公路软基地段高填方路基施工技术及注意事项

发表时间:2020/9/1   来源:《工程管理前沿》2020年4月第12期   作者:朱海荣
[导读] 软基问题是公路建设中的一个常见问题,需要通过适当的施工技术和手段进行有效的处理,否则,后续公路容易出现路面不均匀沉降等病害。

朱海荣
海门东方路桥工程有限公司 江苏省南通市海门市226100
摘要:软基问题是公路建设中的一个常见问题,需要通过适当的施工技术和手段进行有效的处理,否则,后续公路容易出现路面不均匀沉降等病害。因此,加强对其施工工艺的专题讨论显得尤为重要。根据公路软基路段高填方路基施工的特点,主要论述了施工中的关键技术和应用要点,从而有效地保证了高填方路基的施工质量。
关键词:公路工程; 软基; 高填方路基; 施工技术;
导言:当前,我国公路工程建设发展迅速,公路建设面临的地质、地形条件越来越复杂。为了满足公路线形的要求,在软基地段采用高填方路基。为了保证施工质量,避免不均匀沉降,有必要根据软基地段高填方路基的实际情况,制定合理可行的施工技术。
        1工程概况
        某公路工程合同段总填方量约23万立方米,填方时填弃渣。本标段路基施工的重点是保证施工质量和路基整体稳定性,填料应满足设计要求。在填筑过程中,必须加强实时观测,确保整个路基的安全稳定。填筑施工开始前,应认真做好试验工作和试验段的施工。同时将试验段的施工成果报监理工程师批准,作为正式施工的参考。另外,施工前应按设计和规范要求进行地面清理和压实施工。所有作业应按图纸进行,施工时应保持排水畅通。在特殊路基施工开始之前,如软基回填段,有必要根据图纸要求制定有效的处理方案。每层填筑完成后,由本工程进行检验,合格后方可进行上层填筑。本文根据工程实际情况,对软基路段高填方路基的施工进行了深入分析。
        2造成公路软基地段高填方路基出现事故的主要原因
        2.1施工前设计不合理,计算有偏差
        由于软弱地基段的特殊性和复杂性,在施工初期对设计人员的检查要求比较严格。土、地、水等因素会引起软弱地基段的出现。在施工开始之前,如果设计人员没有充分调查软基区段的特点,并对整个地形进行详细的调查和分析,但概括起来,则很容易在施工中显得不合理。由于软弱地基段的特殊性和复杂性,施工作业难度较大。此外,一些设计人员未能对软土地基进行系统详细的分析。因此,施工方对施工过程中的填筑量没有准确的计算。如果填料量太小,填料将严重下降,但如果填料过多,高填方路基将高于预期高度,因此设计师的早期设计必须合理。
        2.2施工工艺不合理
        施工初期应合理设计公路软基路段高填方路基的要求,在施工过程中应仔细地填筑各层路基。不能是整个工程的分层建筑,因为每层的填充高度不同。如果施工中采用同一分层填料,会发生路基横向开裂事故。填充时,厚度应刚好符合标准厚度。如果厚度超过标准厚度,压实后的路基高度将与规定高度相差很大,导致高填方路基沉降,质量变形严重。
        2.3施工用料不合理
        此外,在软基段高填方施工中,充填材料也会出现问题。若施工单位严格控制施工,仅为节约人力、物力和财力,取得经济效益,则采用当地材料的简易方法,采用河堤上的软土作为填料。这些填料不仅是软土的问题,还有许多腐烂的植物根、茎、叶,其中的水分还没有完全蒸发掉。如果用这些材料进行填筑,植物的根、茎、叶在土壤水分长期蒸发过程中会完全腐烂,造成填土高度严重下沉。同样,不正常的软石也不能用作填充的石料。
        2.4施工选址的不当造成施工的技术难度加大
        在高填方施工的选择上,选址不当也会造成施工困难。极为恶劣的地貌环境或极软地段不适合施工选址,不仅增加了施工难度,而且消耗了巨大的人力、物力、财力,增加了施工成本。
        3公路软基地段高填方路基施工技术应用步骤和流程
        3.1施工前期准备工作
        在公路软基段高填方路基施工技术应用的初期,应做好以下准备:首先,选择具有典型地质地形的公路试验路段,确保路段长度符合试验要求;根据试验结论确定施工中所需的施工设备、压实方法和压实工序步骤,以保证公路软基路段高填方路基施工的质量和经济性。二是对需要填筑路段进行实地调查,全面记录公路填筑路段的地质地貌、地形、气候、水文等,为后续施工方案设计提供基础资料。三是施工现场清理,清理的主要对象是路面和路面上的杂物,如腐殖质土、树木、石块和待移植物等,路面应干燥,无杂质和积水。四,在软基区段和填筑段中,如果有一定的坡度,则首先进行开挖作业,并将边坡处理成1米高的台阶,然后压实这些台阶。
        3.2公路软基地段高填方路基填料施工及排水作业
        公路软基路段高填方路基填筑材料应严格检查,经质量检验后进入施工现场。在公路软基段和填筑段设置固定区域,存放施工填料,运输专用设备,由专业人员监督装填装卸。高填方路基填料卸料数量主要根据每层路基松铺厚度确定,一般为30cm。每层填料依次卸料。在填筑每层填料后,先在软基区段铺设和整平充填路面,然后进行卸料的下一步。
        3.3公路软基地段高填方路基摊铺及压实施工
        (1)填方地段路基填土整平,选用合适的推土机,一般采用履带式推土机作为主要作业机具,以提高填料的压实度。摊铺碾压遍数应反复碾压,直至填料完全平整密实为止。(2)平地机可用于填方路段路基的整理,标准是公路路基的路拱有一定的坡度,便于后续排水。(3)进行路基碾压施工,该用较大吨位的振动压路机操作。高填方路基基面以直线形式为主的,按两侧向中间碾压的原则;高填方路基以曲线形式为主的,采用由内向外碾压的原则。横向碾压的重叠量主要根据路基宽度确定,纵向碾压的重叠量一般为50cm。(4)在碾压速度和碾压方法的选择上,碾压速度根据高填方路段的前期试验确定;碾压方法采用初压和复压相结合的方法,初压以静压为主,二次压实以振动压实为主。
3.4公路软基地段高填方路基压实度检测
公路软基路段高填方路基碾压施工完成后,在公路路堤填筑前,应进行碾压后路基压实度的检测。主要检测方法有核密度计法和灌砂法。为了获得最准确的检测值,如路基填料的含水量、干密度等,对路基填料进行土工试验和取样,确保每层填料的压实度满足路堤填筑的要求。检测到公路软基路段高填方路基不满足预期压实性能时,应反复碾压直至达到标准。



        3.5沉降原因及防治
对于软基地段的高填方路基,在施工中应引起足够的重视。高填方路基沉降主要有工程地质与地形、水文与气候、设计和施工等各方面的原因。其中施工方面的原因是:
        (1)路基填料中混人种植土、腐殖土或沼泽土等劣质土,或土中含有未经打碎的大块土或冻土块等;填石路堤石料规格不一、性质不匀或就地爆破堆积,乱石中空隙很大。这样,在一定期限内例如经过一个雨期可能产生局部的明显下沉。(2)填筑顺序不当。高填路堤在填筑时未严格按施工规范要求在全宽范围内分层填筑,填筑厚度不符合规定等。(3)压实不足。高填路堤应按规定选配压实机具,按正确的操作规范及要求进行压实操作,确保压实度达到施工规范规定的要求。(4)在填挖交界处没有挖台阶,导致交界处发生不均匀沉降。或因为原地面与填料结构不同,两者密度、承载能力不同,如填挖交接处软土、腐殖土等未清除干净或填筑方式不对及压实不足,就会出现接合部沉降病害。(5)台后和通道两边高填土下沉,其主要原因是柔性的填土与刚性构造衔接处,两者强度、稳定性方面差异较大,加之填土压实不够而致下沉。(6)施工过程中未注意排水,遇雨天时,路基积水严重,无法自行排出。有的积水浸入路基内部,形成水囊.晴天施工时也未排除积水就继续填筑,以致造成隐患。
预防措施:(1)施工时应考虑高填方路基早开工,避免填筑速度过快,路面基层施工时应尽量安排晚开工,以使高填方路基有充分的沉降时间。(2)加强对基底的压实或对地基进行加固处理,当地基位于斜坡和谷底时,应做挖台阶处理。(3)施工时要严格分层填筑,控制分层的厚度,并充分压实。(4)在软弱地基上进行高填方路基施工时,除对软基进行必要处理外,从原地面以上1-2m高度范围内不得填筑细粒土,应填筑硬质石料,并用小碎石、石屑等材料嵌缝、整平、压实。
        3.6高填路堤补强处理
        (1)路基填筑高度≥20m,连续长度大于100m的路段,应进行冲击加固。为了保证道路升降机的安全稳定,减少施工后的沉降,地基应在填筑前进行处理。路基填筑高度2m,压实度达到设计要求后,采用冲击加固。路床冲击加固在路基设计标高以下30cm处进行。压实后,用振动压路机将路基填料压实至设计标高。
        (2)土工格栅加固。当填土高度大于20m时,为保证路基的稳定性,减少不均匀沉降,在路基顶部以下0.3m和0.8m处设置两层土工格栅,并在路堤顶部进行强夯,以保证路面结构的稳定性。土工格栅可按《交通工程土工合成材料土工格栅》(JT/t480-2002)设置。Tgsc50-50是一种整体成型、无焊接的双向土工格栅,其纵向和横向标称抗拉强度均大于50kN/m,在标称抗拉强度下伸长率小于3%,纵横向抗拉强度≥45kN/m,延伸率为2%时宽度≥5m。如有台阶,用U形钉将土工格栅固定在台阶上,搭接宽度为30cm。否则,应将自由段向后折200mm,以便于锚固,反向折叠后的最外层应距边坡1m。
        (3)换填土法
        路基整体较好,局部基层下降,经常采用换填土法。基本步骤,将原有路基出现病害部分的填料挖除,把扰动的浮土清理干净,整平碾压达到压实度后,用符合规范要求的填料回填。换填时注意:挖补面积要扩大,且每层挖层台阶状,右下而上,逐层整平碾压,压实度要求高出原路基压实度1%-2%。
        3.7路基病害防范技术
        在软基路段高填方路基施工中,为了进一步提高施工质量,需要采取相应的施工技术措施来预防路基病害,可从以下几个方面进行:
        (1)路基填筑级配和土质的严格控制。施工单位需对路基填土的质量进行全面检查,避免将其他不同的土料混入土料中。同时,也要对确定的土料植物和土坑进行深入调查,认真调查土层的实际分布和含水量。重要的是要防止不符合施工要求的路基填料发生病害保证;
        (2)严格按照高填方路基施工的设计要求,预留路堤宽度和高度,并密切检测实际沉降情况。然后控制路基填筑速度。同时,对有缺陷的路基应认真进行纠偏,确保其整体密实度和完整性达到规定要求;
        (3)路基边缘压实应采取适当的压实施工工艺和措施,确保施工质量。
        4软基地段高填方质量管理措施
        4.1强化质量控制
        全面提高高填方工程质量,必须结合施工企业和工程实际,制定较为完善的质量管理体系和技术检验制度,确保各项质量管理措施的落实。在实践中,采取合理的措施可以保证其正常运行。此外,还要对整个工程进行重点检查和管理,确保各环节不出现质量问题,严格按照设计方案和工艺规范进行施工,不出现违规现象。

        4.2提升工作人员素质
        高填方工程的质量直接关系到施工人员。施工人员上岗前要经过严格的职业技术培训,积极参加工作中的学习和培训,不断提高施工人员的技术水平和业务素质。另外,要在实际工作中加强管理和监督,以达到建设的总体要求,实现工程建设的预期目标。
        5结束语
        综上所述,本文从路基病害的具体原因出发,系统阐述了公路软基地段高填方路基的施工技术和措施,并简要分析了目前施工过程中不同技术措施的注意事项。而这个命题其实是每个施工单位在实际操作中需要敲响的警钟,严格的质量控制不仅要对质量和工作负责,更要对自己的安全和公路安全负责。
参考文献:
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