高速公路软基地段高填方路基施工技术

2018-03-27 08:28:56
山西建筑 2018年10期
关键词:填方路基试验段含水量

魏 如 嘉

(山西路桥建设集团有限公司,山西 太原 030006)

高速公路路基施工,尤其是高填方路基,经常会遇到软基段,若未对软基进行有效处理,则会对路基稳定性及承载力造成严重影响,产生不均匀沉降等问题。因此,在软基段进行高填方路基施工时,应切实做好施工控制。

1 工程概况

以某高速公路工程A标段为例进行分析,该路段总长23.5 km,设计时速100 km/h,路基设计宽度26.5 m,填方高度较大,为典型的高填方路基。此外,根据前期地质勘察报告可知,路段内分布一定面积的软基段,软基承载力无法满足要求,容易引起路面不均匀沉降等问题,在路基施工中应引起重视,采用适宜的方法进行处理。

2 施工准备

1)组织全体技术人员了解设计图纸真实意图,学习并掌握国家相关现行标准与技术规范,合理进行施工布置,确定计划、工艺与方法,并针对资源、质量、工期和安全制定相应的安排,确保施工有序进行[1]。

2)开展现场勘测作业,对水准点与控制点进行复核,同时对水准点及导线点予以加密,构建相应的控制网。通过对导线点的加密,借助全站仪等装置放出所有横断面、中桩和边桩,在实地使用石灰线标示边桩线及中桩线,再对路基回填数量进行计算。

3)对所有填方材料进行必要的试验检测,填筑施工前,根据相关规程的要求,进行以下试验检测:颗粒性质分析、填料含水量测试、填料密实度测试、塑限与液限测试、有机质含量测试、CBR试验、击实试验。

3 主要工序

3.1 现场准备

3.1.1地表清理

利用挖掘机及其配套装置拆除现场所有植被与表层土,施工人员进场对树木进行砍伐,并借助推土机除去树根,由自卸汽车将弃土运出场外,存放于指定的弃土场,弃土的堆放应有序。针对不可作为填筑材料的土方,也应完全清除,以免留下质量隐患。对于鱼塘和低洼处等特殊路段,应先进行排水,在淤泥清除干净之后再作整平处理。然后开始原基础上进行碾压,使填筑前基础压实度不低于90%,同时通过回填和原地面标高完全相等。对表层软土进行处理,清除深度要求不小于50 cm。在坡度比1∶5大的地段,需通过开挖形成宽度大于2 m且高度在30 cm左右的台阶[2]。

3.1.2软基换填

正式填筑前,需对范围内的软基进行全面换填处理,换填一般选用具有良好透水性的材料,如碎石层等,同时碎石层还要和排水沟保持接通,在振动压实的作用下形成满足要求的密实度,以此为后续填筑施工奠定良好基础。

3.1.3试验段施工

选择长度不小于200 m且具有一定代表性的路段作为试验段,采用设计确定的方法进行施工。进行试验段施工的目的在于确定适宜的技术参数,如松铺厚度系数、压路机类型与组合、压路机行驶速度、碾压遍数和标准沉降差。

3.1.4临时排水

在不影响施工的位置设置临时排水设施,要求施工现场排水必须通畅,不能因为排水不利对施工造成影响,从而延误工期。

3.1.5施工测放

根据设计资料进行测放,确定并标出填筑宽度、中线和边桩。在得到测量报告后,还应及时汇报至现场监理工程师进行审批,审批完成并确认合格后开始施工。

3.2 填筑施工

1)安排填筑材料进场和摊铺,根据试验段施工情况,将松铺厚度确定为30 cm[3]。

2)检测填筑材料的含水量,如果检测结果大于最佳含水量+2%,则应进行翻晒;而小于最佳含水量-2%时,应进行洒水闷料,只有实际含水量处在最佳含水量±2%内时,才可碾压,这样能确保路堤达到要求的密实度。

3)使用自重在50 t以上的振动压路机进行碾压,碾压应按照试验段确定的参数进行,确保碾压遍数符合要求。在碾压过程中,直线段应从两边开始向中间进行,半径较小的曲线段应从内侧开始向外侧进行,采用纵向进退式的方法,横向接头应保持0.4 m~0.5 m的重叠,纵向轮迹也应保持相同长度的重叠,碾压速度应不超过4 km/h。第一遍碾压为静压,按由慢至快,由弱至强的原则进行,最后一遍碾压也为静压。碾压完成后,应没有死角和漏压,保证碾压的均匀性。对于压路机难以到达的位置,应由人工进行夯实处理。

4)碾压完成后进行压实度检测,这是质量控制工作主要内容,本次主要使用灌砂法,同时在施工中还进行了实时跟踪检测。通过在施工现场进行的压实度检测,根据检测结果,分析并找出导致压实度不满足要求的原因,以及压实度主要影响因素,进而有针对性和目的性的制定处理措施。如果采取措施以后依然无法解决问题,则应予以返工处理,直到压实度满足要求为止。

5)每层填筑施工前,先通过开挖形成台阶,再进行碾压至要求的压实度后才能开始填筑。在分层填筑至适当高度后,于填筑开挖交界位置,根据设计方案铺设一层土工格栅,这样做的目的是提高路基整体稳定性。在对格栅进行铺设时,应用锚钉等将其加固在台阶上。

6)当填筑到路床下方0.8 m时,需要填筑强度相对较高的材料,本次施工使用强风化砂岩,采用相同的工艺进行分层填筑与碾压。这种做法的应用也能提高路基稳定性[4]。

7)填筑施工应严格按照横断面进行全宽范围内的分层作业,从最低处开始,遵循先低后高的原则。从两侧开始向中间进行卸料,借助推土机将填料推平,局部不平整处嵌填石屑。在压实层顶部停止下沉后,进行随机抽检,确定压实度,确认合格后开始填筑上一层。

8)为使压实度满足要求,应加强对以下要素的控制:碾压遍数、平整度、含水量与松铺厚度。实际施工中,用挂线的方式控制松铺厚度,并在碾压完成后根据技术规范要求对平整度进行检查。此外,为保证边缘处填料压实度,还应在填方过程中向外侧超填一定高度,实践表明,这样能有效保证边坡稳定性。

9)对于土石混填施工,也应采用分层填筑的方法,将每一层的松铺厚度确定为30 cm,且填筑用石料厚度应控制在压实厚度60%以下。如果填料当中的石料总含量在70%以内,则可对土石进行混合,再进行填筑,但必须确保混合均匀性,不能出现局部石料集中的现象;如果石料总含量在70%以上,则应先对大块石料进行摊铺,大面朝下,平稳放置,然后摊铺小块石料,在缝隙中填入石屑,平整度满足要求后开始碾压。

10)施工中,在坡脚向外延伸5 m处设置路基沉降动态监测点,此外还包括所有可能发生滑移、沉降的位置。借助精密仪器检测路堤整体稳定性,并做好相关记录,为后续工作提供可靠依据[5]。

11)填筑施工完成后,进行必要的修整工作。根据设计和规范的要求,对路基中线、全宽、纵坡、横坡与边坡等进行检查,若检查结果不满足要求,则应及时进行修整,否则将影响后续路面施工。

4 结语

高速公路路基施工经常遇到软土地基,为避免软土地基造成不利影响,一方面应采取有效措施进行处理,另一方面应做好路基施工控制,严格按照设计要求和规范进行施工,并在施工中及时发现和解决潜在的问题,从而保证软基段高填方路基施工质量。

参考文献:

[1] 高明灿.高速公路软基地段高填方路基施工技术探讨[J].低碳世界,2016(32):206-207.

[2] 周永桂.高速公路软基地段高填方路基施工技术研究[J].建材与装饰,2016(42):244-245.

[3] 亚满初.高速公路软基地段高填方路基施工技术[J].四川水泥,2017(2):52.

[4] 周仁松.研究高速公路软基地段高填方路基施工技术[J].黑龙江交通科技,2016,39(10):69,71.

[5] 周长水,饶道盛.高速公路软基地段高填方路基施工技术分析[J].交通世界,2016(28):60-61.

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