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摘要:我国高速公路的路基从整体的高度来看都偏于正常值,总体路式偏高,通过从工厂设计和工程施工该方面的对路基偏高的施工情况进行分析,找出造成高速公路高填土路基偏高的原因和解决办法,对高速公路路基病害的形式进行归纳总结,找出最有效的办法去将路基填平,减小路基的高度差值,这也对减少高填土路基病害的发生概率,减少高填土路基带来的不利影响。希望通过本文的分析研究,给行业内人士以借鉴和启发。
关键词:公路工程项目;高填深挖;路基施工技术
引言
混凝土扶壁框架式防洪堤具有质量轻、占地少的优点,在城镇、江河等防洪工程中得到了广泛应用。这种结构遇到深厚淤泥或杂填土时,常采用混凝土桩基来提高地基承载力和控制竖向沉降,而对桩基水平抗力和水平位移量的控制还存在许多困难,特别是堤防后存在高填土时,情况更加复杂。例如,桩基由多排桩组成时,各排桩相互影响,水平抗力存在较大差异;桩基承台侧面也受土压力时,桩基和承台抗力分载关系复杂;高填土自重对桩基产生侧向压力;地基软土在渗透压力下自身发生复杂的变形。
1高速公路高路堤的成因
高速公路的形式特点就是封闭性好、安全系数高,能够为高速公路上的车辆提供良好驾驶环境,以求将高速公路的作用发挥到极致,对于解决横向交通这一道路问题进行分析,人行车通道的建设对于解决这一交通问题来说非常有效。横向通道的交通情况是复杂的,由于大量的非机动车、行驶速度慢的车辆以及行人在横向通道形式,对驾驶车辆的安全造成很大威胁,很容易发生交通事故,造成人员的伤亡。影响高速公路安全行驶还有一个重要的因素,那就是高速公路所处的地段大都人员密集,导致人车流量大,从而造成行驶环境的复杂化,很难满足对高速公路的建设的要求。所以,为了将有限的资源开发到极致,对道路的建设方向进行变动,将原有的高速公路宽度增加、整体高度提高,就是为了满足车辆对高速公路的需求,建立更好的发展空间。路基填土高度的选择对路基的安全系数影响很大,对桥梁通道高度的制约影响着填土的高度,尤其是在山区的高速公路,会造成高填深挖路基数量的逐渐增多,直接影响着路堤的高度。
2公路工程项目中的高填深挖路基施工技术
2.1双向水泥搅拌法在高填路堤泥炭质土地基中的应用
双向水泥搅拌法在高填路堤泥炭质土地基中的应用主要是指所有水泥搅拌桩施工成桩后进行质量检测,随机抽取了0.5%进行了抽芯检测和0.1%进行复合地基静载试验,完成的140根抽芯桩中,桩身均匀性好的38根、一般的97根、差的5根,合格率96.4%;完成的31根复合基地静载试验桩中,有8根的极限承载力大于设计承载力特征值的1.6倍,有20根的极限承载力大于设计承载力特征值的2倍,有3根因试验过程中变形超过上一级荷载的5倍而根据《建筑地基基础检测规范》的相关规定终止了试验,合格率90.3%。基于上述情况,结合极个别试验桩单桩承载力不满足要求(检测出现3根,即9.7%)的实际情况,经设计单位进一步验算,该段路基稳定安全系数为1.443,稳定性可满足规范要求。
2.2对含水量的严格把控
将填料土的含水量把控在最佳的含水量的范围之内,对路面进行压实,才能达到最好的施工效果。工地填料土的含水量测量一定要做到位,将得到的数据与施工现状相结合,对填料土的含水量及时进行调整,以求达到最佳的含水量。
2.3清理施工路段和清除工作
部分施工地区下雨量大,路面湿滑,并且湿润地区的植被覆盖率是非常高的,在路基建设的过程中,为了提高路基建成后的质量,对施工地区的表层土壤和地下的残留树根进行彻底的清除,满足施工的标准,并且在后期的压实工作要格外注意所清除树根的位置,加大检查力度,确保路基压实工作的质量。
2.4填料控制
路基施工前,首先确定土方来源,通过计算方量核对所施工段落土方是否够用,避免使用指标不同土场。如需使用性质不同的填料,应水平分层、分段填筑,分层压实。所用土源必须符合以下要求:①含植被、垃圾、树根等杂填土不能作为路基填土。②钻渣、强膨胀土、有机质土,不得用于填筑路基。③液限大于50%、塑性指数大于26、含水量过大的土和不适宜直接压实的细粒土,不得直接作为路堤填料。④填料CBR需符合如下规定,下路堤≥3%,上路堤≥4%,下路床≥5,上路床≥8%;路堤填土粒径≤15cm,路床填料粒径≤10cm。
2.5路基填挖交界处理施工要点
路基填挖交界处理施工要点主要涉及到以下方面具体内容:规范开挖台阶,确保宽度不小于2m,坡度内向4%,确保宽度和坡度符合要求。为提高路基的整体稳定性,路基自下而上每间隔6m铺设2层钢塑格栅(间距60cm),钢塑格栅深入台阶铺设大于2m,在格栅与平台处采用U型钢钉(间距1m)将格栅与原地面固定,边部进行2m反包,反包厚度20cm,路面整平压实后,铺设钢塑格栅,钢塑格栅采用纵向(垂直路线方向)、横向极限拉力叟60kN/m,伸长率≦20cm,格栅搭接宽度叟20cm,搭接部用尼龙绳呈“之”字形穿绑,连接处强度不低于钢塑格栅自身强度的60%,不同层面的错开铺设,增强整体效应。格栅铺设时,必须拉紧展平,用U型钢钉固定,保证与路基面密贴,无褶皱、扭曲。钢塑格栅铺设完成后严禁压路机、翻斗车等设备直接碾压或行走作业,铺设时随铺随覆盖,使用装载机配合翻斗车上土,确保铺设48h内及时填土,及时碾压。为增强路基顶面的抗裂效果,路床顶下面40cm处铺设一层钢塑格栅,铺设工艺同每6m所铺设钢塑格栅相同。
2.6有限元模型及主要参数取值
挡水变形计算时应充分考虑初始地应力,施工中的开挖、打桩和回填会引起地应力的释放和重分布。经试算发现,对防洪堤的开挖、打桩和回填等施工过程进行逐步演算可较好地实现系统的应力初始化。计算时,根据水位进行渗流场与应力场的耦合,孔隙水压力、承台扬压力、防渗墙前后的水压力和渗透压力均由渗流分析确定。防洪墙挡洪压力按静水压力计算,土层、桩和墙身界面的接触采用了面-面接触。接触采用罚函数法,界面双向检测,接触刚度采用混凝土的弹性模量控制,综合摩擦系数取0.4。
结语
总而言之,高速公路是交通运输网构成的重要部分,高速公路的建设工程离不开高填土路基这种建筑方式,是高速公路建设必不可少的工程步骤。要想合理的对高速公路的建设进行施工,必须要详细规划高速公路的行驶线路和特殊路段的施工方向等施工因素进行合理的道路建设,最终达到降低路堤填土高度的建设目的,为增加高速公路行驶的安全程度做贡献。
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