公路高填方路基设计及施工关键技术

发表时间:2021/8/18   来源:《建筑实践》2021年40卷10期   作者:   迟旭
[导读] 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。

        迟旭
        浙江交工集团股份有限公司  浙江杭州  310000
        
        摘要:近年来,我国高速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:高填方路基;稳定性分析;施工关键技术
        引言
        高速公路填方路基边坡设计是高速公路施工设计中的重要组成部分。在现有高速公路施工设计中,为了提升高速公路施工设计质量,需要在填方路基边坡设计工作开展过程中,完善边坡设计工作,这样才能提高高速公路填方路基边坡设计工作质量,为高速公路自身设计工作提供帮助。
        1施工技术要求
        夯击点之间的距离按5m控制;单个夯击点的主夯和副夯均为1000kN·m,在满夯过程中主要使用的是800kN·m;对于夯击的次数,应达到以下要求:最后两次夯击的下沉量应不超过50mm;对于夯坑周围地面,应没有太大的隆起或变形;避免由于夯坑深度较大导致起锤困难。初步将夯击次数确定为4击。第一遍夯击采用主夯进行,按照设计要求的间隔距离呈正方形进行布置;第二遍夯击采用副夯进行,于主夯点位中间适当穿插;第三遍夯击为满夯,夯点之间应有1/4的搭接,且夯击应保持连续。对于夯击的间隔时间,当为砂性土时,考虑到其透水性良好,夯击过程中孔隙压力容易消散,故采用连续夯击的方法;当为粘性土时,应按照14d的时间间隔进行夯击。
        2公路高填方路基设计及施工关键技术
        2.1施工关键技术要点
        左侧堆积坑淤泥采用片碎石换填,以增加地基承载力,大幅放缓路堤边坡坡率以提高路堤本身稳定性。路基填料选用强度高、级配好的渣料进行回填。陡坡路堤及高填方每级铺设土工格栅,以此增加路基整体稳定性。每填高3~5m采用冲击压路机碾压,从而提高压实效果。路基左侧采用弃方压实回填反压,按路基填方的工艺进行施工,与路基同层铺筑、同层压实。最后需加强高填方路基的沉降观测。
        2.2前期准备环节
        在高填方路基施工活动的正式开展前,相关人员实现应做好场地清理、材料准备、设备调试、测量放样等工作。本案例中,主要准备内容如下:(1)场地清理。为了保证地基施工的顺利进行,需要进行全面的清理工作。首先,在获得相关部门许可的前提下,对阻碍施工活动的树木进行人工砍伐,并操作推土机对土壤中的树根进行机械铲除。其后,操作挖掘机对表层土进行翻松挖除,挖掘深度控制在30cm左右,以此实现低质土壤与原有植被的同步清理。最后,对水田、坑洼等处进行排水处理,并清除水洼与淤泥。在此基础上,开展地面的填高、整平与压实工作,使路基正式施工前该路段的基础压实密度超过90%。在上述场地清理活动中,所有弃土、杂物均按照项目合同与监理要求运送到指定场地,并做到有序堆放。(2)材料准备。对于20m高度以下的地基部分,选择开山石渣为主要填方材料;对于20m高度以上的K241+920—K242+020、K242+020—K243+480等路段,选择特制的水稳碎石与中砂为主要填方材料。在保证各类填方材料符合塑性指数、含水量、CBR、水稳性能、力学性能等相关规范要求的基础上,对填料的最大粒径进行控制,保证其不超过填层厚度的60%。

此外,由于南昌至宁都高速公路项目冈上至宁都段工程D10合同段涉及软弱地基较多,因此还需在路床上做好土工隔栅的铺设工作,以提高原路基的承载能力与抗裂能力,将路基建成后的沉降、裂缝等故障几率降至最低水平。(3)设备调试。高填方路基施工会涉及到多种机械设备,如装载机、压路机、挖掘机等。在正式施工之前,务必做好机械设备的型号选择、性能测试、器件检修等工作,以确保机械设备在施工周期内持续处于稳定、高效的运行状态,以避免由于设备故障导致的质量、效率与安全风险。(4)测量放样。在场地清理工作全面完成后,需要利用石灰材料对施工区域进行洒灰画线处理,实现边线、中线、分段线、卸料方格等的明确标记,具体放样数据应以工程图纸的设计要求为准。
        2.3路基、路面排水设计
        对于高速公路填方路基边坡设计方案而言,路基、路面排水设计是非常重要的。所以在针对该部分方案的设计工作中,应以《公路排水设计规范》(JTG/TD33-2012)中的各项标准为主,科学地落实排水设计工作,提升高速公路排水设计质量。在天津至石家庄国家高速公路京津冀界至保石界阶段施工设计中,对于排水设计工作的实施也是非常严格的,相关人员通过分析后对排水系统以设置挡水墙的方式进行了设计调整,提升了排水系统设计质量。
        2.4操作要点
        强夯施工操作中应严格注意以下要点:(1)施工场地应保持平整且可以承受设备带来的荷载,在开工前应检查确认是否存在地下障碍物或管线,若存在,应提前处理,以免妨碍施工。(2)强夯设备要满足夯锤的起吊高度与质量等基本要求,同时安装齐全的安全装置,避免夯击过程中起重机臂杆进行卸重时产生大幅后倾。在臂杆顶部使用钢丝绳和推土机锚系,在施工空闲时,可利用推土机对场地进行平整。(3)在强夯施工过程中,应按照经试验确定的各项参数来严格控制,对于夯击的深度,应使用专门的水准仪进行测量和控制。(4)每夯击完一遍以后,都要对场地的实际下沉量进行测量,再用土石填补并整平夯坑,然后方可进行后续的夯击。施工中夯击的下沉量必须满足设计要求。(5)在强夯过程中,首先要对夯锤是否处在中心进行检查,如果经检查发现偏心,应通过在夯锤两侧焊接钢板来使其保持平衡,避免横坑产生倾斜。(6)落锤应始终处在平稳状态,且夯位准确无误,若存在错位,或夯坑存在较大的倾斜,应立即使用砂土对夯坑进行填筑,在适当的补夯之后即可开始下一道工序的施工。(7)强夯难免会对地基与其周围既有建筑造成扰动,因此,夯击点和周围既有建筑之间的距离应达到15m以上,若距离不足,需在夯击点和既有建筑间进行减震沟的开挖,对于减震沟的深度,应达到建筑基础深度以上,同时还要有符合要求的长度。
        结语
        综上所述,路基施工在公路工程建设中具有基础性的重要作用,其施工质量在很大程度上决定了公路产品投用后沉降、塌陷、开裂等病害的发生几率。因此,相关人员在高填方路基施工的技术应用中,必须严格做到按图施工、因地施工,并做好填料类型、碾压方式、检测方法等方面的选用与控制,以保证路基的完工质量。
        参考文献
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