公路工程中高填方路基施工技术

樊艳娣 李绍宏

1 高填方路基施工工艺及技术质量控制要点

高填方路基施工常采用挖掘机及装载机装车,大吨位自卸汽车运输;采用分层填筑、分层压实的施工方案。

1.1 施工工艺

1)施工前先填筑试验段。施工前选择一长度不小于200 m的填方地段作为试验段,以取得压实设备的类型、最佳组合方式、碾压遍数及碾压速度、工序、每层材料的松铺厚度、材料的含水量等有关数据以指导施工。2)施工前准备工作:人员、材料及机械设备准备、路基放样、路基清表、路基填前碾压。3)填方区上料:按每层松铺30 cm厚度计算卸料密度,由远及近进行卸料,一层料卸完后,即停止卸料,进入摊铺和整平阶段。4)填方的整平:按层厚30 cm的松铺厚度、采用自重30 t以上大型履带式推土机初步摊平,再用平地机进行精平,并按照设计的横坡施工,以利于排水。对机械无法到达边角处采用人工找平。5)填方的碾压:碾压采用振动式压路机,压路机的行驶速度控制在4 km/h之内,先静压一遍,然后振动压实三遍,最后再静压赶光。碾压时直线段由两侧向中间,小半径曲线段由内侧向外侧,纵向进退式进行,横向接头重叠0.4 m～0.5 m,纵向碾压轮迹重叠1 m～1.5 m,碾压不到之处,用小型机械配合夯实。做到无漏压,无死角,确保碾压均匀。

1.2 技术质量控制

1)严格控制摊铺厚度。路基填筑工程使用配套的机械化施工,形成挖、装、运、摊、平、压机械化流水作业,实行“划格上土,挂线施工,平地机整平”。2)严格控制填方土质,选择经试验合格的填料进行填筑,含有有害杂质及劣质土不得使用。3)严格进行压实度的试验检测,采用灌砂法检测。4)严格控制路基渗水部分的填筑材料,选取水稳性高及渗水性好的填料进行填筑,防止渗透动水压破坏路基边坡的稳定。5)结合永久排水做好施工期间的临时排水工作。在填层面设2%～4%的横向排水坡,并在路基两侧边坡处每隔10 m～20 m交错设置临时排水沟,以保持路基表面不积水,保证路基边坡排水通畅。6)定期进行沉降稳定观测,并做好沉降量观测记录。

2 高填方路基施工的新技术、新工艺

2.1 强(重)夯技术在高填方路基施工中的应用

1)强夯原理。地基处理的目的是改善土的性质和结构,减小土的渗水性、压缩性,控制其湿陷性的发生。强夯法就是针对湿陷性黄土的特性,采用起重机将大吨位的夯锤提升到一定高度,使其自由下落,通过对地基施加很大的冲击能,使地基强度提高,土的压缩性降低,消除黄土的湿陷性,以达到地基加固的目的。重锤冲击致使土颗粒破碎或产生水间的相对移动,使微结构破坏,从而使孔隙中气体迅速排出或压缩,孔隙体积减小,从而形成较密实的土体结构。2)施工方法。a.原地面采用强夯处理。对Ⅱ级自重湿陷性黄土路段或填方大于8 m路段采用强夯处理,强夯单点夯击能大于1 000 kN·m,采用1.6倍锤径左右的点距,以梅花形夯击,单点夯击次数第一遍不少于4击,第二遍不少于5击;以最后2击平均沉落量小于5 cm控制单点夯击次数;第三遍采用夯击能为500 kN·m满面夯实,每点夯击3击～4击,处理范围为路基坡脚以外3 m内。b.重夯施工。每填筑3 m高路基,进行重锤满面夯实一次。重锤施工单点夯击能600 kN·m,以最后一击夯沉量小于2 cm控制单点夯击次数。3)强(重)夯施工检验和质量控制。a.将地表杂草、树根、腐殖土清除干净,原地面推平后压实并测量原地面压实度。b.在整平场地上,按夯点布置图布置夯点,夯点位置应准确测放,标明位置,方可施工。c.夯前应对锤重及落距进行标定,夯击时严格按照设计确定参数及标准进行。d.现场使用S3水准仪测量夯沉量,同时做好强夯过程中的测量记录工作。4)强夯处理结论。a.土的天然含水量在低于塑限含水量的1%～3%,且接近最佳含水量时,强夯效应最好。b.湿陷性黄土夯实到一定程度,夯实遍数对加固深度影响较小。c.在夯沉量满足要求的情况下,可消除黄土湿陷性,达到加固地基的目的。

2.2 土工格栅在高填方路基施工中的应用

土工格栅是以聚丙烯、高密度聚乙烯为原料,经特别的挤压、成板、冲孔过程后再纵向、横向拉伸而制成,均匀荷载分布,具有较高的双向拉伸模量和抗拉强度,较高的抗机械破坏能力、耐久能力。土工格栅运用在路基纵向填挖交界处及地面坡度陡于1∶3.0路段处,其加铺在路床顶及路床顶以下150 cm处,每幅土工格栅相接部位重叠复压20 cm,并用锚钉加固,其间距为1 m,均匀分布。土工格栅有提高路基整体稳定性,防止路面反射裂缝,延缓反射裂缝的发生和发展,增强路基承载力,延长路基使用寿命,施工省时省力等作用。土工格栅由于其具有优良的抗拉力学特性、稳定的质量和施工方便等特点,近年来已被广泛应用在公路工程建设领域。在我国公路建设中,更多地选用土工格栅来进行高填方路基的整体稳定性加固,有效地改善了高填方路基整体失稳的技术难题。目前土工格栅不仅用于路基工程,而且在大中小修路面工程中得到了广泛的运用,其效果良好。

3 结语

随着我国国民经济的高速发展,现代经济对我国公路行业的施工质量提出了更高要求,特别是高填方路基的施工质量,将直接关系到道路运输的安全与畅通。公路工程一般工期短,任务重,不可能以施工过渡式路面达到简易通车,来满足路基的自然沉降,必须确保高填方路基在竣工时就具有足够的强度和稳定性。因此,做好高填方路基施工过程的质量控制具有重大意义。

[1] JTG F10-2006,公路路基施工技术规范[S].

[2] JTJ/T 019-98,公路土工合成材料应用技术规范[S].

[3] 高晋彪.浅谈公路工程不良路基的防治措施[J].山西建筑,2008,34(7):316-317.