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关于路基高填方的施工探讨

2019-10-21孔垚

关键词:病害

孔垚

摘 要:填方路基具有经济、环保、工艺简单等优点,在公路路线设计方案中得到广泛应用。高填方路基因填筑高度较高而存在工后沉降大、边坡易冲刷等通病,为公路施工过程中关键性工程。基于此,结合高填方路基常见病害,提出针对性处理措施。

关键词:高填方;病害;工后沉降

1 高填方路基常见病害类型

1.1 路基失稳垮塌

路基边坡冲刷、坡脚掏空或地基存在软弱层、斜坡等问题可能引发路基自身及地基整体失稳垮塌,严重时导致交通中断。

1.2 路基沉降引发路面开裂

高填方路基大多存在于池塘、峡谷等路段,地基沿路线方向为非匀质构造,其承载力大小不一。设计对地基处理不彻底、施工方案不合理将导致高填方工后极易发生不均匀沉降。路基的不均匀沉降会导致路面结构竖向断裂,发生路面开裂、错台的现象,影响交通安全。

1.3 路基边坡坍塌

高填方路基边坡较高,边坡防护设计及施工缺陷将可能导致其在雨水长期反复冲刷情况下发生坍塌事故。路基边坡坍塌将带动路基整体失稳和垮塌。

2 施工前勘察

一般情况下,在设计阶段对现场进行过地质勘察,对高填方路段的地基土质类别、层位、厚度、分布特征和物理力学性质、地下水埋深和分布特征等有较详细的资料。然而设计阶段的勘察一般采用地质钻孔的方式,布孔密度及其科学合理性对勘察结果存在影响,且属于以某一钻孔地质推断相邻范围地质情况,存在不确定性和偶然性。

施工前应进一步进行现场的勘察工作,结合现场调查、开挖及清表处理情况符合地质资料的准确性,排除陡坡、夹层、土洞、软基、地下水、淤泥、填埋物等不利地质条件对路基施工的影响。必要时结合现场勘察结论报建设单位协调进行设计变更。

3 防失稳措施施工

针对高填方路基地基滑动失稳一般采用挡墙、反压护道、抗滑桩等措施。如地基软弱层较浅,其基底整体性及承载力较高,也可以对软弱层部分地基采用换填、抛石挤淤等方案。

3.1 路基挡土墙施工控制点

在高填方路基段设置挡土墙可有效防止路基填土和地基土体失稳,其施工控制点包括以下方面:

(1)挡土墙基础应位于地基软弱层或可能存在的滑动面以下的坚硬基底上,必要时需进行地基处理。(2)挡土墙墙身应按要求设置沉降缝,避免不均匀沉降及温度应力影响导致墙体开裂。(3)挡土墙背后回填应采用透水性较好的材料并分层压实。(4)设置坡度向外的泄水孔并在台北填土侧做好防堵塞措施,以避免墙背回填路基地下水无法及时排出而增加其重量,影响安全。(5)一般重力式挡墙体积较大,施工过程中考虑施工缝设置及大体积混凝土水化热影响。(6)做好混凝土浇筑后的养护工作,确保其强度。

3.2 抗滑桩施工

抗滑桩一般采用钻孔灌注桩或人工挖孔桩。由于人工挖孔桩存在较大安全隐患,一般不推荐使用,本文以钻孔灌注桩为例进行论述。

(1)严格控制钻进过程中泥浆性能指标,钻机作业人员经常对钻孔泥浆进行检测和检验,及时填写钻孔记录表。对于砂性土、卵石土等松散土层,泥浆比重应适当调高到1.1~1.3。对地质条件差,泥浆比重、黏度、含砂率等性能指标不能满足要求时,应适当加入膨润土、纯碱等外加剂进行自造浆,以改善和提高泥浆的性能指标,而且应降低钻进速度。(2)吊放钢筋笼前,首先用探孔器对成孔后的孔径、孔深进行检测,经检测合格后方可下钢筋笼,吊放钢筋笼应轻、慢。(3)二次清孔时应保持孔内水压和水头高度,清孔完成后及时检测泥浆性能指标,检查合格鉴证后尽快灌注水下混凝土,以缩短成孔至灌注混凝土的时间间隔。

4 沉降预防措施

路基填筑完成后,在相当长时间内因自身重量及路面交通荷载影响,存在沉降变形现象,沉降随时间推移而逐步减少,最终趋向于稳定。高填方路基由于填筑高度较高,相对于一般路基其累计工后沉降量更大,预防和减小其工后沉降是重要控制点。

4.1 地基处理

地基承受路基恒重及路面交通荷载的共同影响,其承载能力至关重要。地基土压实度不足、可压缩、含水量较大等问题均可能造成后期路基沉降,施工前需对其进行有效处理。对地基的处理可采用换填法、强夯法、加固处理等措施。

(1)换填法。挖除淤泥、腐殖土、高液限土等不适合用作路基或地基的土层,分层填筑砂性土、碎石土等强度较大的填料并分层压实,确保路基位于稳定坚实的地基上。(2)强夯法。强夯法指将十几吨至上百吨的重锤从高处自由落下,对土体进行动力夯击,使土产生强制压密而减少其压缩性而提高强度的施工方法。对砂土、碎石土、山坡土、粉煤灰、杂填土、回填土、低饱和度的粉土、黏性土、微膨胀土和湿陷性黄土有较好的效果。(3)加固处理措施。地基加固处理是指对地基进行必要的加固或改良,提高地基土的承载力,保证地基稳定的方法。孔内深层强夯法、换填垫层法、强夯法、砂石桩法、振冲法、水泥土搅拌法、高压喷射注浆法、预压法、夯实水泥土桩法、水泥粉煤灰碎石桩法、石灰桩法、灰土挤密桩法和土挤密桩法、柱锤冲扩桩法、单液硅化法和碱液法等。

4.2 填筑施工

(1)路基施工应分层填筑压实,分层压实厚度应结合填料及碾压设备组合经试验确定,一般不超过25cm,分层厚度过厚将因压实度不足而导致工后沉降较大。(2)自然界岩土层经常时间自然沉降,其密实度较大,可压缩空间不大,在路基填挖交界面很容易造成不均匀沉降,一般可采用挖台阶、设置土工格栅等措施予以处理。

4.3 预先沉降

路基施工完成后,在一段时间内发生沉降变形,沉降量由大到小,逐步趋于稳定。针对此特点,可采取在路基施工完成后路面施工前预留足够时间使路基自然沉降至基本稳定的方案。一般工程工期要求较紧,很难为路基自然沉降留出充足的时间,可采取在路基顶面堆载的方法加快其沉降。

5 结语

高填方路基因其自身特点而存在工后沉降、边坡病害等很难避免的质量通病,影响工程质量和行车舒适、安全。单纯由施工角度控制很难达到完美的效果,必须在设计阶段充分考虑各种因素影响,采取有效措施以确保工程完成后的各项指标满足要求。

参考文献:

[1]李春春.公路路基高填方土石混合填料快速填筑技術[J].建设科技,2016(11):166-167.

[2]闫剑荣.公路工程中高填方路基施工技术探析[J].交通标准化,2013(09):77-79.

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