杭州公路工程监理咨询公司杭州311400
摘要:在公路工程建设施工过程中,需要进行高填方处理的路基施工项目逐渐增多,这种施工技术也在实践过程中也不断得到完善。由于高填方路基的稳定性比较难控制,因此在施工过程中,必须严格依据施工工艺要求进行施工,并有效控制每道工序的施工质量。本文以工程实例分析高填方路基施工技术在公路工程的应用。
关键词:公路工程;高填方路基;施工技术
1工程概况
某公路工程为双向六车道公路,公路总施工长度为3.1km,设计车辆的最高通行速度为100km/h。全线公路路段途径鱼塘、苗圃种植区等路段,大多数路段都需要进行填方施工,填方高度在6.6m。由于路基填土较高,自身负荷大。对天然地基的压缩变形量和承载力要求高,所以,在进行路基填筑施工前,要先调查路基情况,分析地基是否达到高填方路基的施工要求。
2天然地基的调查与评价
根据钻土调查结果和原位测试实验结果,将施工场地勘察深度地层分成三层,分别为黏土层、淤泥层、素填土层,地基的物理指标如表1所示。
(1)表层填土,土内含有大量的杂物,如草根和碎瓦片等,由于土内有很多冲孔,因此其地基承载力不满足要求(fk=100kPa<200kPa),且压缩模量只有4.0MPa。整个地基在荷载的作用下会产生较大的变形情况,使工程的施工质量达不到要求,只有将地基进行处理再进行施工,才能满足高填方路基的基本施工要求。(2)淤泥层,淤泥一般为灰色且具有腐臭的味道,具体分布位置在鱼塘和沟壑中,淤泥内一般会混杂着一些碎瓷片和瓦片,因此其地基承载力也不是很高(fk=50kPa<200kPa),且压缩模量只有1.8MPa,整个地基也不符合路基的施工标准,需要进行淤泥的清理工作方可进行施工。(3)黏土层,属于第三层,其质地较为坚硬,内部含有大量的Fe、Mn结核,内部沙性较好,因此地基承载力较强(fk=380kP≥200kPa),且压缩模量达到了10.2MPa,整个地基在荷载的作用下不会产生严重的变形,基本上满足工程的要求,路基的持力层可以选用该土层进行施工。
3高填方路基的填筑方法
3.1材料要求
材料的选取需要按照设计要求来进行,所用的材料必须先进行试验,符合要求的方可进行施工。一般路基的填料为碎砾石夹土,这种材料一般使用在路床以下80cm~100cm深度范围内,整个石料含量大约占全部材料的30%~50%。填料时要保证材料的均匀摊铺,如果条件允许可以参入一定比例的砂土和砾砂土进行回填,除此之外,不准使用其他如生活垃圾等质地不稳定的材料。
3.2填筑的厚度规定
在给定条件下,如填料、最佳含水量、压实度和最大干密度一定时,最符合实际情况的填筑厚度是30cm,减少和增加填筑厚度都会造成一定的损失,因此本文中的高填方路堤最佳的填筑厚度为30cm。
3.3路基填筑的具体施工工序
(1)在整个路面进行布土施工时,布土的实际距离要相等,运土路线可以根据实际情况进行制定。在进行等距离布土时,要保证车辆从一端开始,按照成排的顺序进行。(2)在进行填土的摊铺和整平时,要根据实际采用的土质和机械进行虚铺系数的确定,在确定虚铺系数后再进行摊铺填土。在整个施工过程中,要注意填筑厚度的控制,以30cm为最佳,每一层进行压实处理后还要进行测试,待厚度和压实度符合要求之后方可进行整平,一般路基横坡的整平要求为2%,如果需要进行排水,则整平要求为3%到4%。(3)进行路基振动压实和冲压补强时,可以用40t振动式压路机进行施工,第一遍先进行轻微的振动压实,第二遍再进行强震压实。在整个压实施工完成后进行冲压补强,这种施工顺序可以帮助路基增强压实度,使填土变得更为坚实和稳固。(4)在进行分层填筑时,可以在路床以下60cm~80cm的位置加入一定比例的稳定剂,如石灰和水泥等,稳定剂的加入可以使路基的上层形成较为稳定的土层,如石灰稳定碎砾石土层和水泥稳定碎砾石土层,且厚度分别为80cm和60cm。这种稳定的土层可以有效地避免在施工期间施工车辆或者其他荷载对路基造成的破坏。
3.4填方路基的压实
可使用大吨位的振动式压路机对路基进行碾压。碾压时,直线段可从两边向中间延伸,小半径曲线段则应该由内侧向外侧延伸。纵向碾压的轮迹应该重叠40~50cm,横向衔接也应该根据宽度重叠碾压。压路机的碾压速度应该根据试验段来确定,初压可采用静压的方式,初压完成后可采用振动压实的方式,碾压次数要完全符合规定的次数要求。
3.5观测高填方路基沉降
为了解预制构建施工期间沉降的变化情况以及工后沉降情况,在填筑路堤时,建立了完善的检测网络,并利用布设在路堤中央的分层沉降板、中央地面沉降板等对填方路基进行检测。并以此辨别路基的稳定性,对填土的速度进行控制。然而,在布置监测站点时,主要是根据填筑顺序进行布置的,所有的元件、监测仪器也是在施工时埋设的,并且建立了基点网监测四周环境,每三天监测一次。观测显示,软土地基的高填方路基施工后的沉降控制在0~3.2mm以内,高填方路基施工质量良好,工后路基沉降情况不明显。
4高填方路基施工技术的应用
4.1强夯技术的应用
强夯法主要是针对湿陷性黄土的特点,采用起重机将大吨位的夯锤提升到一定高度,然后使其自由下落,进而对地基进行冲击压实,提高地基的强度。强夯法能够消除黄土的湿陷性,以达到加固地基的目的。对原地面采用强夯法时,可采用梅花形的夯击法,单点夯击的次数应该符合要求。夯击前需要将地表的杂草、树根等杂物清除干净,并对原地面进行推平处理。应该准确测放夯点的位置,并对锤重及落距进行标定。对填方路基进行强夯时,路基每填筑3m高便需要夯实一次。可采用重锤进行夯击,以最后一次夯沉量小于2cm为单点夯击次数控制标准。夯击现场可使用水准仪对夯沉量进行准确测量。
4.2土工格栅技术的应用
土工格栅主要采用高密度的聚乙烯、聚丙烯等为原料,经过特殊的成板、挤压和冲孔后,再进行横向和纵向的拉伸,能使荷载分布均匀,且具有较强的抗拉性和耐久性。土工格栅技术可以单独使用,也可以同时与路基的浅层处理技术以及复合路基处理技术一起使用。施工时需要在高填方路基表面事先铺好厚度大约为30cm的中、粗砂,然后在砂垫层上设置土工格栅,这样能够有效提高土工格栅与软土之间的摩擦力,并充分发挥土工格栅的加固功能。铺设土工布或者土工格栅时,应该采用张拉施工法,并将土工布的四端锚固牢靠。
5结语
在公路工程的高填方路基施工过程中,容易受资金、环境、人员、天气及设备等因素影响,导致工程不能按预定计划实现。因此高填方路基施工时,必须严格组织施工,合理调控施工程序,同时控制好每道工序的施工质量,以保证公路工程的整体稳定性。
参考文献:
[1]高填方路基施工质量控制[J].李建功.科技与创新.2014(14)
[2]高填方路基后处理技术及工程应用[J].岩土力学.2015(07)
作者简介:
孙波(1988-02),男,内蒙古乌海市人,重庆大学工程管理专业,单位:杭州公路工程监理咨询公司,研究方向:公路工程道路桥梁方向.