公路工程中高填方路基施工技術(shù)

樊艷娣 李紹宏

1 高填方路基施工工藝及技術(shù)質(zhì)量控制要點

高填方路基施工常采用挖掘機(jī)及裝載機(jī)裝車,大噸位自卸汽車運(yùn)輸;采用分層填筑、分層壓實的施工方案。

1.1 施工工藝

1)施工前先填筑試驗段。施工前選擇一長度不小于200 m的填方地段作為試驗段,以取得壓實設(shè)備的類型、最佳組合方式、碾壓遍數(shù)及碾壓速度、工序、每層材料的松鋪厚度、材料的含水量等有關(guān)數(shù)據(jù)以指導(dǎo)施工。2)施工前準(zhǔn)備工作:人員、材料及機(jī)械設(shè)備準(zhǔn)備、路基放樣、路基清表、路基填前碾壓。3)填方區(qū)上料:按每層松鋪30 cm厚度計算卸料密度,由遠(yuǎn)及近進(jìn)行卸料,一層料卸完后,即停止卸料,進(jìn)入攤鋪和整平階段。4)填方的整平:按層厚30 cm的松鋪厚度、采用自重30 t以上大型履帶式推土機(jī)初步攤平,再用平地機(jī)進(jìn)行精平,并按照設(shè)計的橫坡施工,以利于排水。對機(jī)械無法到達(dá)邊角處采用人工找平。5)填方的碾壓:碾壓采用振動式壓路機(jī),壓路機(jī)的行駛速度控制在4 km/h之內(nèi),先靜壓一遍,然后振動壓實三遍,最后再靜壓趕光。碾壓時直線段由兩側(cè)向中間,小半徑曲線段由內(nèi)側(cè)向外側(cè),縱向進(jìn)退式進(jìn)行,橫向接頭重疊0.4 m～0.5 m,縱向碾壓輪跡重疊1 m～1.5 m,碾壓不到之處,用小型機(jī)械配合夯實。做到無漏壓,無死角,確保碾壓均勻。

1.2 技術(shù)質(zhì)量控制

1)嚴(yán)格控制攤鋪厚度。路基填筑工程使用配套的機(jī)械化施工,形成挖、裝、運(yùn)、攤、平、壓機(jī)械化流水作業(yè),實行“劃格上土,掛線施工,平地機(jī)整平”。2)嚴(yán)格控制填方土質(zhì),選擇經(jīng)試驗合格的填料進(jìn)行填筑,含有有害雜質(zhì)及劣質(zhì)土不得使用。3)嚴(yán)格進(jìn)行壓實度的試驗檢測,采用灌砂法檢測。4)嚴(yán)格控制路基滲水部分的填筑材料,選取水穩(wěn)性高及滲水性好的填料進(jìn)行填筑,防止?jié)B透動水壓破壞路基邊坡的穩(wěn)定。5)結(jié)合永久排水做好施工期間的臨時排水工作。在填層面設(shè)2%～4%的橫向排水坡,并在路基兩側(cè)邊坡處每隔10 m～20 m交錯設(shè)置臨時排水溝,以保持路基表面不積水,保證路基邊坡排水通暢。6)定期進(jìn)行沉降穩(wěn)定觀測,并做好沉降量觀測記錄。

2 高填方路基施工的新技術(shù)、新工藝

2.1 強(qiáng)(重)夯技術(shù)在高填方路基施工中的應(yīng)用

1)強(qiáng)夯原理。地基處理的目的是改善土的性質(zhì)和結(jié)構(gòu),減小土的滲水性、壓縮性,控制其濕陷性的發(fā)生。強(qiáng)夯法就是針對濕陷性黃土的特性,采用起重機(jī)將大噸位的夯錘提升到一定高度,使其自由下落,通過對地基施加很大的沖擊能,使地基強(qiáng)度提高,土的壓縮性降低,消除黃土的濕陷性,以達(dá)到地基加固的目的。重錘沖擊致使土顆粒破碎或產(chǎn)生水間的相對移動,使微結(jié)構(gòu)破壞,從而使孔隙中氣體迅速排出或壓縮,孔隙體積減小,從而形成較密實的土體結(jié)構(gòu)。2)施工方法。a.原地面采用強(qiáng)夯處理。對Ⅱ級自重濕陷性黃土路段或填方大于8 m路段采用強(qiáng)夯處理,強(qiáng)夯單點夯擊能大于1 000 kN·m,采用1.6倍錘徑左右的點距,以梅花形夯擊,單點夯擊次數(shù)第一遍不少于4擊,第二遍不少于5擊;以最后2擊平均沉落量小于5 cm控制單點夯擊次數(shù);第三遍采用夯擊能為500 kN·m滿面夯實,每點夯擊3擊～4擊,處理范圍為路基坡腳以外3 m內(nèi)。b.重夯施工。每填筑3 m高路基,進(jìn)行重錘滿面夯實一次。重錘施工單點夯擊能600 kN·m,以最后一擊夯沉量小于2 cm控制單點夯擊次數(shù)。3)強(qiáng)(重)夯施工檢驗和質(zhì)量控制。a.將地表雜草、樹根、腐殖土清除干凈,原地面推平后壓實并測量原地面壓實度。b.在整平場地上,按夯點布置圖布置夯點,夯點位置應(yīng)準(zhǔn)確測放,標(biāo)明位置,方可施工。c.夯前應(yīng)對錘重及落距進(jìn)行標(biāo)定,夯擊時嚴(yán)格按照設(shè)計確定參數(shù)及標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。d.現(xiàn)場使用S3水準(zhǔn)儀測量夯沉量,同時做好強(qiáng)夯過程中的測量記錄工作。4)強(qiáng)夯處理結(jié)論。a.土的天然含水量在低于塑限含水量的1%～3%,且接近最佳含水量時,強(qiáng)夯效應(yīng)最好。b.濕陷性黃土夯實到一定程度,夯實遍數(shù)對加固深度影響較小。c.在夯沉量滿足要求的情況下,可消除黃土濕陷性,達(dá)到加固地基的目的。

2.2 土工格柵在高填方路基施工中的應(yīng)用

土工格柵是以聚丙烯、高密度聚乙烯為原料,經(jīng)特別的擠壓、成板、沖孔過程后再縱向、橫向拉伸而制成,均勻荷載分布,具有較高的雙向拉伸模量和抗拉強(qiáng)度,較高的抗機(jī)械破壞能力、耐久能力。土工格柵運(yùn)用在路基縱向填挖交界處及地面坡度陡于1∶3.0路段處,其加鋪在路床頂及路床頂以下150 cm處,每幅土工格柵相接部位重疊復(fù)壓20 cm,并用錨釘加固,其間距為1 m,均勻分布。土工格柵有提高路基整體穩(wěn)定性,防止路面反射裂縫,延緩反射裂縫的發(fā)生和發(fā)展,增強(qiáng)路基承載力,延長路基使用壽命,施工省時省力等作用。土工格柵由于其具有優(yōu)良的抗拉力學(xué)特性、穩(wěn)定的質(zhì)量和施工方便等特點,近年來已被廣泛應(yīng)用在公路工程建設(shè)領(lǐng)域。在我國公路建設(shè)中,更多地選用土工格柵來進(jìn)行高填方路基的整體穩(wěn)定性加固,有效地改善了高填方路基整體失穩(wěn)的技術(shù)難題。目前土工格柵不僅用于路基工程,而且在大中小修路面工程中得到了廣泛的運(yùn)用,其效果良好。

3 結(jié)語

隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)對我國公路行業(yè)的施工質(zhì)量提出了更高要求,特別是高填方路基的施工質(zhì)量,將直接關(guān)系到道路運(yùn)輸?shù)陌踩c暢通。公路工程一般工期短,任務(wù)重,不可能以施工過渡式路面達(dá)到簡易通車,來滿足路基的自然沉降,必須確保高填方路基在竣工時就具有足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。因此,做好高填方路基施工過程的質(zhì)量控制具有重大意義。

[1] JTG F10-2006,公路路基施工技術(shù)規(guī)范[S].

[2] JTJ/T 019-98,公路土工合成材料應(yīng)用技術(shù)規(guī)范[S].

[3] 高晉彪.淺談公路工程不良路基的防治措施[J].山西建筑,2008,34(7):316-317.