安徽省新路建设工程集团有限责任公司 安徽省阜阳市 236112
摘要:现如今,随着社会的进步,公路事业得到飞速发展,山区修建高速公路项目也越来越多,高填方路基大量出现,当前路基高填方施工技术已较成熟,但如何才能提高高填方路基的质量是一个关键性问题。本文将从高速公路工程入手进行分析,深入了解高速公路填方技术。
关键词:公路;高填方路基;设计;施工关键技术
引言
在公路工程进行建设和施工时,应进行高填方处置的路基施工的项目逐渐增加,该施工技术也在实践时获得较好完善。因高填方路基自身的稳定性相对并不易进行控制,故在进行施工时,一定要严格按施工相关工艺需求完成,同时合理保持每道工序的施工质量。
1高填方路基特点
高填方路基区别于普通公路工程路基,其施工质量要求更高。具体表现为:第一,高填方路基的工程量较大,施工工期更长,施工质量标准也相对更高;第二,高填方路基具备更高的填筑高度,路基边坡稳定性和强度要求更高。同时一般进行分层填筑,每一层都有相应的碾压标准;第三,高填方路基的沉降变形相对较大。当路基填筑完成后,路基会继续受到自重、车辆负荷以及环境影响,继续发生沉降。通常需要在填筑完成8个月之后才能确保路基趋于稳定状态中。对于高填方路基来说,不均匀沉降乃是其最主要的病害之一,其既会影响到行车的舒适度,亦会导致路基开裂,加之自然水的渗入,进而严重破坏整个路基的结构强度。同时,路基边坡的滑动以及坍塌也是十分突出的病害类型。在具体施工过程中,因施工不当,地基清理不干净,新旧结合部位进行台阶开挖,路基排水不畅等,加之外界自然环境影响,进而出现上述病害,严重危机到公路工程的运营安全。
2公路高填方路基设计要点
2.1高填方路基填料选择
针对各级公路,高填方路基填料选择大同小异,保证能够满足相关规范对路基压实度等指标的要求;根据填料粒径大小及路面材料承载能力,对于高填方路基填料的选择应该遵循以下原则:①应优先选用级配较好的砾类土、砂类土等粗粒土作为填料,填料最大粒径应小于15cm。②泥炭、淤泥、强膨胀土、中等膨胀土、弱膨胀土、有机质土及易溶盐超过允许含量的土等,不得直接用于高填方路基的填筑。③液限大于50%、塑性指数大于26的细粒土,不得直接作为高填方路基填料。④不得使用腐殖土、杂填土、废弃物和其他路基施工规范禁止使用的病害土体;不得含有植物根系或其他有机物。⑤填料粒径应小于15cm。设计过程中就近取土,利用挖方,填挖平衡,砂性土可作为高填方路基填料
2.2路基排水系统的设计
公路建设场地范围地表水和地下水,对路基的稳定和安全具有重要影响,在高填方路基设计过程中,地表水对路基的影响更大,路基设计过程中,完善和加强排水系统的设计尤为重要。高填方路基坡脚位置及分级平台位置设置排水沟;根据高填方路基边坡防护种类设置截水沟、急流槽等排水措施。
2.3高填方路基和边坡的计算复核
结合公路建设场地工程地质情况、填方高度及分级、所选用的填料种类,路基边坡设计情况等对高填方路基沉降量进行计算,满足规范对路基变形的要求。首先对高填方边坡及防护进行计算,通常采用整体的极限平衡方法来进行分析。根据边坡不同破裂面形状而有不同的分析模式。边坡失稳的破裂面形状按土质和成因不同而不同,粗粒土或砂性土的破裂面多呈直线形;细粒土或粘性土的破裂面多为圆弧形;滑坡的滑动面为不规则的折线或圆弧状。如边坡计算满足安全性要求,说明设计所定坡度及防护合理,可进行下阶段设计工作;如计算未能通过,则重新定义坡度、填料选择、边坡防护措施等条件,直至计算通过。结合边坡计算成果进行公路高填方沉降量的计算,最主要保证满足相关规范对各等级公路沉降量的规定,路基容许工后变形量为30cm(快速路、主干路)、50cm(次干路、支路)。
一般采用基于弹塑性模型方法进行计算,结果在变形范围内,如不能实现,则要重新进行设计,直至计算通过。
3公路高填方路基施工关键技术
3.1施工前准备
施工前,应先去对填方进行试验。需选择相对典型且长度适合的路段作为试验阶段。试验段应明确高填方的压实方式、压实设备及碾压工序与工艺等。完成施工后,还应对填方段给予非常严格的现场的勘查,精准地对填方段的实际地质情况给予保障。普通地面需先治理表面的杂草、树木还有腐殖土等,并将地表的积水疏干。若地面存在坡度,应先将其挖成lm以上的台阶,然后实验压路机将其压实到符合相关的要求为止。若需求处置的地面相对较为特殊,则需按照施工的要求及设计的相关去对其完成特边的处置。
3.2强夯技术
在公路工程高填方路基施工过程中,选用强夯技术能够有效改善公路地基的性质、结构,同时能够有效降低土壤的渗水性,减少土壤的压缩性,对土壤出现湿陷现象进行有效避免。强夯技术的主要施工原理为:通过将一定量的压力和冲击力施加在地基上,使用起重机将自重较大的夯锤提升到一定高度,然后使夯锤自由下落。通过对路基进行高强度的冲击,以有效提高公路地基土壤的密实性,有效提高公路地基的强度,对土壤的压缩性能进行有效降低,对土壤的湿陷性进行有效改善。
3.3土工格栅技术
土工格栅技术的施工原理为:选取聚丙烯、高密度聚乙烯等作为主要原料,同时通过成板、挤压、冲孔过程,进行纵向拉伸和横向拉伸,实现荷载的均匀分布。土工格栅技术具有多种特点,包括较大的双向拉伸模量、较高的抗机械破坏能力和耐久能力、较高的抗拉强度等。另外,土工格栅技术具有多种不同的应用方式,不但能够单独使用,而且还能够和高填方路基施工技术进行结合使用。一般情况下,常常会将厚约30cm的中粗砂敷设在高填方路基表面上,能够有效加大软土、工格栅设计、土工布之间的摩擦力,以有效提高路基的施工质量。
3.4压实控制
碾压路基前,需要对填料的含水量进行检查。通常最佳的含水量应保持在±2%左右。如果含水量较高,可以对其进行翻晒处置,若含水量偏低,则可以适当进行洒水处置。路基碾压按照初压、复压和终压三个环节。初压时选取轻型压路机,静压2遍,按照1.5-1.7km/h的速度进行碾压。复压和终压均选取22t的振动压路机,进行1遍以上的碾压,碾压速度保持在2.0-2.5km/h左右,前后轮迹碾压重叠需要达到1/3以上。需要注意的是,碾压过程中不可换挡、掉头和急停。同时控制路基横坡为2%左右,确保路基的排水通畅。
结语
综上所述,高填方路基十分普遍,其施工质量要求更高,需要对其施工技术进行严格把控。同时在实际施工中,需要结合施工道路的具体情况,合理选取施工工艺技术,强化施工质量管控,做好路基压实度和沉降值的监测,确保各个施工环节得到最佳控制,全面提升高填方路基的最终施工效果,推动公路工程的健康有序发展。
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