【摘 要】文章簡要敘述了高填方路基施工技術的特點,易產生的質量病害問題及原因分析,并提出了高填方路基施工質量控制的措施。
【關鍵詞】公路工程;高填方路基;質量控制;措施
隨著公路建設的高速發展,公路建設常常需要進行高填方路堤施工,不注意總結經驗和施工方法的路基施工,往往容易產生路基下沉、邊坡滑塌或路基開裂等質量病害,嚴重地影響到公路建設工程的質量。筆者擬結合施工中的經驗,針對高填方路基易產生質量病害問題,分析原因,探討如何進行高填方路基施工質量控制的措施。
1 高填方路基的施工技術特點
現行的《公路路基設計規范》(以下簡稱《規范》)是以邊坡的總高度作為劃分界限的。把高填方路基以路基邊坡高度來劃分,高填方路基是指邊坡總高度大于20m(指土、石邊坡)或邊坡高度大于12m(指砂、礫料)的路基。那些在水稻田或常年積水地帶用細粒土(即0.074mm顆粒含量大于50%的填料)填筑路基,且高度在6m以上時,也可稱之為高填方路基。一般來說,高填方路基具有施工周期長、水文地質復雜、場地狹小施工作業困難,對施工質量要求嚴格,路堤防護等級高、造價高以及易產生質量病害等一些特點。基于其上述特點,其容易產生的質量病害,概括起來,主要分兩個方面:一是路基下沉;二是邊坡滑塌或路基開裂。
2 高填方路基產生的質量病害問題及原因分析
當高填方路基施工完工之后,長時間的經歷汽車重復荷載的壓力作用,會產生一些路基的整體下沉與局部下沉的問題。尤其是在填挖方接頭處,路基下沉就特別突出。由此看來,高填方路基的穩定是與邊坡高度有關,也與路基填料、性質、邊坡坡度、地基性質、水文狀況、路基壓實機具、施工方法等密切有關。
對上述質量病害的產生的原因分析起來,大體有如下幾點:一是設計原因產生的。設計上沒按照《規范》要求認真地對高填方路基作特殊設計,或未進行穩定性計算。而是按一般路基進行設計,致使路堤質量達不到高填方路堤的質量要求而埋下質量隱患甚至產生質量病害。而且施工工藝、填料等未作特殊要求說明的路段,當工程施工過程中或工程完工后,高填方路基將會有較大整體下沉或局部沉陷,從而影響到公路的正常使用。二是施工原因產生的。施工時沒有很好的處理基底,而造成其承載力不足,產生路堤下沉或開裂等質量病害;路基施工未能嚴格執行《施工規范》,違規施工,使用非適用性填料,填料超厚,壓實度不合格,壓實機械不合理,壓實寬度不足等都可能造成路基松軟,強度不均勻,而造成路基沉降、邊坡滑塌或出現路堤表面開裂。
3 對高填方路堤質量控制應采取的措施
由于高填方路堤施工要比普通低填方路堤復雜的多,對其質量控制的具體措施如下:
一是對填料粒徑、填層厚度和填筑寬度進行嚴格控制。嚴格控制填料的粒徑(最大粒徑不應超過400mm),對運輸到構皮騰大填方的土石方進行控制,施工現場設置爆破作業人員對粒徑偏大的石料進行改小工作,當每層初平完成后,要對填層厚度進行檢查,以確保每層填筑的厚度控制在80cm之內(因構皮騰大填方壓實機械中采用沖擊壓路機,故層厚控制在80cm以內),當發現超厚現象時,要立即采取相關措施減薄。采用推土機初鋪時,攤鋪的寬度比設計寬度加大50cm,來保證路基邊部壓實。
二是采用強夯施工處理高填方路堤的基底。經多次現場調研并根據材料料源和工期綜合因素決定取消原設計中填方體內設置的土工格柵和碎石盲溝,從消水洞位置在洼地底部土基上設置5(深)×3(寬)米沿道路縱向的主盲溝,以降低基底水位,支盲溝間距為12米,尺寸為200×400cm,按1∶0.5的坡比放坡,坡腳設置反壓護道平臺,采用強夯方案處理巖溶洼地亞粘土,在清理平整施工場地后,在亞粘土表面鋪設2m厚碎石墊層,碎石墊層粒徑不大于40mm,含泥量≤5%,地層寬出路基邊腳2m,同時標出第一遍夯點位置,測量場地高程,在標出夯點位置進行強夯,按照規定的夯吉次數及控制的標準(夯點行間距6m,列間距6m,采用梅花式間插式布置),完成第一遍夯點的夯吉,待推土機將夯點填平后,再次測量場地高程,以上步驟完成全部夯吉遍數后,最后用低能量滿夯,將場地表層夯實,并測量夯后場地高程。
三是對填方體進行沖擊碾壓施工。施工現場采用噸位較高的SD16自重20t的振動壓路機進行作業,分層碾壓,壓至填筑層頂面石塊穩定,壓路機振壓兩遍無明顯標高差異。由于高填方中心填高55米,屬大型填方路堤,故在采用壓路機穩壓厚,再用沖擊壓路機作業(保證沖擊壓實速度在15km/h以上),設置2%~4%的橫坡,保證排水通暢,若工作面起伏過大時便停止沖壓,用重型推土機整平后再繼續施工,沖擊5遍便改變方向,沖擊碾壓的轉彎路段并入下一沖擊施工段,沖至一定高度后,再以重型振動壓路機整平穩壓。采用沖擊可減少路基工后沉降,提高路基整體強度。
四是嚴格做好壓實度的試驗檢測。每層填筑完畢后由駐地辦試驗室負責進行檢測,同時項目經理部試驗室經常性地對壓實薄弱環節進行抽檢,發現壓實度不合格的情況,采取適當的措施進行處理,以確保路基的填筑壓實符合規范要求。
五是高填方路堤的邊坡防護與排水工程要提前修建。在路堤填到一定高度后,提前進行防護與排水工程的施工,最大限度地避免雨水浸入路堤而造成路堤含水量過大,埋下的質量隱患,同時也可減少雨水對路堤的沖刷,有利于邊坡的穩定,防止堵塞消水洞,洞口將渣清楚后設擋渣網。坡面防護第一至六級邊坡坡面碼砌護坡(其中1~4級邊坡干碼片石為1米厚,其余為2米厚),第七級邊坡漿砌片式護坡。
六是對路堤滲水部分的填筑材料進行嚴格控制,要選取水穩性高及滲水性好的填料進行填筑,以防止滲透動水壓破壞路堤邊坡的穩定。對大填方K42+836處175米長的涵洞,優化其平面位置,不放置與填方上,一次性挖至基巖,提高涵底高程,采用動態設計與反壓平臺匹配。
參考文獻
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