定范围内波动。除此之外,地下水的变化也会造成高填方路基填土内部的负孔隙水压力增大,在地下水的作用下影响高速公路的结构质量,地下水的主要来源包括地表水的渗流、地下水侧向补给和大气降水的补给。除此之外,由于地下水的潜蚀作用也会对路基土地有效应力分布、强度和结构组成造成很大影响,进而影响高填方路基的施工质量[4]。
三、高速公路工程高填方路基施工的应用
(一)工程概况
某高速公路设计标准为双向四车道,起讫桩号为k18+000~k20+000,路基设计宽度为26.0m,实验路段全长为2km,全线设计车速为100km/h。该高速公路的基层为半刚性基层。该高速公路路面等级为1级改性沥青砼路面,上基层部分设计厚度为15cm;宽度为11.40m,下基层设计厚度为15cm;宽度为11.80cm,设计荷载为路面轴载标准BZZ-100KN。
(二)高填方路基的施工标准
在施工过程中严格按照施工规定进行,提前进行施工前准备,将路基主料制作、混凝土级配、碾压等进行精细化管理,严格把控原材料质量,保证原材料符合建设要求。同时,该工程在施工过程中控制了压实度、混合料级配等,严格把控质量控制要点,使高速公路高填方路基建设符合规定要求。
(三)布设监测点
在监测点布置的过程中应注意,各监测点的关系曲线应保持基本相似,其中前40d的沉降量变化呈线性递增关系,且到250天左右基本趋于稳定。该工程建设经过统计可知沉降监测经历了冬季,最大沉降量为78.91 mm,冻融对沉降量会产生很大影响,使高速公路路基产生波动。路基最小值为8.48mm,且应控制在规范要求的300 mm内。除此之外,超车道监测计的布设应满足施工要求,并结合该工程的实际需求进行下一步施工。
(四)基底处理
该工程在填筑高填方路基前,进行了基底整平工作,并清理了基底表面的淤泥、杂草等物体,以此达到工程建设的基底承载标准。同时,如果在基底清理后承载能力仍然无法达到工程预期建设标准,则需要对基地进行加固处理,如基地为软土地基,则需要采用换填法或强夯法进行治理,以此使基底达到工程建设的预期承载力,确保后续施工的顺利进行。
(五)施工控制
根据我国高速公路工程建设的有关规定,高填方路基的沉降速率应低于10mm,外侧的水平位移速率应低于5mm。如高填方路基填筑过慢会造成人力财力浪费,因此该工程将路基沉降速率保持在9mm左右。在施工各阶段中需待沉降稳定后再进行下一阶段施工,以防止施工后沉降导致路面破坏。针对高填方路基沉降稳定的判断,为预测得到的施工后沉降值小于设计容许值。
结束语:
在高速公路工程建设的过程中,高填方路基十分普遍,因此在实际施工中需要注意施工技术的合理应用,严格把控施工质量,做好路基的检测,以此有效控制高填方路基,避免在后期应用中出现安全问题。
参考文献:
[1]王振国.浅谈高速公路工程高填方路基施工技术[J].四川建材,2019,45(08):114-115.
[2]杨晓龙.公路工程高填方路基施工技术分析[J].交通世界,2019(19):58-59.
[3]许达.高速公路工程中高填方路基的施工技术[J].交通世界,2019(Z2):78-79+81.
[4]刘树.高速公路工程中高填方路基强夯施工技术[J].工程建设与设计,2017(13):165-167.