公路工程中高填方路基施工技术探讨

刘广发

摘 要:随着我国基础建设的不断推进,施工范围以及施工规模日渐扩大,建筑工程的地质开发呈多元化趋势发展,与之相应的施工技术也不断完善,尤其是在高填方路基处理技术上有了较大的发展。凡是公路工程施工经过水塘或者水田地段的高度大于6米,或者是填土高度大于20米的,该地段路基在填筑之后比其他地段的路基更容易下沉。笔者对公路工程中高填方路基的处理有丰富的实践经验,本文主要对高填方路基的施工工艺进行介绍,提出高填方路基施工的新技术、新工艺,以期对类似公路工程建设有所裨益。

关键词:公路工程高填方路基施工技术

中图分类号:TU7 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2012)05(b)-0121-01

1 引言

随着社会经济的不断发展以及科学技术的不断进步,我国在水塘或者水田等地基上所进行的建设工程项目日益增多,尤其是公路工程建设。经过不断的研究及实践,高填方路基的处理技术不断完善,很多实用的新技术纷纷运用到高填方路基的处理中。本文主要以高填方路基的性质及在相关的施工原则指导下提出较为实用的处理技术。

2 高填方路基施工工艺

2.1 施工前的准备

在对高填方路基进行施工前选择长度不超过200m的地段作填方实验,以获取压实的具体方法、压实设备类型、碾压工序、速度、次数以及每层材料的含水量、松铺厚度等数据以便于指导施工。

在试验完成后对填方区进行细致的现场勘查,掌握填方地段的具体地质情况,对于一般地面,应先清除地面的杂草、树木以及腐植土,并疏干地面的积水;对于有坡度的地面应先将其挖成宽度超过1m的台阶,再使用压路机碾压使其达到要求的压实度。对于特殊的地面,应根据施工规范要求以及设计标准,按照特殊地基的处理方法进行处理。

2.2 填方路基上料

填料必须要经过试验合格后才可使用。采用装载机或者挖掘机将填料装车后运输到填方地段。卸料过程中,要安排专人在车后指挥卸料,按每层30cm的松铺厚度对卸料密度进行计算,不断往前推进,一层填料卸完之后应先停止,进入到摊铺以及整平阶段。

2.3 填方路基的排水固结

对于有机质含量较高的粘土地基,排水固结技术的排水系统主要由水平砂垫层以及竖向排水结构组成。排水固结技术的应用能大大降低地基中孔隙水的排放距离,改善地基的排水边界条件,加快地基固结的速度。水平排水砂垫层的厚度最好大于50厘米,可以选用中砂及粗砂作为砂垫层,要保证砂垫层宽于路基两侧1米以上,确保排水途径的通畅。竖向排水结构一般选择袋装砂井或者是塑料排水板进行排水。竖向排水结构要与水平排水砂垫层接通,在公路路面施工前,首先,必须要先铺设30厘米左右的砂垫层,设有一定坡度,其次,在安装竖向排水结构。排水固结技术处理地基,在加快地基排水固结速度的同时对地基有挤密作用,施工所需要的设备较为简单,造价低。

2.4 填方路基的摊铺及整平

第一层填料卸完后,使用自重超过30吨的大型履带式推土机对天方去进行摊铺,并在摊平的填料上反复碾压,以完成初步压实,方便平地机对路基进行整平工作。初步整平完成后,再采用平地机进行细致的精平,在此过程中要形成路拱以便排水。

2.5 填方路基的压实

使用平地机精平完成后,使用大吨位的振动式压路机对路基进行进一步的碾压,碾压过程中直线段应从两边向中间延伸,小半径曲线段应由内侧向外侧眼神,纵向碾压轮迹重叠0.45m左右,横向接头重叠0.45m左右。尽量将压路机的速度控制在4km/h内,初压主要采用静压,初压结束后改为振动压实,严格按照试验结果规定的次数进行压实。

2.6 检测路基压实度

采用灌砂法结合核子密度仪对路基的压实度进行检测。在填筑路堤前,按试验要求对填料取样进行必要的土工试验,确定填料的最佳含水量以及最大干密度;各个填层的压实度必须满足路基填筑压实度的规范要求,如果不符合要求,需要继续进行碾压;填料的含水量应控制在最佳含水量±2%范围内,如果超过这个标准,要采取洒水湿润或者翻松凉晒等措施对含水量进行调整,然后再进行碾压,知道满足要求为止。

2.7 观测沉降稳定性

在路基沉降区范围外的稳定区域埋置3个观测基点,用水准仪以及全站仪确定基线的方位以及基点的标高;在路基两旁的路堤坡脚以外3m左右的地方每隔200m设置3个观测点,观测点采用15×15×150cm 的钢筋混凝土桩制成。根据基线的方位以及基点的标高确定观测点的位置,并作好详细记录;在填筑路基的过程中,每天对观测点进行观测,并记录相应的观测数据。当观测点的竖向或者水平位移超出范围时,说明地基的沉降状态不稳定,应立即停止填筑,采取相关的措施进行处理,等到路基沉降稳定后才能继续进行填筑。

3 高填方路基施工技术质量控制

高填方路基的施工技术质量控制的要点主要有以下几个方面。

(1)控制高填方路基的摊铺厚度。路基填筑应尽量使用配套的工程机械进行施工,形成挖、装、运、平、摊、压等机械化流水作业。(2)控制填方的土质,选择经试验符合要求的填料对填方区进行填筑。(3)对填方区的土质进行严密压实,压实完成后对压实度进行检测,主要采用灌砂法结合核子密度仪对路基的压实度进行检测。(4)结合永久排水做好施工过程的排水工作。在填层面设2%～4%的横向排水坡,并在路基两侧边坡处每隔15米左右交错设置临时的排水沟,保证路基表面不积水,确保路基边坡的排水通畅。(5)定期对高填方路基进行沉降稳定观测,并做好沉降数据记录,一旦出现问题,应及时采取措施对沉降进行处理,防止路基出现坍塌。

4 高填方路基施工的新技术

4.1 土工格栅技术的应用

土工格栅主要是以高密度聚乙烯、聚丙烯等为原料,经特别的成板、挤压、冲孔过程后再横向、纵向拉伸而成,均匀荷载分布,具有较高的抗拉强度、双向拉伸模量、耐久能力以及抗机械破坏能力。土工格栅加强技术可以与路基的浅层处理技术以及复合路基处理技术一起使用,也可单独使用,一般是在深层地基处理过后才使用该技术。在高填方路基的表面事先铺好厚度大约为30cm的中、粗砂,然后将土工布或土工格栅铺设在中、粗砂表面,以增加土工布及土工格栅与软土之间的摩擦力,以充分发挥其调整路基应力的功能。铺设土工布或土工格栅时,注意要采用张拉施工方法,并用锚将土工布的四端锚固。

4.2 强夯技术的应用

地基处理的主要目的是改善地基土质的结构以及性质,减小土壤的压缩性以及渗水性,控制土壤湿陷的发生。强夯技术主要是针对湿陷的土壤的性质,使用起重机将较大吨位的夯锤提高到一定高度,使其自由下落,通过对地基施加较大的冲击力,提高地基土壤的密实度,使地基的强度得到提高,降低土的压缩性,消除土壤的湿陷性,以实现加固地基的目的。

参考文献

[1] 赵恒.高填方路基施工质量控制的探讨[J].科技资讯,2009(10).

[2] 林婵华.高速公路拓宽工程软土地基处理方案优选研究[J].新乡学院学报(自然科学版),2011(5).

[3] 付书东.高填方路基施工质量控制对策分析[J].山西建筑,2011(23).