湖南高速铁路职业技术学院湖南衡阳421001
摘要:高路堤施工在山区高速公路施工中经常遇到,其施工也是整个路基工程的难点工程,因此,高路堤施工的好坏将直接影响到整个工程项目的质量。本文主要就高路堤施工的关键技术进行探讨。
关键词:高路堤;施工;探讨
1概述
一般来讲,高路堤是指填土高度大于18m(土质)或20m(石质)的路堤。与一般路堤比较,高路堤具有以下几个明显特征。①填筑高度大。②路堤自身累积沉降大。③由于路堤自重产生的恒载较大,需对地基强度进行验算。④高路堤填筑断面面积大,填筑质量保证较为困难。⑤路堤高度的增加将会相应地增加用地和工程造价。
山区高速公路路基施工经常会遇到高路堤工程项目,也是路基施工的重难点工程。不利的地形条件,施工工艺较难把握,容易出现高填方路堤施工后产生路基坍塌、路堤沉降等质量事故,严重影响高速公路的质量。
因此,路基施工过程中应根据实际的地理环境、资源状况、环境气候等来选用科学、可行的施工工艺。
2关键施工技术分析
2.1施工工艺
一般情况下,高路堤施工可以按如下施工工艺进行。
基底清理→运料→摊铺→检查层厚、含水量→振动压路机碾压→压实质量检测→合格进入下层施工,不合格返工→路床顶面和路基顶面进行冲击增清补压。
2.2基底的处理
1)在进行第一层填石施工前,必须认真清除地表植被杂物、积水和表土,处理坑塘,并对基底进行认真压实和处理,压实系数大于0.90。如因原状土含水量大,压实系数达不到0.90时,应将原地面土翻挖、晾晒后,再压实直至合格为止。
2)彻底清除软土通过填前压实,检查发现将软土彻底清除后,才能填石。
3)应做好原地面临时排水设施,并与永久排水设施相结合,避免雨水冲刷填石路堤基底,影响填石路堤的稳定。
2.3基底处理的注意事项
1)要保证基底的填前压实,由于地表的原状土处理比较困难,较难达到规范要求的压实度,但一定要采取措施,确保原地面填前压实达到设计要求
2)要做好地质条件变化处的处理。由于地质变化处的路基沉降对于路基的整体性危害极大,因此,做好结合部的路基填筑和基底处理也是保证高填路堤的一个重要条件。
3)做好纵坡大的部位的台阶开挖质量。对于在路基填筑有纵坡地段挖台阶,在规范上有明确的要求,但在施工过程中除了要严格按照规范要求施工外,还要根据现场实际情况进行有针对性的加强处理。
4)处理好结构物的台背回填。结构物的台背回填由于面积小,填筑厚度和路基的填筑不同、压实度要求不同、填料不同等,使台背回填和路基填筑的结合处成了一个薄弱部位。因此,在台背回填施工时,应采用和路基填筑同时施工的方式进行施工,保证和路基填筑同时碾压。
2.4高填方路堤压实工艺
高填方路基工程具有处理面积大、土石方量51大、工程场地松散不均匀、山坡地形陡峭等特点。实践证明,压实作为施工过程中的主要工序,路基在施工过程中进行科学、合理的压实,可以提高结构层的强度,增强整体稳定性,减少道路的不均匀沉降。影响压实度的因素主要包括压实的遍数不够,压实机械与填料的性质、厚度不匹配,碾压的均匀度不够,局部出现漏压现象,填料的含水量过大或过小偏离最佳含水量。
在高填方路堤压实施工中,应根据实际的施工环境,先选取试验路段进行现场试验,确定能达到最大压实干密度的松铺厚度、碾压机械型号、碾压机械组合、碾压速度及碾压遍数等参数,试验结果作为正式施工的依据。对产生“弹簧土”的部位,过湿土采取翻晒或掺加生石灰粉进行翻拌,等其含水量适宜后重新碾压,或直接挖除换填后重新碾压。
2.5高填路堤压实质量控制方法
高填路堤压实质量控制方法主要包括压实质量检测方法、压实质量控制方法等。压实质量检测方法:路基压实质量与公路工程质量密切相关,因此路基压实度检测是公路质量检测的重要环节。
在路基压实质量检测中我国目前普遍的方法是进行密度试验。可采用以密度试验法为主,以填筑层厚度和碾压遍数为参数检测为辅,有条件的也可配合标准贯入试验法及开挖探坑直观法来进行压实质量检测。压实质量控制方法:压实的目的就是通过碾压作用,使路堤在将来路面和行车荷载共同作用下可能发生的瞬间压缩变形在路堤填筑期间完成。压实的直接效果是使填筑层表面发生沉降变形。
因此通过观测路堤填筑表面在一定压实荷载下的沉降就可以掌握压实情况。沉降差检测是通过观测标准吨位的压路机碾压已压实层表面的前后沉降量的差值,用于判断被检测层是否达到压实标准。
2.6高填方路堤的动态设计及监控方案
项目路段地质构造复杂,区内断裂构造发育,边坡岩体结构破碎,节理裂隙发育,影响边坡的稳定。路基开挖后,坡面岩土在雨季容易呈现饱水状态,导致坡面产生滑塌、崩塌,甚至边坡整体失稳。所以,在施工过程中,应注重高填路基的变形与稳定监测工作。
(1)高填路基的监测
为及时了解和掌握加载过程中的位移和变形,控制堆载速率,确保路基填筑的顺利完成和控制不均匀沉降,对填筑施工进行全过程现场监测。监测点一般布设在土路肩、各级填方平台及坡脚处。通常按照50m间距布设一条横断面且每处高填或软土路段不少于一条进场断面。
沉降观测的频率取决于沉降量的大小和加载方法。要求施工期每填筑1次应观测1次,如果两层填筑间隔较长,每5天至少观测1次。当填筑到上路床顶后,预压期第1—2月,每月观测2次,从第3个月起视沉降速率变化情况进行观测,直至预压期结束。路堤在填筑过程中,如沿路堤中线地面沉降速率≥1.0cm/d或水平位移速率≥0.5cm/d,标志位不稳定状态出现,应立刻停止加载(填土)。当停止加载后每天仍需进行观测,当连续观测三次沉降量或位移量在规定控制范围之内时,才能继续加载填筑施工。当填筑至上路床顶面时,连续两个月的观测沉降量每月不超过7~8mm,确定为沉降稳定。此时方可卸载并开始路面填筑。
(2)建立人工巡视检查制度
一般来说,现场巡视检查是一种对路堤沉降稳定情况的宏观检查,而仪器监测所获得的各监测点监测值是路堤的某个局部现象的微观反映。只有通过现场巡视检查才有可能更好地将监测反映的局部现象联系起来,建立整体概念。因此,进行巡视检查是必要的。
3结语
高路堤施工是路基施工的重难点工程,本文主要阐述了基底处理及注意事项,路基的压实及控制方法以及施工的动态监测方法等几个方面,为类似高填方路堤施工提供技术参考依据。
参考文献
[1]何俊伟.公路工程中高填路堤的常见病害及原因分析[J].建材与装饰,2008,(2).
[2]JTGF10-2006公路路基施工技术规范[S].北京:人民交通出版社,2006.