深入探究高速公路软基地段高填方路基施工技术
2020-07-10赵泽贤
赵泽贤
摘 要 作为国家基础交通网络体系中的基础组成部分之一,高速公路施工安全始终是工程项目建设中不容忽视问题。且受高速公路工程特点影响,如,施工环境恶劣、施工过程烦琐等,再加上项目建设单位在实际设计和施工过程中的失误,导致高速公路软基地段高填方路基施工中问题频发。鉴于此,文章以实际工程项目为例,高速公路软基地段高填方路基施工技术,在提升工程整体施工水平的同时,保障大众出行的安全。
关键词 高速公路;软基地段;高填方路基;施工技术
1工程案例
此次研究以某高速公路工程为例,该项目地处山谷地带,公路路基均采用高挖填方形式,其中1#段路基的填方高度约为50m,路基具体所在区域属于软土地段,因此该段路基施工难度相对较大。而如何在极端恶劣的地质条件下,如何稳定和维护高速公路路基,确保高速公路路基工程在规定工期内完成交付,成为当前各大施工企业所面临一大技术性难题[1]。
2高速公路软基地段高填方路基施工质量通病
(1)路基下沉。一般情况下,路基下沉主要可分为两种,一种是整体下沉,另一种是局部下沉,多发生于填挖方的接头处。
(2)路基纵、横向开裂。所谓路基纵横开裂主要指的是沿着路堤走向或者与路堤方向相反横向产生不同程度的开裂,在不同土质的填挖接头处较为常见。如果公路路基产生开裂现象,将在某种程度上降低路基的稳定性,尤其是在强降雨气候条件下,雨水沿裂缝进入路基,并逐渐渗透至底层,使得路基下沉造成路面产生不同程度的下陷,不利于行车安全。
(3)路基滑动。路基沿着斜坡基底滑动是路基滑动问题中常见类型,该现象形成的主要原因是由于为对陡坡上的路基采取相关防滑措施,另外一种可能是受到降水影响所形成。
(4)边坡滑塌。边坡滑塌的后果是路基基础工程彻底丧失,通常情况下,该质量通病的形成是由于路堤坡势太陡,或者施工填料选择不当等原因造成边坡失稳而滑塌[2]。
3高速公路软基地段高填方路基施工问题形成原因
3.1 施工工艺不恰当
高填方路基拥有各种各样的施工工艺,施工类型各不相同,且较为复杂,受各方面不良因素影响,施工质量难以得到有效保障,施工作业难度系数相对较大,常见因施工工艺不恰当所引起的质量问题主要有以下几种:一是填料不合格。路基整体结构在某种程度上取决于路堤填料质量,因此在选择填料物质时需严格遵循相关规则及标准,避免采用劣质土,如,腐殖土、掺杂泥土等,因为此类土含有大量有机物,易于形成化学反应,削弱土体强度,并对路基施工质量产生严重影响。二是填筑工艺不当。在对高填方路基填料进行分层处理时,应依据相关施工操作规范,特别是要严格控制铺筑厚度。若铺筑厚底较大,将直接影响压实效果,对路基稳定性产生威胁,导致路基因较大幅度的沉降产生严重变形。因此,在实际铺筑过程中应按照相关指标进行详细计算,确保最终铺筑厚度符合相关标准。
3.2 路基设计缺乏合理性
路基设计应该严格依照高填方路基的特点以及路面实际情况,否则容易导致路基沉降量不合理,稳定性不达标。路基设计不合理大致可归结为以下两个原因:在路基设计过程中,为避免产生非合理性的路基沉降,提高路基稳定性,相关设计严格遵照相关高填方路基特点,并做到与路面实际情况相结合,具体而言,路基设计不合理主要受以下两方面影响:一方面,设计计算缺乏合理性,增加了路基质量层面问题。在高速公路实际施工期间,應反复计算和验算施工路段稳定性和沉降量,以确保所设计方案的科学性、合理性及缜密性。若计算过程中发生严重失误,极易造成土木工程设计的不合理性,导致高填方路基不断下沉,并使得高速公路质量难以得到有效保障。另一方面,在处理地基问题时所采用方式不恰当,引发路基产生严重的沉陷。对于地基的处理目前尚未形成统一标准,相关方法之间也没有共通性,在具体地基问题处理过程中,应根据工程实际情况进行相关具体处理方法的选择。例如,对于高速公路软基路段,需依据施工区域具体情况,采取特殊处理方案,最大限度地避免因荷载过高所引发的高填方路基沉陷现象。
3.3 地基处理方式不当
通常情况下,高速公路施工所跨区域范围较大,地基类型较为复杂多样,其中施工难度系数最大的就是软土路基,若所采取软土路基处理方法不当,将难以符合工程整体设计标准与建设规范。与此同时,在处理地基问题时,应指定专业能力和技术水平较高的相关操作人员严格把控技术属性及其他方面问题,对地基处理过程中所遇到的每个突发情况给予高度重视,对相关处理方法进行不断优化,达到预期施工效果[3]。
4高速公路软基地段高填方路基施工技术
4.1 路基强化处理技术
若要确保高填方路基施工作业的顺利开展,路基强化处理技术是其中一项必不可少的技术内容,实际工作期间,相关施工人员应深入现场详细勘察软土地基的厚度,并与振动沉管、管柱桩施工等具体要求相结合,科学合理的规划设计高填方路基。一般情况下,软土地基中的含水量呈动态化性质,因此在对其进行处理时,还应有效控制其贯入时间和贯入深度,符合相关冲水量和水压等标准。对于上述所提出技术而言,在某种程度上属于对路基前期的强化处理技术,但由于软土路基形成原因及条件较为复杂,且其变化具有一定的随机性,因此相关施工企业应以动态化管理手段不断健全和完善相关施工技术,以确保在有效处理软土地基的基础上,实现高填方路基施工目标。
4.2 路基填料控制技术
在选择路基填料时,应尽可能地确保其与相关要求和标准的一致性。在实际操作过程中,需确保在完成相关爆破任务后,在前方配备相应的破碎机,以此确保填料质量。
4.3 砂砾垫层施工技术
砂砾垫层设计需要考虑的因素主要有以下几点:
①场地平整度。需对施工现场地面进行有效处理,确保整个铺层平整性;②填料选择。与工地实际情况相结合,选择适合现场施工标准的砂砾;③砂砾处置。对地表强度进行不断优化,最大限度地防止地基变形;④厚度控制。在以分层形式进行填筑时,应严格控制填筑厚度,最佳厚度为2m左右;⑤透水性和强度控制。从某种意义上来看,地表强度与地表透水能力两者联系十分紧密,可通过强化基石填充,实现对路基填料透水性和整体强度的有效改善,从而提升地基承载力。
4.4 沉降控制技术
在高速公路实际施工过程中,沉降的控制也是其中一项重要内容。在正式施工作业前,相关人员应在现场进行3~4个观测点的建立,对现场沉降情况进行全方位的检测。基点可在沉降范围以外进行布置,对基点方为和标高进行精确测量;然后在路堤坡脚及坡脚外进行三个对称点的有效布置,两个对称点之间的距离应尽可能地控制在200m左右;之后将点做成钢筋混凝土桩,通过观测点对路基沉降量变化情况进行观测和统计。若沉降量较小,可将检测频率控制在3d/次;若无明显变化,则可10d/次。填筑施工期间,应对填料层厚度及填筑宽度进行准确控制,每完成一层变对其厚度进行检查,通常控制需控制在30cm左右,如果超出30cm则需要减薄,以合理控制沉降。摊铺过程中,实际摊铺宽度要大于设计宽度,以保证路基边缘有良好的压实度。路基横截面应为梯形,路堤边坡的坡度控制在 2%~4% ,并在路基两边布置交错排水沟。
4.5 压实工艺
在高填方路基施工期间,对于压实工艺的设计应以填料含水量和实际工程覆盖率为依据。为确保压实施工工作的顺利开展,需对相关碾压工具进行合理选择、并且针对不同路段的压实施工,需对填料基本性能给予高度重视,以土工配合比的形式,对各个路段进行依次施工。比如,高填方路基在碾压施工中采用重型压实设备,并以推土机进行二次碾压,另外,对于路基滑动以及塌陷问题的控制则采用土格栅,在该方法应用过程中,需确保土格栅的有效性,通常需要对施工组织形式进行对比分析,进而有效保证数据的准确性及有效性[4]。
5结束语
综上所述,对于高速公路高填方施工技术而言,若要实现其整体优化,需充分考虑多方面因素,如,地基处理、填筑工艺以及材料选择等。在此次研究中,通过对高速公路软基地段高填方路基施工技术的深入分析,并以施工技术作为接入点,了解可能对高速公路施工稳定性产生影响的相关因素,并制定一系列处理措施,通过大量工程实践,完成了对施工技术方案的系统总结与完善。
参考文献
[1] 李燕.公路软基地段高填方路基施工技术研究[J].山西建筑,2018,4(10):140-141.
[2] 殷捷.四川地区高速公路高填方软土基特殊处理设计及施工要点[J].广东科技,2017,2(10):128-129.
[3] 何新立.广东省山区高速公路软基变形规律及沉降預测应用研究[D].南昌:东华理工大学,2017.
[4] 赵炼恒,罗恒,李亮.冲击压实技术在高速公路高填方路基中的应用研究[J].期刊,2016,25(z2):142-143.