摘要:针对某高速公路工程实际情况,在简单介绍工程地质等基本情况的基础上,对其软基段、填筑和开挖交界段、高边坡和陡边坡路堤及深挖路堑段、新老路基衔接段的路基施工处理技术进行深入分析,旨在为类似的工程建设提供可靠依据。
关键词:高速公路;特殊路段;路基施工
高速公路沿线中,尤其是山区高速公路,其沿线内存在很多特殊路段,每个特殊路段都有不同的特点,需要在路基施工中采用不同的方法和措施进行处理,保证路基施工质量。
1工程概况
某高速公路按双向四车道要求进行施工,设计时速100km/h,公路行车道宽度为2×(2×3.75)m,路基总宽度为26m,土路肩、中间带与硬路肩的宽度分别为0.75m、2m和3.0m,起迄桩号为K259+300~K429+117.034。本工程所在地区地质较为复杂,处于三条断裂带的交汇位置,路基施工难度相对较大。
2工程特殊路段路基施工
2.1软基施工
本工程沿线范围内主要不良地质包括粉土、软土与细沙。其中,细沙的厚度在0-9.6m范围内,粉土的厚度在0-4m范围内。这些土层的力学强度相对较差,不可直接作为公路路基。由于该段软土实际厚度较薄,故设计决定采用碎石土、碎石及石渣进行置换,这种填料应具有良好的透水性。先清除表面存在的腐殖土,然后进行30-50cm左右的换填,使用碎石土、中粗砂或碎石等保持稳定且透水的填层材料[1]。
2.2填筑、开挖交界段施工
为确保填筑与开挖过渡段的公路路基和路面能够保持稳定,减少差异沉降与不均匀沉降,如果地面的横、纵坡在1:5以上,则路基底部应从底面线开始开挖宽度至少为2.0m的等宽台阶,同时将横坡控制在2%,坡向台阶的内侧。此外,在台阶所在位置,其压实度应增加2%。在横向开挖和填筑交界位置,如果填方少于一个行车道,则应进行适当的超挖。
在纵向填筑、开挖的交接位置,开挖段10m内路槽底部进行80cm左右的超挖,如果地面纵坡超过1:2.5,则需要在路床的底部和顶面分别铺设长度为20m,宽度和路基相同的土工格栅,铺设后用钢筋钉进行加固,横、纵向的间距按2.0m控制。另外,还要在填筑与开挖的交界位置布置长度至少为6m的稳定过渡段。
在横向填筑、开挖的交接位置,如果地面上的横向坡度超过1:2.5,则需在路槽底部进行80cm左右的超挖,同时在超挖层的底部与路床顶部分别铺设宽度为6.0m以上的土工格栅,开挖段和填方段分别为3m,铺设好后用钢筋钉进行加固,横向与纵向间隔距离分别按2.0m控制。此外,还要在填筑与开挖的交界处布置长度至少为6m的稳定过渡段。
在路基的开挖施工段,需要全幅实施路床处理,为了有效减少沉降,现场处理长度需要先填筑段延伸5m左右,同时向开挖段开挖至少10m后进行回填,实际厚度从路床的顶面以下150cm减小至80cm,按照现行技术规范的要求进行分层碾压施工,要求压实度达到97%以上。在填筑和开挖的交界位置布置土工格栅,在路床的顶部铺设第一层,在路床顶部以下1.5m的位置铺设第二层,格栅的抗拉强度应达到40kN/m以上,双向延伸率按照不小于3%的要求进行控制。
2.3高边坡、陡边坡路堤和深挖路堑施工
本工程处在微丘区,部分路段因地形较为复杂,开挖和填筑高度都很大,而且坡度也很陡。以地基土力学性质、土质种类、所处层位、分别厚度和分布情况等为依据,结合地基土实际承载力与地下水实际埋深,开展综合分析和理论计算,不同段落的稳定性需要满足设计要求,一般无需进行特殊处理,可视为普通的开挖与填筑段落进行处理。
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对于高、陡路基,需要采用以下方法进行处理:第一,对基底条件进行改善,经准确的分析计算,对填筑高度相对较大,且地基强度降低的用石渣等材料进行换填;第二,采用加筋措施,对于高边坡路堤,需要在边坡超过1:2.5的位置沿台阶布置土工格栅,这样做的目的在于提高路堤稳定性,并对应力进行扩散,确保地基的沉降与受力能够达到均匀;第三,采用支挡构造物,如果陡坡路堤横坡超过1:2.5,则不仅要在原地面上开挖出稳定的台阶,同时设置土工格栅,还要以地质和地形,以及路基稳定计算分析结果,在坡脚位置布置稳定且可靠的支挡构造物;第四,切实做好排水设计,提高边坡的防护水平;第五,在施工过程中要密切关注填筑后地基发生的变化,并对路堤的施工进行实时监控,保证路基处于安全状态。
对于深挖路基段,挖方高边坡工程设计会用到信息化与监测手段。在设计过程中要充分考虑岩土体种类、水文地质和结构面等,并通过对数值分析法和地质类比法等措施的综合利用,保证设计的合理性。其中,对岩质边坡而言,要极强节理裂隙与结构面的实时调查工作,通过对边坡稳定性的综合评价,针对不同形式的边坡,用合理有效的处理方案。
土质边坡容易产生局部滑塌,本工程沿线范围内土质边坡以弱膨胀土及膨胀土为主,雨水向内部渗透后,水进入土体使其软化,增加了自重,使抗剪强度明显降低,极易使边坡土体发生滑塌。针对这一问题,可采用以下措施处理:在一般路段,主要进行放坡即可达到要求;在高边坡,需要用骨架进行有效防护。
岩质边坡容易产生碎落与崩塌,本工程沿线范围内节理裂隙发育,且岩体破碎,对路基进行开挖以后,岩体将加速风化,并且还会使地表水不断下渗,造成节理面含泥,在遇到水以后将发生软化,减小了抗剪强度,当受到节理面直接作用与影响后,边坡上的岩体会发生破坏,最终造成碎落与崩塌。针对这一问题,可采用以下措施进行处理:对边坡表面存在的危石进行清理,同时放缓边坡,并在必要的情况下设置挡墙,以实现有效防护。
2.4新、老路基的衔接
老路基可直接作为新路基组成部分,如果老路路面实际标高处在新路床顶面下部,则老路可直接作为新路的路基。如果老路的路面实际标高处在新路路床上方,则需要对老路的表面进行超挖处理,到路床顶面下部20cm左右为止,从老路中挖除的填料,可根据其实际情况重新使用,但要注意新修部分实际压实度应在原标准上提高2%。
对老路基进行加宽施工时,需在原路基上挖出宽度在2.0m以上的台阶,同时按2%的要求设置坡向内侧的横坡,施工中做好分层压实,在台阶的位置将压实度提高2%。如果老路基加宽实际宽度在0.75m以内,则需对原路基进行超挖处理,或超宽回填。在新、老路基的衔接处,其横断面施工过程中需要严格注意下列两点:
第一,在开工前沿着老路边坡走向进行至少20cm的清表,再沿着完成清表以后的边坡,按从下到上的顺序进行台阶开挖,将台阶的开挖宽度控制在2m左右,并向内倾斜2%的横坡。
第二,在路基的底层要设置一层土工格室,如果填土的实际高度在3m以上,则要在适当的位置增铺土工格室,需要注意的是,格室应伸进新路基至少2m。在实际施工中所用的土工格室,应具备足够的强度,一般延伸率不能超过10%,抗拉强度不小于50N/cm,按(20×20)cm的要求对网格尺寸进行控制,土工格室的实际高度按5cm进行控制。在对土工格室进行铺设施工过程中,需要进行均匀的张拉,并借助U型钢进行可靠加固,使其保持稳定,防止在填筑施工中发生偏移[2]。
3结束语
伴随公路工程建设不断发展,不同地区与环境中建设的公路逐渐增多,在这种情况下,公路工程施工过程中,时常与遇到很多特殊路段,路基作为公路工程关键部分,其质量对公路工程整体质量与后续使用有直接影响,是主要影响因素,同时路基稳定性与强度对公路整体稳定性也有影响,所以在实际施工中必须采用合理有效的方法处理特殊路段中分布的路基,实现对路基条件的有效改善,进而达到预期的工程质量要求。
参考文献:
[1]胡海波.不良地质路段和特殊路基处理方法及质量控制思路[J].中国高新技术企业,2014(24):91-92.
[2]郑崇,李西勇.浅谈滦海公路特殊路段路基处理技术[J].黑龙江交通科技,2013,36(12):5-6.
论文作者:谭朝辉
论文发表刊物:《基层建设》2018年第11期
论文发表时间:2018/6/6
标签:路基论文; 土工论文; 路段论文; 宽度论文; 位置论文; 台阶论文; 格栅论文; 《基层建设》2018年第11期论文;