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软土地基路段加宽施工技术分析

2016-05-30张素玲

科技与企业 2016年1期
关键词:石渣格栅土工

张素玲

【摘要】软土地基路段作为高速公路改扩建工程的重要构成部分,为有效解决软土地基问题,满足日益增长的交通需求,必须重视软基处理方式的选择。如选取的软基处理方法不当,在填筑路基时,因剪切破坏将产生地基失稳现象,进而产生附加沉降或不均匀沉降,造成施工质量问题。为此,本文通过具体工程案例,对软土地基路段加宽施工设计与施工工艺进行了分析与探究,以期有效提升公路工程建设的整体质量,推动道路行业的快速发展。

【关键词】软土地基路段;加宽改造工程;施工工艺;工程案例;设计方案;填筑;碾压;土工格栅

西方发达国家于20世纪30年代产生为汽车交通提供特殊服务的基础设施—高速公路,通过几十年发展,高速公路得到了广泛发展。伴随我国社会经济发展速度的不断提升,部分高速公路以无法满足现阶段交通量发展需求,早期修建高速公路已进入大修期,因此高速公路拉开了改扩建施工的序幕。目前,我国高速公路发展还处于初级阶段,其特点主要包含施工难度大、施工工艺复杂与质量要求高等,为有效提升高速公路施工质量,必须重视软土地基路段加宽施工技术,降低软土路基沉降量及减短沉降持续时间,提升地基承载力,只有这样才能确保公路工程改扩建施工的质量。

一、工程案例

在方案最初选定时,某高速公路改扩建工程应与路面大修相结合,在老高速公路每侧进行1.75m加宽,形成简单6车道(无硬路肩),但改善交通通行能力不足,需进行桥梁等拆迁工作,但该方案不符合工程建设需求。根据工程建设需求,从4车道向8车道进行增宽,其工程造价只增加了1/5,因此,可选取此方案。高速公路改扩建工程横断面选取8车道数量,42米为路基宽度,并通过原路加宽。本工程挖、填方路段具体加宽方式如下:

(1)单侧加宽。在高速公路左侧或右侧加宽路基,新旧路基中心线位置不同为其特点,其优势为施工便捷、施工面积大,可防止拆迁一侧重要设施的产生。

(2)双侧加宽。高速公路路基对称加宽左右2侧,是旧路加宽的主要方式。其新老路基中心线具有一致性,其横断面如图1所示。

图1 高速公路双侧加宽路基横断面示意图

二、软土路基施工设计

根据工程案例具体情况,可选取软基处理法+三层土工格栅设计方案进行分析。具体如下:

抛石挤淤或基底天然砂砾换填+土工格栅与山皮土+土工格栅与山皮土+土工格栅与天然砂砾。旱地段先进行石渣(40厘米厚度)换填再碾压,根据8厘米高度计算换填前碾压下沉量。软土段先换填石渣、砂砾(70厘米厚度)再碾压,根据14厘米高度计算换填前碾压下沉量。选取单向拉伸高密度聚乙烯土工格栅进行路基加宽,其技术指标如表1所示。

表1 土工格栅技术指标要求

路基填料作为软土地基路段加宽施工的重要材料,要求碎石、砾石等含量控制在3/10—1/2之间;0.5到10厘米间为碎石、砾石粒径;30到40Mpa间为碎石、砾石或山皮土的回弹模量,密度为每立方厘米1.85到1.95克之间,10%到15%为其含水量范围。施工前,应合理配置施工机械,并事前做好机械调试工作,以此保证施工过程中机械不会出现故障,降低对施工进度的影响。

三、软土地基路段加宽施工工艺

为进一步做好软土地基处理工作,提高公路技术等级与路面等级,必须重视高速公路工程软土地基路段加宽施工技术的应用。伴随社会经济的快速发展,公路工程事业也得到了极大的发展。软土路基作为公路加宽工程的重要组成部分,,其施工技术水平的高低将直接影响到公路工程建设的整体质量,为此,施工企业必须重视软基加宽施工技术,规范施工工艺,做好施工质量控制工作,只有这样才能推动公路工程事业的可持续发展。

1、抛石挤淤处理方式

石料选取时应确保其不宜风化,厚度需控制在30厘米以上,或粒径在30厘米以下的石料可控制在20%以下范围。如软土地层相对较为平坦,可沿路中线向前抛投、填筑,并依次向2侧延伸。软土地层横坡在1:10以上时,抛投顺序可由高到低,并多抛投低侧边部,确保低侧边部存有一定平台顶面,宽度为2米左右。片石向软土密胺50厘米抛出,选取石渣、砂砾进行20厘米填筑并做好碾压工作。

2、换填石渣处理方式

20厘米为石渣施工最大控制指标,含土量需控制在1/10以下,5毫米以上粒料需控制在7/10以下。每层填筑石渣厚度需控制在40厘米以下,如厚度超标,可分层填筑。一般选取2种施工方式,第一单层施工。石渣通过推土机推平,选取40T拖式振动碾作为压实机械,碾压顺序为静—振、轻—重,通常进行6遍强化振压。

第二两层或多层施工。第一层40厘米铺筑,先选用推土机粗平及2到3遍排压;随后选取18T振动压路机进行3遍静压与3遍振压;最后通过平地机进行精平,并利用18T振动压路机进行3遍静压,做好第2层铺筑作业,并选取YCT-20-25T进行20遍冲击碾压。

3、土工格栅铺筑施工

土工格栅铺筑施工流程如图2所示:

图2 土工格栅铺筑施工流程

(1)碾压整平路基。铺设土工格栅时对路基平整度要求较高,在土工格栅铺筑前需进行一层土上料铺筑,需对填料粒径加以控制,并做好碾压整平工作,以此为土工格栅铺设提供可靠保障。(2)布设和固定土工格栅。根据顺风向将制作完成的土工格栅叠层布放与铺平,每块土工格栅需进行10厘米横向叠压,选取U型钢卡钉向路基钉入,固定土工格栅,相隔2米钉入一个U型钉,避免土工格栅位置不正确。(3)铺料施工。土工格栅铺设的材料,应具有良好的干密度及粒径含量适中。根据工程建设需求,填筑时可选取强风化砂岩。(4)填筑。在铺筑完成的土工格栅上不能有上料车行驶,需由一端或两侧进行填筑上料,并确保土工格栅内布满填料。(5)整平碾压。填料厚度符合施工规定后,可选取平地机进行整平作业,并避免将土工格栅刮出,按照从轻到重的原则整平后及时进行碾压,以此确保其密实度符合施工规定。

4、路基填料指标和填前碾压施工

将路基范围内的原地表草皮、表土清理干净,并将植物根挖除,做好污水淤泥疏导作业,并换填翻浆路段石渣,通过推土机实施整平、碾压工作。整平原地面后,选取振动压路机(16吨)碾压非软土路段,确保其压实度符合施工规定。因软松、含水量多等为软土路段地基特点,压路机碾压施工难度大,地基处理后做好填前碾压施工。路基填料需与旧路基一致,老路基边坡台阶开挖时,如挖出原路基填料与施工规定相符,可填筑新路基。如开挖土质为粘土、腐殖土,无法用于新路基。

5、新旧路基结合部碾压施工

作为确保路面强度、稳定性的重要因素,路基强度与稳定性在公路工程改扩建施工中极为重要。完成填前碾压施工后,利用平地机对原路基边坡开挖台阶(80厘米)。完成台阶开挖工作后可进行上路基填料施工,选取碎石土作为新旧路基结合部填料,以此对新旧路基咬合力进行有效提升,并对路基结合十分有利。路基加宽施工中,为做好新旧路基土衔接工作,可进行30厘米高度台阶开挖,并做好一次性压实作业,确保路基质量符合施工要求。新旧路基结合位置,每填筑2层可通过冲击碾压进行压实施工,选取强夯方式施工冲击碾压不到的位置。每填筑4层可选取压实机械对新填路基进行充分夯实。不能选取原边坡内黄粘土、腐植土,如该位置具有较大路基土含水量,需做好晾晒工作,也可进行骨料适当添加与压实。

选取YZ18吨重型压路机作为新旧路基结合位置碾压机械,要求每层碾压遍数多于其他位置,填筑2层后可选取25KJ冲击机进行施工,碾压遍数为10遍。随后做好强夯施工,机械为强夯机(10吨),强夯过程中5米为其夯锤起吊高度。完成新旧路基结合位置各层碾压填筑工作后,需确保其具有向外3%到4%横坡。

6、养护

碾压施工质量应与施工要求相符,施工单位应做好养护与保湿工作,通常养护时间为7天,同时做好交通管制工作,避免车辆在养护路段通行。

四、结束语

综上所述,软土路基施工质量的优劣直接影响着高速公路通行能力,做好软基处理工作,不仅能够对当前投入困难有效解决,还能满足日益增长的交通需求。根据工程案例实际施工情况,做好软土路基加宽设计工作,可有效提升公路工程路基加宽软基施工的承载能力、降低不均匀沉降。同时,必须提高施工技术水平,规范施工流程,做好施工质量控制工作,只有这样才能实现高速公路改扩建工程建设的社会效益与经济效益。

参考文献

[1]凌建明,钱劲松,黄琴龙.路基拓宽工程的损坏模式和设计指标[A]. 2004年道路工程学术交流会论文集[C].2004

[2]刘观仕.高速公路软土路基拓宽变形性状与时间效应分析[D].中国科学院研究生院(武汉岩土力学研究所),2009

[3]张军辉,黄晓明.软土地基上高速公路单侧加宽工程的数值分析[A].可持续发展的中国交通——2005全国博士生学术论坛(交通运输工程学科)论文集(下册)[C].2005

[4]马海燕.高速公路高填路基沉降、旧路拓宽差异沉降有限元分析与计算[D].西安建筑科技大学 2007

[5]杨昊.沈大高速公路改扩建工程软土地基处理的设计思路和施工控制要点[J].东北公路,2002(02)

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