中交四公局第三工程有限公司 陕西省咸阳市 712000
摘要:随着近几年我国高速公路发展步伐的不断加快,很多地区已经全面开展了高速公路工程建设,然而由于一些地区的地市变化比较大,因而高填方路基施工也就与日俱增,而怎样处理好高填方路基的施工以及稳定沉降已经成为当前公路工程部门必须处理好的问题。本文作者分析了高填方路基的快速施工技术,并对相关的施工工艺以及质量控制措施进行了探讨。
关键词:高填方;路基;快速施工;沉降控制
一、高填方路基快速施工技术概述
1、高填方路基施工技术特点
高填方路基常指填筑断面的面积、路堤的累计沉降以及填筑的高度都比较大的公路路基,它的施工工序比较复杂。由于高填方路基的填筑断面面积比较大,所以工程量就会非常大,因而工期比较长,在施工过程中会涉及到各种填筑问题,因而很难控制好它的质量。高填方路基的填筑高度也比较大,所以路基的边坡一定要具备充足的稳定性和充足的整体抗压性。路基自身累计沉降大便使得路堤施工单位必须严格控制路堤的沉降高度,不允许有丝毫的误差存在。另外高填方路基施工结束后其使用过程中常会出现各种各样的问题,以至于加大了维修整治的困难,而车辆运营阶段该路基又经常会出现各种病害,比如路基边坡出现滑动,路基整体和局部会出现沉降,还有路基出现开裂现象等。在路基填筑结束后,尽管地基能够承受的土压力可以保持稳定,但是道路通行期间不仅会受到土压力,还会受到行车和外界环境等诸多方面因素的影响,所以在高填方路堤施工完成后的一年时间里一定要加强养护工作。
2、高填方路基快速施工技术
高填方路基的快速施工,必须包含施工前试验、填筑、压实等相关工序。施工前,必须进行填筑试验。可以选择填方地段作为试验段,控制长度大于200m。在试验过程中,选择合适的设备类型以及各种参数,进行反复试验,确定工程中的各种设备和参数,便于施工阶段的施工。在施工前必须仔细勘察填方的区域,了解其地质和土质情况,尤其是特殊地基,应根据相关规范,对地基进行处理。一般而言,可先将地面的树木和腐殖质土清除,并降积水排除,晾晒、平整,然后在原地面开挖出宽度大于1m 的台阶,利用压路机碾压,直到压实度达到规范要求。运料前,挖方区的填料经试验合格后使用。采用挖掘机或装载机装车,自卸汽车运输到填方区。汽车卸料时,安排专人指挥,按每层30cm 的松铺厚度计算卸料密度,由远及近进行卸料,一层料卸完后,即停止卸料,进入摊铺和整平阶段。当填方区一层填料上料完成后,按层厚30cm 的松铺厚度,采用自重30t 以上大型履带式推土机初步摊平,并在初平后,进行来回碾压,完成初步压实,以利于平地机平整。每层初步平整完成后,再用平地机进行精平.并形成一定的路拱以利排水。对机械无法到达边角处采用人工找平。填方的压实。在经过平地机精平后的填层面上采用人吨位振动式压路机碾压。碾压时直线段由两边向中间,小半径曲线段内侧向外侧,纵向进退式进行,横向接头重叠0.4~0.5m,纵向碾压轮迹重叠0.4~0.5m,压路机的行驶速度控制在4km/h 之内,初压时采用静压,然后改为振动压实,其压实遍数均由试验确定。对于边角地带,机械无法进行碾压,可以采用强夯的方式进行处理。以灌砂法为主,核子密度仪辅助的方式进行检测。路基进行填筑操作时,必须按相关规范进行土工试验,从而确定图土样的密度以及最佳含水率,填层的压实度,必须达到规范要求,如果没有达到,需要进行反复碾压,并对填料的汗水率进行分析计算,确定其值在最佳含水率±2%的范围之中,如果偏大,则采用翻松晾晒的方法进行处理,如果偏小,则采用洒水湿润等措施,直到其数值达到要求。
二、沉降控制技术措施分析
1、沉降分析方法
高填土沉降的内涵主要是路基沉降,具体包括沉降你和沉降预测。就现在而言,路基沉降技术和预测的方法有三个类别:其一是分层综合法,即利用规范以及相关标准而计算出路基的最后沉降量,在工程实际中此法应用比较多。其二是数值计算法,即利用当前以及成熟的理论,根据不同的土质,构建不同的模型,从而利用计算机来分析计算出各个有限元的沉降量。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆其三是以实际的沉降资料为基础,进行推算出路基的沉降量,此法具备非常独特的优势,通常在实际工程中,衍生出各种指数曲线法、S 型成长曲线法、时间序列法、双曲线法、线性回归法、灰色预测法、神经网络法、以及近年出现的小波神经网络法等等。基于现场实测数据的沉降预测方法既有它的理论基础,又简单易行、便于操作,结果也往往与实际情况吻合较好。而前两类方法需要很多实际工程来确定,而且在取样过程中难免出现很多干扰尿素,导致实际结果与理论沉降量并不呼应。对于高速公路而言,其重要的控制点是预测以及控制工后沉降。在实际施工过程中,必须全面预测和分析路基沉降数据,合理选择施工工艺,强有力地保障路基沉降的稳定是重中之重。
2、沉降控制技术
在具体施工中,控制沉降必须从施工前就抓起,施工前期,必须建立2-3个观测基点,基点位置必须在沉降范围以外的区域,结合全站仪、水准仪等精密仪器,测量出基点位置的标高以及相关基线方位,然后在路基的两边,即路堤坡脚处、坡脚以外2m 和4m 处,对称埋置三个观测点,各观测点间距为200m,这些观测点用钢筋混凝土浇筑成土桩,尺寸大小为15×15×150cm。在路基填筑前,以全站仪测定好的基点标高和基线方位为基础,作为初始位置,做好详细的记录。路基正式浇筑之时,以每天进行一次观测为宜,如果测点位移以及沉降数值变化很小时,可采取三天测量一次,如果基本没变化,则可七天测量一次,详细记录每次观测的数据。为了控制沉降,必须在施工过程中把握填层厚度和填筑宽度。当每一层初平之后,必须进行填层厚度的检查,一般而言,填筑的厚度要不能超过30cm。如果在检查过程中,有超过范围的,必须采取减薄措施。利用推土机进行初铺时,必须控制摊铺的宽度,一般来讲,摊铺的宽度要大于设计宽度,一般大50cm为宜,这样可以充分保证路基边缘的压实度。在路堤的填筑过程中,施工工地必须有领导坐镇,实施全过程的指挥工作,保证填层厚度、平整度都达到相关标准,使得路基密实度达到相关水平,并且要保障全过程中的施工符合规范要求。对于填层土质而言,必须严格控制,必须在填筑工作前,经过大量试验来确定合格的填料,对于包含有害杂质以及达不到要求的土,绝对不能采用。如果填料的土质不同时,应该因地制宜、相互对应,即不同土质填筑不同的填料,而且各种填料填筑的连续厚度不能低于50cm。一般而言,强度小而且透水性较差的土,填在下层,相反来说,强度大土质较好的良性土填在上层。对于填土而言,必须全面保障其压实度,每填完一层,必须由专业人员对压实度进行检测试验,尤其是路基的薄弱环节,必须进行强有力的抽查试验,如果密实度达不到要求时,必须采取相关措施,比如强夯处理等等,用以保障路基压实度。在高填土施工过程中,必须要做好排水工作,填筑过程中,在填层设置横向的排水破,其坡度控制在2%~4%,在路基两边设置交错排水沟,间距以10~20m为宜。
3、快速补强措施
高填方路基在快速施工后存在路基下沉及路面不均匀沉降及侧移的隐患,可以拟定采用局部压密注浆处理方案。压密注浆法即浆液在一定压力下,先对原地层空隙、裂隙进行充填,后随压力增大。沿土体最小主应力面进行劈裂,浆液进一步扩散和延伸,最终形成板状和树根状浆脉,与原状土形成复合地基。该工艺既能提高承载力,又具有施工速度快,造价较低的特点。施工工艺流程为: 布孔→钻机就位→成孔→清孔→检测浆液配制→浆液搅拌、检测→疏通管路→检查仪表→注浆器→下止浆塞→分段灌注→灌注结束→封孔→清洗泵体、管路→妥善处理余浆。
三、结语
随着我国道路工程的发展,高填方路基的施工也日益广泛。高填方路基的施工过程中,最为重要的便是施工质量的理性控制,尤其是对沉降的控制,在施工中,必须遵循相关标准,提前分析沉降产生的原因,合理利用相关的施工技术,并加强现场施工人员的指挥以及协调,只有如此,才能充分稳定路基沉降,提高施工水平。
参考文献:
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论文作者:马超
论文发表刊物:《建筑细部》2018年第17期
论文发表时间:2019/3/18
标签:路基论文; 路堤论文; 过程中论文; 卸料论文; 压实论文; 填料论文; 土质论文; 《建筑细部》2018年第17期论文;