高速公路工程中的高填方路基施工处理技术

2021-08-02 13:18
智能城市 2021年13期
关键词:填方路基路段填料

代 刚

(甘肃公航旅定临高速公路管理有限公司,甘肃定西 743000)

在高速公路路段施工中,高填方施工是关键内容,高填方路基处理质量直接影响公路建设质量以及后续运营质量。高填方路基施工具有填筑量大、工期长、影响因素多、控制难度大、填筑要求高等特点。实际施工中,只有施工企业加强管控,才能保证高填方路基施工水平,提高路堤稳定性,保证高速公路整体施工质量。

1 工程概况

定西至临洮高速公路K49+884~K60+403.5标段,全长约10.592 km,起自窑店镇马家坪村,穿越阳湾隧道,经窑店互通立交、朱家沟、高家坪、冯家沟、李家沟,进入龙门服务区,过李家山,止于临洮县龙门镇境内郑家庄,路线总体走向由东南向西北。高填路堤设计有5处,主要施工内容包括:填土方54.8 万m3、灰土换填2 774 m3、强夯115 232 m2、高速液压夯34 370 m2、土工格栅850 m2、预制拱形骨架护坡23 517 m2。深挖路堑设计有7处,主要施工内容包括:挖土方191.3 万m3、人字形骨架护坡现浇砼3 612.68 m3。为了保证路基填方质量,为后续填方施工提供科学的指导,施工企业将该段作为试验路段,获取最合适的施工参数。

2 填料选择

选择高填方路基填料时,选择优质填料可以提升高填方路基施工质量,还能避免公路运营中出现各类病害问题。衡量填料性能的主要参是含水量,如果填料含水量超过最佳含水量的2%,这类填料不能直接用于路基填筑,可以采用洒水、翻晒等措施,将填料含水量控制在最佳范围内后,再应用于高填方路基填筑施工中[1]。

在本文工程施工准备阶段,施工企业对该路段的水文情况、地质条件进行了充分调查,该部分土质松软、水稳定性较差,应用强度高、水稳定性较好的轻质填料进行填筑,进一步提高该路段路基的结构强度。施工企业在填料内添加了适当的砂土和碎石,施工实践证明,部分填料不能用于高填方路基填筑施工。

(1)含有较多杂质的土不能被用作填料。

(2)有机物和易溶盐含量超标的土不能直接用于路基填筑,可以采取相应方法进行适当处理,参数达标后使用。

(3)粒径较小的土如果含水量超标,不能直接用于高填方路基填筑,可以应用翻晒的方法降低含水量,并在其中加入适量的砂土或碎石,参数达标后才能应用。

(4)粉质土不能用于路床填筑。

(5)粒径较大的材料不能直接应用到路基填筑施工中,需要对其进行破碎处理,粒径小于填料最大尺寸方可应用。

3 施工工艺

3.1 施工准备

对定西至临洮高速公路K49+884~K60+403.5标段进行高填方路基施工时,施工企业应仔细阅读设计图纸,了解施工路段和施工范围,并组织专业的工作人员到施工现场进行勘查,掌握水文、土质以及环境情况。

实际操作过程时,在该路段项目施工中,施工企业为了获取更准确的参数,组织工作人员取样后进行了试验,根据调查和试验结果制定了路基施工方案。经过勘查发现,该路段施工会通过到少部分的岩石地段和易崩塌地带的断层,施工企业也提前准备了具体的应对措施和设备。

3.2 填筑施工

(1)填筑施工前,应对填方路段进行处理,以彻底清除植被、草根、大粒径石块等杂物,并在适当整平和碾压的同时,控制该路段的压实度超过90%,更好地为路基填筑施工奠定基础。

(2)高填方路基填筑施工对施工场地的排水具有较高的要求,为了保证排水效果,需要在路堤两侧开挖排水沟。此外,该路段临近农田,所以施工设计人员在设计排水沟时,应注意避免施工废水排入农田,影响农作物生长。开挖排水沟后,需要进行梳理,保证排水通畅,防止发生堵塞或者淤泥的问题。

(3)通常情况下,高填方路堤填筑材料来源不同,部分来自施工现场,部分需要从石料厂采购,本文项目的路基填筑材料主要由外部采购。填料进入施工现场前,技术人员需要对填料的质量和性能进行检查,以保证参数合格。填料运输到施工现场后,从低到高分层填筑、分层压实,填筑施工中,注意控制每一层填料的最大松铺厚度不超过30 cm。完成填筑后,需要对填料含水量进行检测,含水量不超过最佳含水量的±2%,就可以进行压实。压实施工完成后,检测压实厚度,保证每一层的压实厚度满足设计要求。本路段填料分层填筑时,每一层的松浦厚度为25 cm,每一层填筑完成后,技术人员都对含水量进行检测,发现填料含水量均为最佳含水量,及时安排了后续的压实施工。

(4)高速公路高填方路基施工一般分作业端进行,每一个作业端的长度不超过200 m。如果两个相邻的作业端填筑时间不一致,需要设置1∶1坡度的分层留台阶;如果两个相邻作业段同时填筑施工,做好交叠衔接处理,并控制两段相互搭接的长度超过2 m。本文项目填筑施工中,技术人员每完成一层填料的填筑,就测量一次路基中线和高层,针对不符合标准的位置给予了及时调整,切实保证了高填方路基施工质量。

3.3 路基压实

完成填料铺筑后,就可以应用压路机进行压实,针对直线路段,碾压从两侧到中间进行,针对曲线路段,碾压从中间向外侧进行。碾压施工过程中,控制两轮压路机的轮迹重叠1/2轮,保证压实效果,针对压实难度较大的区域,应采取强夯的夯实方法,保证整体压实效果。

在本项目路基碾压施工中,压路机的碾压速度前两遍为1.6 km/h,后面以2 km/h的速度进行碾压。填筑施工到达路床顶面最后一层时,最后一层的压实厚度为9 cm,为了避免阴雨天气顶面出现积水问题,施工企业设置了坡度为3%的横坡路拱。该路段碾压施工应用的设备为振动式压路机,以机械压实和人工压实相互配合的方式进行碾压,保证碾压均匀、无遗漏。

3.4 压实度检测

路基的压实效果直接决定了路基的稳定性,影响该路段公路的运营安全和使用寿命,因此,完成路基压实后,需要对路基压实度进行检测。本文应用灌砂法对路基压实度进行检测[2]。如果公路项目对压实度要求较高,可以通过更先进和精确的设备进行检测,如核子密度仪。

每完成一层的铺筑和碾压,就需要检测一次,高填方路基施工完成后,需要对整体路基压实度再进行一次检测,如果超标立即继续进行碾压,直到压实度符合设计要求。在压实度检测时,应注意压实度检测点的选择,1 000 m2内的检测点必须超过2个,必要时可以增加检验点。如果高速公路高填方路基施工中,压实度达不到要求,需要继续进行压实处理。压实度规范要求如表1所示。

表1 路基压实度规范标准

4 沉降观测

高速公路项目施工中,需要做好路基沉降以及路基稳定性的跟踪观测,根据高速公路的实际情况,合理设置观测频率。每完成一次路基填筑,也要进行一次沉降观测。本文项目施工中,除了每完成一次路基填筑的路基沉降观测外,施工企业配置专门的工作人员,每间隔3 d对路基整体沉降和稳定性情况进行一次观测。观测时,一旦发现沉降超出既定标准范围或路基稳定性出现异常,立即停止施工,寻找原因后进行调整,路基稳定状态恢复后,方可继续填筑[3]。

5 高填方路基施工技术要点

(1)严格控制填筑材料,选择透水性良好、水稳定较高的材料作为填料,避免产生渗透水压破坏路堤边坡的稳定。

(2)路堤填筑时,现场必须配备技术人员值班,时刻检测路基填筑厚度、平整度和压实度,保证路基填筑符合既定的标准规范要求。

(3)严格进行压实度的试验检测,每完成一层的路基填筑压实,需要进行一次压实度检测,加大对压实薄弱环节的抽检。针对压实度不合格的位置,及时采取有效的措施进行适当处理,继续应用强夯处理,确保路基的填筑压实符合规范要求。

(4)做好临时排水工作,在填层面设置坡地处于2%~4%的横向排水坡,避免路基面发生积水问题,引导积水通过临时排水沟排入边坡坡脚,防止路基边缘位置被冲刷。

6 结语

综上所述,公路工程建设施工中,需要把控高填方路基施工技术的应用,严格管理每一个流程和细节,保证路基稳定性,为提高整个高速公路建设质量和运营水平奠定坚实的基础。文中结合实例,对高填方路基施工技术的具体应用进行了全面介绍,为日后相似工程提供借鉴和参考,助力国家公路建设水平的有效提升。

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