海南省交通规划勘察设计研究院 海南 570206
摘要:高填方路堤施工是公路建设过程中的常见问题,本文主要通过分析高填路堤病害成因,有针对性提出处治措施,总结了高填方路基施工技术要点。
关键词:工后沉降;高填方路基
引言
在填土自重和车辆荷载长期反复作用下,路堤不可避免出现压密沉降,进而导致路面产生裂缝类、沉陷类等病害。尤其是在高填方路段,由于填土自重作用大,如施工控制不当,工后沉降难以满足规范要求,进而影响行车的舒适性和安全性。因此,需结合高填方路基特点,在总结以往成功工程经验的前提下,进一步优化、创新高填方路基施工技术。
1高填方路基施工特点
根据《公路路基设计规范》(JTG D30—2015),高路堤指路基填土边坡高度大于20m的路堤。结合以往工程实践,由于填筑高度较高,如施工过程控制不严,极易出现路基整体沉陷或局部沉陷、纵向开裂、路基失稳(滑塌)等病害。
为提高路堤稳定性,严格控制工后沉降,保证通车后的服务质量,高路堤填方段对填筑材料的强度和水稳定性要求更高,尤其是下部可能存在浸水情况的部分,往往需要换填未筛分碎石等水稳性和透水性好的材料。此外,在碾压过程中,需控制松铺厚度和碾压速度,分层碾压,逐层验收,严格把控施工质量[1]。
2高填方路基施工技术要点
2.1施工机械准备
在实际工程中,高填方路基的工程量一般比较大,如原地基处理、土方运输、路基填筑等。现代化工程建设领域,机械化施工已经成为主流趋势,合理的机械设备可显著提高施工进度并确保质量。对此,施工单位首先要对机械设备形成准确认知,采取科学方式做好维护工作,确保机械设备可维持正常运行状态;其次,考虑施工效率与成本两方面要求,施工单位从现场情况出发,合理配套机械设备,并控制好机械设备的规格与数量;最后,做好施工前的准备工作,全方位检验机械设备,使其具有优良的运行能力,以免在正式施工中发生异常。
2.2清表
施工前用挖掘机将原地面上的植被和表层土清理干净,然后由人工砍伐对施工有影响的树木,同时采用推土机对树根进行铲除,清理的土方由自卸车及时运输到监理指定的弃土场,在弃土场中有序堆放,对不满足要求的填料,应彻底清理,避免留下隐患。另外,对于水田、低洼处和池塘等特殊路段,应先进行排水清淤,在清理完成后将其整平和碾压,通过填前碾压使压实度达到设计,然后将其回填到和原地面相同的标高。
2.3施工方法
(1)施工前对填筑段做细致的现场勘察,确定区域的地质条件,若存在特殊地基,应根据相关规范与设计提出的要求,采用适宜的方法来处理;在一般地段,应先将地面上的杂物和树木清理干净,然后进行整平、排水与适当的晾晒。(2)施工开始前先进行试验段施工,通过试验段施工,能确定包含压实机具及其组合、碾压遍数、压路机行驶速度、压实层厚度、填料含水量等在内的施工参数,以此为正式段的施工提供指导。当原地面的横坡或纵坡坡度超过1∶2.5时,应开挖宽度为2m以上的台阶,再用压路机将其碾压至符合要求的压实度。(3)在运料之前,应先对填料进行试验,经试验确认合格后,方可使用。装料用挖掘机配合装载机完成,然后采用自卸车将其运输至填筑区。在卸料之前,以自卸车运量为依据,控制好松铺厚度,填筑前用石灰画好网格,按照从远到近的顺序卸料,按每个网格卸料一车控制,以达到控制松铺厚度的目的。(4)将填料上好后,利用推土机将填料初平,然后依次进行初压、复压、终压,最终达到设计压实度要求[3]。
2.4摊铺材料
公路工程建设中,高填方路基施工技术在实际应用时,需确保材料摊铺效果。对此,施工人员应提前检验路基填料质量,分析其是否符合工程质量标准。材料抽检合格后,方可将路基填料输送到施工现场。材料运输期间,可使用自卸车,同时遵循先低后高、水平分层等原则装卸材料。
而高填方路基具体摊铺阶段,两侧填料铺设宽度,应大于路基填层设计0.5m,且路基边缘需充分压实。之后,施工人员可采用30t大型履带式推土机,将材料初步摊平至路面,完成初步压实工作。在路面摊铺结束后,需人工处理填料粒径大的问题,在粒径符合施工标准后,才能再次进行摊铺作业。
2.5碾压工艺
公路填方路基填料卸完之后需进行整平,整平后采用较大吨位振动压路机进行碾压施工,在碾压的过程中,根据试验段所确定的试验参数,合理控制压实遍数,遵守“先低后高、先轻后重、先慢后快、轮迹重叠”的施工原则,压路机碾压速度不宜超过4km/h,初压采取静压方式,复压采用振动压实方式,终压则主要以消除轮胎痕迹为主。为保证填方路基排水通畅,分层碾压时应形成2%~4%的路拱横坡[4]。
在施工过程中,应控制好每一层的路基填料的含水率,通过翻晒或洒水等措施保证填料处于最佳含水率状态(±2%),以保证压实质量,此外,在每填筑完一层后均应对其进行压实度检测,合格后方可填筑下一层。
3沉降控制
高填方路基施工难度偏大,路基沉降是较典型的问题。对此,应根据项目实际情况选择相应的施工工艺,尽可能避免路基沉降。主要从如下几种方式入手:
3.1软基路段处理
当路线经水田、鱼塘等不良地质段时,可根据详勘资料进步一核实,确定不良地质分布范围及深度,并根据现场实际情况采取相应工程措施。如软土层厚度不大(如深度在3m以内),可先排水疏干,然后挖除该软土层,再采用片石等进行换填处治;如软土层分布较深,换填方案经济性较差,此时,可综合考虑工期及造价、施工难度等因素,采用堆载预压或水泥土搅拌桩等方案。
3.2搭接处理
做好基底压实工作,以合理的方式处理地基,尤为关键的是斜坡和谷底,两处以台阶处理的方式较为合适。遵循分层填筑原则,尽可能维持各层厚度均匀性[3]。
3.3施工组织
结合工程特点,制定合理的施工组织方案,调整好各环节施工顺序,高填方路基应在项目的早期完成,同时,填筑速度维持在低速区间。尽早施工和低速填筑有利于延长固结时间,可在基本不增加造价的前提下有效提高路基的稳定性,减少路基沉降变形。
3.4强夯补压及沉降观测
选用强度高、水稳性好的填筑材料,每隔2m宜采用冲击补压,或者每隔5m左右进行强夯补压一次,以减少沉降变形,同时,施工单位应事先制定沉降观测方案,在施工过程中做好沉降和稳定性观测工作,合理布设观测点,定期观测,做好记录,及时预警。一般情况下,可每填筑4~6m进行沉降观测,待沉降稳定后再进行下一阶段土方填筑施工,在此期间,路基在自重作用下也可进一步固结。如竖向位移或水平位移超出临界值,应立即停止施工,查明位移过大原因,并及时采取相应措施,待处治后方可继续下一阶段施工。
结束语
高填方路基施工是道路公路中的基础环节,但其对整体质量影响较大,干扰因素源自材料质量、设备性能、人员水平、自然环境等多个方面。对此,施工单位要对高填方路基施工形成准确认知,采取科学的施工工艺,加强质量控制,提高施工方法与地质情况的相适性,确保施工质量,推动公路建设事业的持续发展。
参考文献:
[1]秦俭.公路工程软基地段高填方路基施工技术[J].中国新技术产品,2019(10):112-113.
[2]徐淑军.公路软基地段高填方路基施工技术研究[J].交通世界,2019(Z1):102-103.
[3]马泽铭.公路软基地段高填方路基施工质量控制要点[J].交通世界,2018(36):18-19.
[4]雷进合.高速公路软基地段高填方路基施工技术[J].绿色环保建材,2019(8):124.