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公路软基路段高填方路基施工技术

2020-09-22胡扬帆

工程技术研究 2020年16期
关键词:松铺填方路基填方

胡扬帆

(岳阳市交通公路工程建设总公司,湖南 岳阳 414000)

1 工程概况

本工程建设项目A标段全长8.62km,路基宽度为25.5m,双向四车道,路基填方大部分为高填方,最大填方高度达到12.6m。地质勘测探明该标段路基原地面以下分布着一定数量和深度的软弱地基,且软弱地基承载能力较差,满足不了设计要求,需进行特殊处理。

2 公路软基地段高填方路基施工技术特点及其病害成因

2.1 技术特点

高填方路基施工具有填筑断面面积大、填筑高度高、沉降量大、路基纵横向开裂、边坡稳定性差易滑坍等特点。正是因为高填方路基施工具有这些特点,导致高填方路基填筑工作量大、施工周期长、施工技术要求高、施工工艺复杂等。

2.2 病害及成因

(1)常见病害。高填方路基常见的病害主要有以下三类:①整体下沉或局部沉降;②路基不均匀沉降引起的纵横向开裂;③路基滑动或边坡坍塌。

(2)病害产生的原因。由于公路路基受到自然环境、路基本身自重荷载、车辆荷载的长期作用,能否保证高填方路基长期稳定性,关键取决于设计的合理性和施工规范性[1]。其病害产生的原因主要有下列几点:①不良地质地段土基强度低、承载力低,设计处理不当,土基易于产生压缩沉降或挤压移位,导致高填方路堤沉降变形;②高填方路基排水系统设计不完善,排水不良会引起路基填土含水量大、土质松软、强度降低、边坡坍塌、堤身沉陷;③不良地质路段未予以处理或处理不当而导致路基沉降变形;④施工工艺不合理,在高填方路堤施工中,填层超厚或未严格按分层填筑分层碾压工艺施工,路基压实度不足而导致路基沉降变形;⑤路基填方在填挖交界处未按规范要求挖台阶,就会出现接合部衔接不良而导致路基不均匀沉降。

3 公路软基地段高填方施工技术分析

3.1 高填方施工工艺

公路软基地段高填方施工工艺如图1所示。

图1 高填方施工工艺

3.2 现场准备

(1)地表清理:路基填筑前必须彻底地清理施工场地的地表,将植被、表层土以及不能用作填筑材料的土方清理干净,去除植物根系。针对处于低洼位置的路段,先将低洼处的积水和淤泥排除干净,然后对地面进行整平和压实。对于坡度比超过1∶5的地段,应开挖台阶,控制台阶的宽度和高度分别为2m和30cm。

(2)软基换填:在正式填筑施工前,针对施工范围内的软土地基应用透水性较高的材料进行换填处理或进行软基加固处理,为路基填筑施工奠定坚实的基础。

(3)试验段施工:选择一段代表性路段作为试验路段,控制试验路段的长度必须超过200m,通过试验路段的施工确定正式施工的技术参数,比如设备配置、松铺厚度、松铺系数、碾压遍数及最佳含水率等[2]。

(4)临时排水:为了保证项目施工有序进行,必须保证施工现场排水的通畅性,合理地设置排水设施。

(5)施工测量放样:严格现场测量放样,确定填筑高度、分层厚度、中桩、边桩等,并及时报送到监理工程师进行审批,审批合格,方可正式施工。

3.3 填筑施工

(1)填料控制:高填方路基填料宜优先采用强度高、水稳性好的材料,并根据试验段确定的机械配备、碾压遍数、松铺厚度和松铺系数等进行平整摊铺。在分层填筑时,严格控制填层厚度、逐层整平碾压,并按规范进行操作。

(2)填料的含水量控制:如果含水量超过最佳含水量的2%,需要采取翻晒的方式降低含水量;如果填筑材料的含水量小于最佳含水量的2%时,需要适当地进行洒水。只有填料的实际含水量不超过最佳含水量的2%,方可进行碾压施工。

(3)碾压施工:按照试验路段确定的机械配备进行碾压,碾压分三个环节进行:初压、复压、终压。对于无法用压实机械设备进行压实的位置,应人工采用小型夯实设备进行处理,碾压施工必须保证无漏压、无死角。

(4)压实度检测:完成碾压施工后,需要进行路基压实度检测,本项目采用的检测方法为灌砂法,对于压实度不达标的,有针对性地采取具体的处理措施进行处理或予以返工处理,直到压实度满足设计和规范要求。不同路堤高度的压实度如表1所示。

表1 不同路堤高度的压实度

(5)填挖交界处填筑施工:应先开挖形成台阶,碾压到设计要求的压实度后,方可进行填筑,并按设计要求在填筑开挖交界处铺设土工格栅,采用锚钉进行固定,以提高路基的整体稳定性。填筑施工示意图如图2所示。

图2 填挖交界处填筑施工示意图(单位:cm)

(6)施工顺序:按照横断面全宽范围内进行分层填筑施工,填筑施工按照先低后高的原则,从两边向中间进行卸料,应用推土机和平地机进行摊铺平整。施工时需要严格控制填筑材料、碾压遍数、平整度、填筑材料含水量、分层松铺厚度,必要时采用挂线的方式控制填筑松铺厚度。完成碾压施工后,对各项指标进行严格检测,符合要求后方可进行上层铺筑。高填方路基施工中应按设计要求的路堤高度与宽度填筑,一般较设计宽度每侧超宽≥50cm,以确保边坡密实,严禁贴补,确保路基的整体性和边坡密实[3]。

(7)防排水措施:加强防水、排水构造物等养护工作,确保路基范围内纵横向排水设施畅通无阻;发现水毁地段应及时加固修补,避免路基遭遇水的浸泡;对地下水位高的地段,要挖排水沟降低地下水位;对沉降量大形成跳车的路段,应分析原因并采取加固等有效措施稳定路基。

3.4 高填方沉降观测

高填方路基沉降的控制是非常重要和关键的,施工过程中需要设置路基沉降动态监测点,一般来说,路基观测断面设置在软土地基段落和高填方段落范围内。此外,对容易发生沉降和滑移的位置也需要设置路基动态监测点,观测断面沿线路方向每隔50m布置,地形地质条件变化大地段和过渡段适当加密。观测点对称布置在路堤两侧坡脚处和坡脚外10~20m地基稳定的位置,其预埋应牢固可靠,测量基点的标高,确定基点的方位,并且做好详细的监测记录,为后续工作提供准确的数据。在路基施工的过程中,每天都需要进行检测,如果检测发现沉降量变化程度较小,可以将检测频率延长为3d/次,如果继续无变化,可以继续延长检测频率为10d/次。

4 结束语

综上所述,在进行高填方路基施工的过程中,为避免或减少高填方路基的病害,应从工程的设计、路基施工技术等方面进行严格控制,把控好填筑材料的质量,根据试验路段确定填筑参数,并严格按试验路段确定的施工参数进行填筑施工,提高高填方路基设计水平和施工质量,进而确保整个公路项目的施工质量。

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