摘要:现阶段,我国的公路工程建设越来越多,其施工技术也有了很大进展。公路路基质量是影响整个公路工程质量的关键因素,而在路基施工过程中,高填深挖施工一直都是难题。基于此,本文全面、详尽地介绍了高填深挖路基的施工技术,并且验证了在控制高填土方路基不均匀沉降的过程中,冲击碾压和加铺土工格栅技术的积极作用。
关键词:公路工程;高填深挖;路基施工
引言
高速公路工程对路基平整度、稳定性、高度差等指标有着严格的要求。高填深挖路基的建设一直是公路建设领域的难题,在我国很多地区广泛分布着丘陵沟壑地带,给高速公路建设带来了很大影响,一般需对沿线路基进行必要的填方和挖方处理。项目沿线以梁状丘陵沟壑为主,地质条件复杂,特殊地基处理工程较大。沿线区域内湿陷性黄土地基分布广泛,路基土方工程较大,路基填筑质量要求高。在建造高速公路时,建设者需要依据实际地质条件对路基进行科学合理地设计与施工。
1高填深挖路段防护设计原则
近几年,公路的施工技术与设计理念有了极大程度的改变。但是越来越多的公路项目也为工程质量提出了更高的要求,尤其是高填深挖路段的防护设计,更是施工防护的重中之重,主要是因为高填深挖路段施工面积较大,道路截面较广,导致道路整体结构稳定性较差,十分容易受到外界环境因素的影响。这就需要该类型路段的防护设计要从多个角度进行综合考虑,立足于基本设计原则,保证工程整体质量,促进道路可持续应用。就目前我国高填深挖路段防护设计基本内部而言,可以将设计原则分为以下几个方面:一是注重环境。任何工程在实际建设过程中都需要考虑到自然情况,对于自然情况的考虑主要分为两个部分:一方面,要求公路施工人员以道路为基准线,考察周边自然生态环境,保证工程施工过程不会破坏周边环境;另一方面,要求在对环境考察完成之后,分析出当地地质特点、水纹特点以及气候特点,然后根据分析结果得出最终的防护设计方案,保证在外界环境因素影响的情况下,防护工程仍然可以发挥重要作用。二是紧密结合实际情况。公路的防护设计并不是想当然的设计形式,需要设计人员以及施工人员深入到工程现场进行实地考察,根据考察内容进行综合分析。一方面,施工及设计人员需要对工程高填深挖各项数据进行分析,对道路边坡以及横截面进行综合考虑,从而让最后的防护设计可以更加契合施工情况;另一方面,施工及设计人员需要根据当地自然环境进行设计方案的选择,以此保证防护工程具有实用性以及可行性。三是综合应用防护措施。对于高填深挖路段而言,与一般路段相比其所具有的施工内容更加复杂,在进行防护设计时,仅应用一种防护手段很难达到目的,通常情况下会应用多种防护措施搭配进行设计,保证最终防护设计可以良好发挥作用。
2高填深挖路基填方
2.1路段试验
在开展路基填筑施工之前,应该选择具有代表性的路段开展相关试验,保证试验长度必须超过200m,试验确定具体的施工参数,在实际施工的过程中,必须严格根据实验所确定的参数进行,一旦存在质量不合格的情况,立即分析原因,及时解决问题。
2.2施工降水
路堑两侧布置控制性降水井,降水井纵向距为20m;路堑内布置疏干降水井,降水井间排距为10m,降水井直径400mm,降水井深度为开挖深度加3m。1)降水运行应与路堑开挖施工互相配合,在降水井施工阶段应边施工边疏干,以保证挖土方的干作业环境。降水时间需持续至第一层宕渣填筑前,降水井采用级配砂进行回填封堵。2)在降水过程中,要及时观察测量井的水位,降水按基本保持路堑干燥考虑,路堑中水位以降至路堑底面以下1m为宜,开始抽水时,如观测降水在计算时间内还未达到规定降水深度时,应立即检查原因,对降水进行重新修正和计算,直到达到规定降水深度后才可进行下道工序施工。
2.3铺筑土工格栅
为了防止破坏土工格栅结构,必须将突出地面的坚硬物随时取出,在铺筑土工格栅前,先对其进行相应的试验检测工作,在铺筑过程中,需要符合以下要求:保证单向土工格栅每延米的拉伸屈服强度超过80kN,控制屈服伸张率<12%。根据施工要求,应用土灰画出土工格栅的外边界,然后沿着边界铺筑土工格栅,铺筑的过程中不仅要保证土工格栅的顺直,还必须保证其不能出现任何皱褶,并控制相邻且格栅搭接宽度必须超过30cm。
2.4深挖路基施工要点分析
垫层法也叫浅层换填法,分为素土垫层和灰土垫层,在湿陷性黄土地区使用较为广泛。它是将基底以下的湿陷性土层全部挖除,然后用灰土或素土分层夯实做成垫层。(1)Ⅰ、Ⅱ级非自重湿陷性黄土已挖除或挖余湿陷性黄土厚度较薄路段(剩余湿陷沉降量小于允许范围):路床采用水泥土换填;(2)Ⅰ~Ⅱ级非自重湿陷性黄土,清表后,若冲击碾压的路段长度<100m或与既有构筑物间距<30m时,采用素土翻挖夯实+换填50cm厚5%水泥土;(3)Ⅱ级及以上自重湿陷性黄土,清表后,若与既有构筑物间距<100m,采用素土翻挖夯实+换填50cm厚4%水泥土处理。
2.5基底处理及堤身加固防护技术
对于高填深挖路段而言,为了保证工程整体质量需要从多个角度进行综合分析,防护技术的设计应用还应该立足于工程施工主体进行考虑。为了保证施工地基的基础性强度,降低工程完成之后的路面沉降效果,会对现有地基进行抛石处理,通常情况下抛填高度维持在2m即可。在工程完成之后,需要应用振动压路机进行压实处理。夯实过程中,需要根据路面深度进行多次夯实,施工要求规定,从基底起每隔6米进行一次夯实,最终夯实4次即可,如果基底厚度没有达到24m,也需要按照6m进行夯实。
2.6生态防护设计方法
生态防护方法是一种较为重要的应用方法,尤其是在现阶段建设中,此种方法的应用越发广泛,在应用过程中不仅可以起到良好的防护作用,还可以降低防护设计投入,对于周边自然环境也存在正向影响。生态防护设计的常见方法可以分为以下几种:一是植树加固。此种方法主要是栽种树木实现道路结构加固,但是在实际应用过程中,需要合理考虑到施工位置的地理环境,以便确定合适的栽种苗木。栽种过程中可以以梅花、方格等图案进行设计,进一步保证道路结构稳定。二是土工网植草防护。这种公路路基防护措施是一种复合型的防护方式,在实际的公路路基防护工作中取得了较好的效果,因此其在未来的应用范围还将进一步扩大。现阶段采用土工网植草防护时需要应用到新型防护材料,同时还需要应用到先进的生产工艺,以确保三维立体网的质量水平,这主要是在早期发挥着十分重要的防护作用,当草地逐渐生长起来后就可以实现两者对公路路基的共同防护,从而提高公路路基的防护效果。
结语
综上所述,路基稳定性是高速公路工程的重点问题之一,而地质条件对其有着决定性的影响。银昆高速公路某标段采用高填和深挖的方法来保证该标段高速公路顺利通过湿陷性黄土区域,有效实现了路面的平稳性与顺畅性。我们通过对高填方、深挖方路基进行施工设计分析以及对施工工艺进行分析,确保该标段填方、挖方路基满足相关要求,顺利投入使用。
参考文献
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[2]张国庆.公路路基边坡稳定性及防治对策[J].黑龙江交通科技,2019,(04):64-65.
[3]宋平平.湿陷性黄土地基处理方法的分析及在工程中的应用[J].建材发展导向,2019,17(4):30-32.
作者简介:
马彩艳,女,黑龙江,中专,中级职称,公路工程师,1980年12月29日
刘桂香,女,黑龙江,中专,中级职称,公路工程师,1979年3月14日