高填方路基快速施工及沉降控制

2018-11-22 10:51赵正振
中国科技纵横 2018年20期

赵正振

摘 要:近年来,随着社会经济的不断进步,公路工程行业取得了突飞猛进的发展,但由于部分地区地势变化较大,从而导致高填方路基施工项目不断增多。相比一般路基工程,高填方路基具有较高的填筑高度、较多的路堤沉降量以及较大的填筑断面面积等特点,容易使施工路面出现沉降、开裂、破碎等病害,从而对道路使用性能和寿命造成严重影响。加强高填方路基快速施工以及沉降控制处理对于提高当前公路工程整体质量起到至关重要的作用。建设单位想要缩短施工周期,提高工程质量,需要认真勘察路基情况,全面了解路基施工特点,采取有效措施控制高填方路基沉降。

关键词:高填方路基;快速施工技术;沉降控制

中图分类号:U416.1 文献标识码:A 文章编号:1671-2064(2018)20-0090-02

随着我国社会经济的快速发展,公路建设进入蓬勃发展阶段,人民生活水平日益提高,对公路的安全性和稳定性有着越来越高的要求。在公路项目施工中,管理人员需要对气候条件和水文地理进行充分考虑,施工难度随着高填方路基的出现而逐渐增加,这就需要施工单位采取有效措施及时解决路基沉降问题。因此,在当前公路工程施工中,不仅要提高高填方路基的快速施工技术,而且要采取有效措施加强路基沉降控制。

1 公路高填方路基快速施工技术要点

1.1 施工技术特点

所谓的高填方路基,一般指公路路基具有较大的路堤的累计沉降、较高的填筑高度和较广的填筑断面面积,其施工工序相对复杂。在施工过程中,由于高填方路基具有较大的填筑断面面积,因此需要较长的施工工期,各种填筑问题存在于施工中,施工质量很难得到控制。另外高填方路基具有较大的填筑高度,因此必须确保路基边坡的抗压性和稳定性比较充足。由于稳定路基自身累计沉降,施工单位需要对路堤的沉降高度严格控制,不允许出现丝毫误差。与此同时,边坡滑动、局部沉降、路面开裂等各种病害会出现在高填方路基后期运营过程中,给路基的维修带来一定的难度。在填筑完路基以后,虽然地基能够承受稳定的土压力,但运营期间的道路不但会受到土压力,还会受到车辆载荷、自然因素等多方面影响,因此公路运营单位要定期养护高填方路堤,及时处理路基病害,减少道路交通事故。

1.2 快速施工工序

在快速施工过程中,高填方路基包含了多道施工各工序,其中有施工前的试验、填筑以及压实等。在施工以前,需要选择部分填方地段进行填筑试验,其试验长度控制在200—300m左右。实验过程中,需要反复试验施工机械的类型和参数,从而确定工程设备的种类、参数和数量,为后续的工程施工奠定坚实基础。施工前,管理人员需要对填方区域进行认真勘察,对地质以及图纸的情况进行熟悉掌握,结合施工方案采取有效措施处理特殊地段路基。施工人员需要彻底清除地面树木以及腐殖土,排除干净地面积水,并晾晒和平整地基,随后在原来的地面开挖台阶,其宽度必须超过1m,并用压路机碾压台阶,确保压实度与施工要求相符合。

2 高填方路基施工技術的应用

(1)高填方路基施工前,首先需要选取一段道路进行填筑试验。通过试验段施工,能够选购符合条件的施工材料,调整适当的施工参数,配备合理的机械设备,并对所有数据进行详细记录,为后期施工提供参考依据(图1)。

(2)高填方路基施工时,需要对路基填筑的压实方法加强重视,结合路基实际情况采取有效的压实方法,保证压实效果。路基填土要进行分层压实,每完成一层压实需要检测其压实度,符合条件后方可继续填筑,避免路基后期出现沉降问题。路基压实效果的重要内容就是路堤的压实深度和层数,在施工中选择合适的设备,适当调整施工参数,能够有效提高高填方路基施工质量。

(3)路堤分层压实中,压实设备的铺设系数需要根据路基土质情况进行确定,确保均匀完成填土压实。如果经过多次测试后试验路段中部分填土的均匀度仍然符合要求,可以使用选定好的设备对路堤进行压实试验。施工人员要根据压实的顺序选用压实方法,如果路堤的均匀度达到要求,可使用轻微的震动方式进行第一遍压实,第二遍压实作业可用力度较强的震动方式,第三遍压实施工可使用力度最强的冲击式压实方式,直至压实度符合施工要求,有效提高路堤稳定性。通过多种形式对同层填土进行多次压实,能够使填土的稳定度有效增强,使填土结构能够快速定型,使地基承受外力作用的能力得到提高。

(4)压实完路堤填土以后,需要对整个高填方路基的顶层进行处理,提高其稳定性。在路基上层施工中,需要将厚度小于100cm的碎石铺设在路基上层,从而加固内层填土使其保持稳定。通过对路基上层的稳定性处理,可以削弱外力对下层填土稳定性造成的影响,有效保护填土稳定度,另外还避免了水源的渗透作用对填土稳定度造成的破坏。在处理有坡度的路基填土稳定度时,由于填土稳定度受坡度影响出现一定程度的破坏,需要采取有效措施避免雨水流入坡面路基。

3 高填方路基沉降控制技术措施

3.1 施工准备工作

高填方路基施工前,首先需要测量工地现场,全方位勘察填方道路水文地理情况,及时排除外在影响因素,实时掌握道路地质变化情况,通过对施工方案进行科学论证后进行施工作业,要确保设计方案的可行性。

3.2 路基填料选择

施工单位可根据实际情况,就地取材选用合适的材料,如果场地附近缺少足够的原材料,需要及时采购其他地区的材料,但在采购过程中要充分了解材料的产地和质量,根据路基填料标准衡量外来材料是否与路基施工要求相符合。在材料进场以前,还要对材料进行实验测试,确保材料的各项技术指标都符合标准值以后才能够应用到路基施工中,从而保障道路整体施工质量(表1)。

3.3 加强高填方路基设计

施工单位需要分层压实高填方路基,而且每一层的压实度达到标准后才能够继续压实作业。在高填方路基施工中,需要及时清除地质中非土质因素。如果有水源存在于高填方路基下方,需要采取有效措施处理水源侵蚀隐患,例如引流或拦截地下水源。在路堤下层施工时,所使用材料必须具有较强的透水性和较好的耐性,使地下水对路基的侵蚀作用得到削弱。如果施工路段的土质比较松软,填筑前要严格执行工程标准,有效保障上层填土的压实度。高填方路基的边坡施工需要综合考虑边坡实际情况和压实中各方面因素。

3.4 完善内部排水系统

高填方路基施工中,地下水源的存在会直接影响填土的稳定度,因此需要不断完善内部排水系统,将路基防渗工作认真做好。水渗透作用可能会导致纵横裂缝出现在路面上,施工人员需要使用填缝材料进行及时处理,所选材料要注意对水稀释和对填土密封的性质参数。如果符合施工条件,可将水的处理层设置在路边,以便于在雨季能够疏导路面雨水,避免大量雨水对路基造成严重侵蚀。在路堤填筑中,需要选择具有较强抗侵蚀性和较高抗渗透性的施工材料。

3.5 广泛使用新工艺

在高填方路基施工中如出现原材料不足、边坡坡度大等情况,导致难以使用外来材料,可以将固化剂适当应用于原路基材料中,能够使路基沉降问题得到有效解决。但是在固化剂使用前,需要全面了解和熟悉固化剂的性能,掌握固化剂的使用方法,从而在高填方路基中让固化剂能够充分发挥其固结路基土质的重要作用,进一步提高填土稳定性。如果有轻微的沉降问题出现在路基中,且属于可控范围内,可利用新工艺有效加固路基。新工艺的属性与固化剂类似,施工人员在全面了解新工艺的基础上,再综合考虑路基沉降损坏情况,制定出针對性的补救措施,使新工艺在高填方路基施工中得到有效发挥。

4 结语

综上所述,高填方路基作为公路的主要构成部分,受到其自重、公路路面的重量及由路面来传递行车的动载荷,长时间运营后会出现不同程度的沉降。避免及减小路基沉降的发生,公路管理部门在加强高填方路基施工质量管理的同时,还应该注重后期的路基养护,做到早预见、早防治,采取有效措施提高路基压实度,增强路基抗渗性,保障填筑材料质量,从而有效避免及减小路基沉降的发生,确保高填方路堤能承载车辆的反复荷载作用和抗御各种自然因素的影响。

参考文献

[1]李丙银.高速公路高填方路基加宽不协调变形控制的关键技术研究[D].石家庄铁道大学,2012.

[2]刘帅.浅谈高填方路基快速施工及沉降控制措施[J].科技致富向导,2013,(29):286.

[3]崔晓如.高填方路基沉降变形分析与预测及其控制标准研究[D].长沙理工大学,2010.

[4]邢明全.客运专线路桥过渡段路基沉降分析与处治措施研究[D].北京交通大学,2010.

[5]向烨.基于行车舒适性的高填方路基差异沉降指标研究[D].长沙理工大学,2010-04-01.