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公路路基低填浅挖设计及处理对策

2021-10-29

四川水泥 2021年9期
关键词:挖方填料碾压

刘 伟

(内江市鸿达交通勘测设计有限责任公司, 四川 内江 641000)

0 引言

低填浅挖路基施工是一种高效的岩体施工技术,融合了低填和浅挖两项技术。其中,低填是处于对路基、路床路路面等多方面因素的考虑,当路基的填埋高度小于2.5m时则为低填路基。一般来说,浅挖深度要小于路床厚底。在公路施工中,低填浅技术的质量较高,同时施工效率高,有利于提高路基的稳定性及其承载力,当前已经广泛应用于公路建设工作,并逐渐成为核心技术。近些年来随着经济水平和科技水平的提高,公路建设规模越来越多,数量也逐渐增多,同时在施工要求上也有所提高。基于此本文主要研究低填浅挖路基施工技术,通过新的施工方法,为该项技术的实施提供一定参考。

1 公路施工存在的问题

当前阶段公路施工主要有以下三方面的问题:

(1)公路路基施工质量问题。在传统的施工方法中对下层土质情况考虑较少,路基土质会对路基的承载力产生直接影响,特别是如果公路处于软土土质中,完工后的公路时常会出现塌陷和裂纹等问题,给公路的使用造成了严重阻碍。这些问题产生的原因主要在于其结构松散,从而稳定性和力学性能较差,如果考虑不周,会严重影响到公路路基的施工质量。

(2)公路路面沥青铺设问题。在传统的施工方法中,在沥青与其他材料的配比中存在不合理现象,导致路面翻浆、松散、裂缝和坑槽等病害的出现,使其寿命受到严重影响。另外,对于公路路面的铺设通常是采用人工方式,因此施工效率往往不高。

(3)公路路面在碾压施工方面也存在一定问题,例如碾压次数不足,从而导致平整度不够。

以上三方面是在公路施工中较为常见的问题和缺陷,导致公路质量受到一定的影响,因此要不断的完善和改进传统方法,促进公路建设的长期稳定发展。

2 案例基本概况

某公路总体长度54.548km,属于所在省份“十三五”期间交通规划的重点建设项目之一,该公路按照二级等级公路建设,设计行车速度为60km/h,该公路建设工程主要包括路基、路面、安全设施、绿化工程等相关内容,其中路基宽度为10m。其中路拱横坡设置为单直线型,将行车道和硬路肩的路拱横坡设定为2%。该公路属于连接该省份和相邻省份非常重要的交通道路,已经成为了不同乡镇之间往来的重要经济命脉[1]。

3 公路路基低填浅挖设计及施工技术分析

3.1 低填设计及施工

3.1.1 施工图设计

该公路的低填方路基具体情况如图1所示,

图1 低填方路基示意图

3.1.2 具体施工方法分析

第一,在进行路基填筑之前要对实际作业程序以及具体路线进行有效规划;

第二,路基填筑时要按照纵向分段、横向分层的基本原则施工,在实际填筑时主要采取振动压路机实施碾压,具体按照如下工序进行施工:

进行虚土铺设(厚度控制在30cm、两侧各超过规定宽度30cm)—对虚土进行推平—通过压路机对其进行首次粗压—通过装载机对其进行刮平—再次对其碾压[2],满足密实度要求—合格之后申请签证—取得监理人员同意后进行上层填筑。

第三,填筑过程中控制松铺厚度≤30mm/100mm,通过燃烧法进行填料含水量的检测,确保其在标准范围内时再次对其进行碾压,一旦含水量超标就要对其进行晾晒满足标准后再碾压。若是含水量不足就要对其洒水满足要求后再进行碾压,在此过程中要控制压路机碾压速度≤4km/h。碾压要按照先慢后快的原则进行,不同区段碾压顺序有所区别,对于直线段来说要按照两侧到中间的顺序进行,对于曲线段来说要按照从内到外的顺序进行,为了确保碾压的有效性,要控制相邻行之间的轮迹重叠达到后轮宽度的50%,同时也要保证前后相邻两区段纵向重叠在1—1.5m范围内,保证上下两层填筑接头要错开3m左右,从而确保碾压的全面性。

第四,为了保证填筑的质量,要控制填料的纯净度,不能含有大量树根、腐殖土等物质。在进行填方作业时要分层实施,不同层的松铺厚度要通过具体压实试验来最终明确 。另外,不同类型的填料也要分成进行填筑,要控制每一种填料厚度≤30cm。

4.2 挖方设计及施工

4.2.1 施工图设计

该公路的挖方路基具体情况如图2所示,

图2 挖方段路基示意图

4.2.2 具体施工方法分析

第一,施工准备工作。正式施工前相关人员要按照设计文件资料充分调查相关内容,包括:低填挖方的地质情况、水文情况、周边既有建筑对特殊土的处理方式等等,同时对挖方土等路堤填料进行必要的试验和复查;同时要按照路基填筑试验区域情况,采用同样的填料以及压实设备进行试验,明确具体施工的参数指标;对场地进行清理后要控制地面横坡情况,要对原有地面形成≥1m的台阶,并且利用小型夯实机进行夯实,以便后续施工。

第二,路基填筑。在进行路基填筑时可以采用取土场的土以及挖方土,要将试验检测当作关键性技术方式对施工进行控制。

① 填筑。为了保证填筑质量,路基填方所用材料务必要满足强度要求,要满足表1相关内容要求。

表1 最小压实度和CBR值

在进行路基填筑时主要采取水平分层填筑的方式进行,为了确保填筑的均匀性,在填筑时要以宽度为参照分层逐渐向上进行,一般情况下控制每一填筑层厚度≤40cm,在实际操作时要从最低位置开始分层实施填筑,同时要形成2%—4%的横坡,从而可以有效排水。为了确保最终的填筑质量,完成一层填筑后要通过机械设备对填筑层实施整平,最终要通过压路机确保其压实度,确保压实度满足标准规范后再进行上层填筑。填筑过程中不同类型的填料要进行分层施工,要控制每一层厚度≤30cm,同时也要保证路堤填筑到路床顶面最后一层最小压实厚度≥8cm。

施工过程中要遵照“三线四度”的基本原则来进行,所谓的三线就是指路基的两侧边线以及中线等,三线中相隔20m设置明显标识,确定边线和中线的控制点;所谓的四度主要就是指密实度、厚度、平整度以及拱度等。对于密实度来说要准确控制路基厚度,从而保证路基的填筑质量,也确保路基施工完成后满足沉降要求[3]。同时要进行拱度的准确控制,保证积水可以充分排除,另外也要进行平整度的控制,从而保证路基碾压的均匀性,避免路基发生积水问题。

② 摊铺以及整平。首先要通过推土机对路面实施初平,之后通过平地机对其实施终平,保证路面的平整性和均匀性。在进行摊铺过程中,为了便于路基表面的排水,需要将层面形成两侧倾斜3%—4%的横向排水坡。

③ 洒水和晾晒。在对填料实施摊铺以及整平之前需要控制其含水量,一旦含水量超标或不足就要对其进行晾晒或者洒水湿润,确保填料的含水量控制在最佳范围内(2%—3%)。

④ 碾压。一般主要通过振动式压路机对其实施碾压,具体操作时要按照如下顺序进行施工:首先进行路基边缘的碾压,之后对路基中部实施碾压,要遵照从慢到快、先静压后振动的顺序实施碾压。具体作业过程中要对碾压重叠尺寸进行控制,一般要控制横向重叠距离在0.4—0.5m范围内,纵向重叠距离在1—1.5m范围内,要确保碾压的全面性、均匀性以及均衡性,不会出现偏压的情况,同时也要遵照试验确定的次数进行压实。

⑤ 检测。完成路基碾压之后,为了确保最终的质量需要遵照设计要求、标准规范对其进行检测,完成每一层的碾压施工之后需要通过专用仪器设备(例如核子密度仪、灌砂法等)实施压实检测,完成验收并且合格之后才可以进行后续的施工[4]。

⑥ 基面和边坡的修整。若是路基填筑接近路基顶部设计标高时,为了保证施工完成后路基表面相关指标(主要指高程、宽度、平整度、拱度等)满足设计要求和标准规范,需要进一步增强检测力度,同时遵照设计边坡的坡度要求从上到下实施刷坡。完成路基填筑之后,在正式交工之前需要参照设计标准对路基面的平整度、边坡、排水横坡等进行修整,特别是边坡需要挂线实施修坡,一旦存在超填部分要通过人工的方式将其刷除掉,同时要确保路堤坡面的平整性,不存在凹凸不平的情况[5]。路基整修之后要满足表2的标准规范要求[5]。

表2 路基整修检验标准要求

5 结束语

公路建设过程中路基施工是非常关键的部分,本文主要以某公路为例阐述了路基低填浅挖设计施工方面的内容,通过本文的介绍能够对类似公路路基施工提供一定参考和帮助,对于进一步推动公路施工水平提升具有现实意义。

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