探究公路软基地段高填方路基施工技术

2022-12-31 08:08:58蒋志刚
中华建设 2022年6期
关键词:填方路基施工方路段

蒋志刚

路基的质量与稳定性能够决定公路建设的实际效果,为保证公路主体结构的牢固性达到设计标准,施工方必须合理利用高填方路基施工技术,对土质松软的软土地基路段进行加固处理,使用先进技术进行检测,优选材料加工工艺与填筑措施,在提升公路路基稳定性的同时,节约工程资源,强化路基基础的承载力。本文主要分析了公路软基地段高填方路基施工技术的核心原理,并指出了高填方路基施工技术的基本类型、应用方式,总结了高填方路基施工活动的开展流程与质量控制要点。

为强化路基基础的水平面承载力,使之达到设计要求,促进公路行车造成压力的快速传导,施工方可采用高填方路基施工技术,修建质量较高、使用寿命较长的复合型路基,消除可能出现的路基下陷、滑动、土层侵蚀等问题,修建不易产生裂缝的边坡与卸力层,发挥出高速公路在我国交通事业中的关键作用,满足社会生活对于高速公路的需求。

一、公路软基地段高填方路基施工的基本特性与核心原理

我国现代公路工程建设活动中,施工方经常会发现预定施工路段存在软土地基,此类地基的土质较为松散,压缩比较低,容易因外力而发生形变,影响后期正常施工。为提升施工质量水平,保证工程进度按照预定计划达成,施工人员必须采取措施,消除土层之间的缝隙,提升土层密实度,运用现代化筑路技术,修建由多种回填土料与混凝土构成的高填方路基,使得软土地基中的水分因受到外部压力而被逐步挤出,避免路基因结构强度较低而发生沉降或者破裂等问题,保证施工质量与工程建造效率。高填方路基主要修建于沉降量较大、土层松软的路段,路基边缘处的缓坡缺乏稳定性,容易发生垮塌与下陷,断面大于一般公路路段。因此,技术人员应当把握高填方路基的基本属性,适当地缩短工程施工周期,提升施工技术要求,主动消除常见的整体下陷、路基沉降不均匀、路基底部土层滑动等问题。

高填方路基施工技术经常被用于软土地基加固、塑形工作中,其填筑作业量较大,容易遭遇复杂施工问题,水平填筑高度约为2m 左右。此类路基必须承受较大负荷,为延长其使用寿命,施工人员必须调整铺筑方式,尽可能地提升路基和地基之间的压实程度,使得压实度较高的土层能够分散路面承受的压力。施工方必须严格控制土层厚度、底部土壤压实度、路基填筑高度等核心参数,并在阶段性施工完成后对工程建造质量进行核查,要求一线技术人员使用透水性较高、粘度大的石料与土料,如石灰石、沙土等,避免出现质量问题。

二、软基地段高填方路基施工技术的主要类型

1.分层填筑技术

高填方路基施工的用工量较大,必须消耗巨量工程资源,为保证施工质量,缩短工程建设周期,施工方可选择采用分层、分阶段填筑技术,根据软土地基路段周边的地形、地下土层分布格局等参数,设计较为完善的分段施工计划,主动调整路基填筑方向与施工工艺,使用横向填筑法与纵向填筑法结合的施工方法,精确测量软土地基的整体填筑长度,评估后续阶段压实作业应当保证的作用力传导深度,严格控制垂直填筑厚度。在坡度较大的路段进行施工时,必须使用小型工程机械,在路基侧后方与正前方修建多个倾斜度较小的台阶与梯台,为正常施工提供便利,降低在地质环境复杂的路段进行施工的难度。施工方必须基于地质学、工程学原理,对软土地基路段中不同层级的承载力、厚度、作用力传导情况进行深入分析,并主动采用小规模爆破方式,清除预制施工地点表层的覆土与大块岩石。通过清除影响后期压实施工的阻碍性因素,可进一步提升施工质量,使得工程材料摊铺与推平工作得以顺利实施。为保证技术人员操控的机械设备能够如期完成碾压工作,必须采用分层摊铺法,将每一土层的摊铺厚度控制在20cm 左右,由重型运输车将配制完成的混合料与集料运往施工现场,在指定位置卸载,一线施工人员可借助推土机等设备,将原材料推平,使之均匀地分布在施工地段上方。针对机械设备无法展开的特殊地段,技术人员可采用人工摊铺技术,派遣专业工人使用小型手推车与手动控制的振捣设备,开展可控的人工摊铺活动,提升高填方路基摊铺与填筑的均衡性。在第一阶段的摊铺工作基本完成后,可组织碾压活动。

2.强夯加固技术

为强化公路工程中软土地基内部土料的压实度,消除土层中遗留的团块与孔洞,施工人员应当主动使用较为先进的大规模强夯技术,引入重型夯土设备,如由吊索控制的金属夯锤等。首先,施工人员必须使用小型清洁工具清理现场,保证工地地面平整度达到要求,使得路基的承载力达到计划标准,避免出现因强夯施工持续开展导致路基瓦解。施工方必须在现场进行核查,检测已建成路基与路基边缘土层的结构强度与稳固性,根据检测结果对其进行适当加固处理。施工人员应当正确使用夯锤与夯土机等机械设备,估测夯锤的重量、体积,调整吊索的松紧度与长度,通过适当地放松或拉紧吊索,调整夯锤所处高度,使之落在预定位置。在施工中技术人员应当控制吊机吊臂的方位,使之向前倾斜,避免因向后倾斜而发生吊机倾覆等问题。在组织强夯施工活动时,施工方管理人员应当调整基本参数,控制夯土工艺的应用方式,调整夯锤不同时段落点之间的间距,保证施工质量,让夯锤按照固定速度下落,使用探测设备检测软土路基在夯锤作用下发生的形变,评估其整体水平高度的变化趋势,并采取措施对其进行针对性的平整处理,使得软土地基的下沉距离与移动范围和施工计划中的要求相符。施工方技术人员必须及时对夯锤与夯击设备进行检测,找到夯锤的中心位置,以合理手段对夯土设备进行配平,消除可能存在的设备错位问题,发现密实度不足的土层,开展填筑与二次修复性夯筑,避免夯土活动影响周边土壤环境的稳定性,施工人员可在夯锤落点附近临时开挖多道减震沟,减震沟深度与宽度均控制在1m 左右,通过采取合理措施,提升软土地基土层的稳定性,避免其产生裂缝。

3.压实施工技术

施工方必须把握压实施工工艺的核心要点与质量控制要求,根据工程建造计划,对压实施工活动所取得的成果进行评估,保证压实效果达到相应标准。施工方可基于路段的走向与地理位置,调整压实施工的执行方式,应遵循安全施工的基本理念,制订完整可行的机械设备配套方案,根据压实度要求确定碾压次数。针对曲折度较高的路段,可采用分阶段压实法,使用中小型设备在空间较为狭小的路面进行反复压实作业。压实施工必须秉承先左右后中间的顺序,以此调整软土地基所承受的压力,让地基周边的土层保持稳固,向地基中心部分均匀地施加作用力,以此提升路面的稳固性。在针对曲线路段进行压实施工时,必须采取措施,按照曲线的水平走向与垂直高度,先进行针对公路外侧的碾压,而后逐步转向内侧,以此控制工程材料消耗量。

三、高填方路基施工技术的应用流程

1.做好事前施工准备工作

施工方必须在开展高填方路基建造活动之前,做好各方面的事前准备,筹集足够的技术资料、机械设备、技术人员,评估建造计划的合理性,开展现场调查研究,搜集有关公路软土路基的土层厚度、密度、颗粒大小、外部地理环境等不同方面的信息,让施工中临时修改建造计划的活动获得更多参照信息,以此提升施工质量与计划可行性。在组织施工前,必须针对高填方路基建造活动中常用的工程材料进行检测,找出质量未能达到计划标准的材料,消除潜在的质量问题。施工方必须做好设备调试、维护、保养工作,消除可能存在的机械设备故障、参数设置错误等问题,及时动员人员在施工现场清理工地附近的杂物与垃圾,使得预制施工路段保持卫生、整洁,规范不同阶段的施工活动。

2.优化建造工艺设计,提升施工质量

在软土路基设计、建设中,必须针对性区别对待有着多种复杂属性的地形地貌,比如对于高速公路通过的软基地区的处理方案需要进行特殊调整。施工方案中存在的欠缺,会使地基建成后难以满足实际需求,为保证施工质量达到相关要求,技术人员可临时在建造计划中添加多个修改方案与调节措施,如在路基底部软土层中修建多个支撑柱与碎石桩,基于复合型地基建造要求,强化单个支撑桩的承载力与水平稳定度,基于施工场地的表面积、填料层深度、土质等基本属性,修建一到两个小型试验桩,评估这一调节措施是否具备应用价值,施工方可及时调整建造计划,建立内容较为完整、主题突出的动态工程管理表与信息登记表,评估土层稳固性、土壤黏性等重要检测量在实验中的变化趋势,调整支撑柱的插入深度及其与底部土层材料的接触面积,提升碎石桩的承载力,重点发挥底部土层的压力分解作用。为进一步发挥土层的补强作用,必须在考虑到路基路面渗水的前提下,选择在路基底部大范围铺设碎石层与砂土层,逐步强化地表土壤的强度,消除影响土层稳定性的地表剪切力。例如,技术人员可在施工中,在软土地基底部土层中,填筑厚度约为10cm 的碎石路基,在保证地表强度的基础上,提升填料的防水性,保证软土地基经过强化后,其承载力达标。

3.组织填筑与压实施工

施工方必须主动使用强度较高、能够承受较大压力的特殊材料,并基于初期的施工检测结果,选择重量相对较轻、功能齐全的机械设备,调整路基填筑层碾压次数与碾压范围,设置好松铺厚度、应力传导方向,组织开展有计划、有规则的分层填筑。技术人员应当在使用工程材料修建路基时,检测材料的含水量,以搅拌、暴晒等方式,在短时间内降低工程材料的含水量,让多数材料的含水量低于3%。一旦路基填筑高度高于140cm,则必须对公路路基开展整平,提升整体压实度,让土层的松铺厚度低于10cm,消除填筑体对底部软土地基施加的压力,让填筑层在自重的作用下发生致密变形,达到稳定状态。

4.组织施工质量检测活动

为及时发现可能出现的软土地基沉降现象,施工人员必须在公路建造现场布置多个自动化检测设备,如红外线摄像仪等,控制检测范围,针对新建成的高填方路基,进行多角度综合校测与观察,每隔1m 左右布置一个自动化检测点,在地质条件变化较大的路段,提升监测点的密度,做好标高检测与基点定位,记录多方检测数据,为后续施工活动提供便利。技术人员可主动运用人工拉线的方式,检测路基在横坡的倾斜度和监测点标高是否满足设计图纸要求,同时组织专家团队对混合料的用量、使用方式、加工工艺进行多角度的检测,确保其含水量、密度与在路基中的压实度能够达到本次工程的技术参数,检测人员可评估在高填方路基施工活动中,一线施工队伍是否按照设计图纸进行填筑、碾压施工,并督促工地施工人员对已建成路基进行维护、保养处理。

四、结语

施工方应当基于自身工程建造经验,对高填方路基施工技术进行深入研究,把握其整体应用价值与运用路径,采取措施加固软土地基,使用中小型机械设备在土层下方灌入填料与集料,提升路基的承载力,做好软基处理工作,为新时代公路建设事业提供技术层面的保障,促进现代交通业的发展。

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