梁瑞春(甘肅省白銀公路管理局,甘肅白銀 730900)
淺談忠水路基(ZSLJ4)高填方施工
梁瑞春
(甘肅省白銀公路管理局,甘肅白銀 730900)
近年來,隨著我省經濟的快速發展,高等級公路、快速通道也迅速發展。高填方路基因更經濟和環保的設計理念,被廣泛認可和采用。但由于高填方路基自身的工程特性,路基病害突出,且施工不易控制。因此,分析高填方病害產生的原因、科學合理定制施工方案都有及其重要的工程意義。高填方路基越來越多的應用,雖然更經濟環保,但路基病害突出,且施工不易控制。本文就忠水路基高填方施工的一些經驗和大家分享。
高填方路基 病害 施工控制
參照我省近年來修筑的高速公路(天定路、平定路)快速通道(蘭秦一期項目),高填方路基主要產生的病害有以下幾種:(1)路基縱向開裂和橫向開裂;(2)整體或局部沉陷;(3)路基或邊坡滑坍。分析問題產生的原因,主要是施工工藝的不合理以及自然地質原因等下面我將我在蘭秦快速通道忠和至水阜段施工時的經驗和體會做一淺述,事實證明本路段在修筑完工后未出現大的病害問題。我所施工的蘭秦快速通道忠和至水阜段,地處黃土高原的西北部,屬盆地型高原海拔1500~2000米,地形破碎。梁、峁、溝谷區多為馬蘭黃土覆蓋,黃土厚度在10-20米,以堅硬為主,大孔隙發育。黃土均具自重濕陷性,黃土陷穴強烈發育。漏斗狀陷穴成群分布,口徑不過數米,底部有時還散布著小孔穴。局部溝道由于附近山體巖層含石膏及芒硝等物質,雨水沖刷后流入溝道,形成地表薄層鹽霜,鹽漬化程度高。我部施工路段多為半填半挖路段,路基填筑高度多為20-35米,路基頂層寬度36米。
(1)仔細審閱設計文件,研究設計文件中的施工程序及工藝,實地掌握各路段的填方情況、地質狀況、現場周圍環境條件,并針對本路段中設計未提到的黃土陷穴、人工陷穴、鹽漬土地段進行重點勘查,并將施工措施上報業主。 (2)清理地表植被或不良土質并分段集中堆放,以便用來兩側綠化帶綠化、取土場恢復耕地或造地。種植土一般經數萬年的物理化學作用和多年的人工耕作才逐漸形成,其中含有大量的營養成分,應當視其為一種有限的自然資源對待。(3)黃土陷穴的早處治和鹽漬土的處治。本項目局部路段黃土陷穴比較發育,施工前應進一步查明是否存在暗穴,進行徹底處理,不留后患。黃土陷穴、黃土裂縫處理寬度應考慮陷穴的發展,不能單從路基應力范圍著眼。對發展方向指向路基基底的陷穴應及早處理。對路堤邊坡以外上側50M,下側20M以內的陷穴均應處理,對流向陷穴的地面水,必須采取攔、截、引、排措施。對于塹頂的裂縫和積水洼地必須填平夯實,防止雨水下滲。對于因濕陷而形成較破碎的溝壑和裂縫,應進行開挖、夯平、整修并做好排水設施,以防雨水下滲。夯實度不得小于93%。對部分溝底出現的鹽漬土進行換填,并分層碾壓夯實。(4)原地面整平后因地基承載力不夠,為保證路基穩定,施工時對濕陷性黃土路段進行大面積的地基強夯處理,強夯時應注意以下事項:1)強夯施工前,應查明強夯范圍內的各種地下管線和高壓線的位置,因我段施工路基的左側大多為農民家的耕地,必要時聯系有關部門進行協調,以免因施工造成破壞或發生安全事故;2)強夯施工采用帶自動脫鉤裝置的履帶式起重機,在臂桿端部設置輔助門架或其他安全措施,防止落槌時機架傾翻;3)盡量合理安排強夯機的數量和強夯次序,因強夯機笨重,行動能力差,行動起來也較危險,因此減少強夯機的轉場頻率,提高強夯機的利用率是我們在施工過程中一定要注意的;4)強夯施工產生的震動較大,對周圍建筑和居民將造成一定的影響,所以對距離施工現場小于40M的建筑物要挖1*1.5的減震溝。同時盡量采取白天施工,錯開午休和晚上時間,最大限度減少擾民;5)因強夯震動大,黃土施工塵土飛揚影響農民莊稼生長同時影響環境,因此必要時安排水車進行灑水降塵,這也符合現在環保施工的理念。
(1)路堤施工應嚴格按設計坡率填筑,采用水平分層填筑、分層碾壓的方式施工,不允許分段或縱向分幅填筑。填料提前進行悶水備料。嚴禁使用腐植土、膨脹土、鹽漬土。經實驗測得本路段黃土最佳含水量為12.5%,做擊實試驗時(求最大干密度)應多段多次選取黃土填料,務必做到實驗準確有效。控制各層的填料厚度,一般不超過30cm,同時嚴格控制壓實度,防止壓實不夠或超壓,本路段我部采用了2臺26t壓路機,每層碾壓5遍,實驗數據證明效果非常好。各層碾壓時填料鋪筑厚度要一致,以利于壓實均勻。填土攤鋪的寬度應較設計寬度至少多出30cm(超填削坡方式),以保證路基有效范圍內壓實度得到保障。(2)施工過程中,應保證各施工層表面無積水,因本段路基填筑寬度較大,所以在施工時設計4%的排水橫坡,也就是路基靠山一側略高于另一側,同時路基底的一側做好臨時排水溝,以便于雨水的及時排除。必要時對高填方路段路基進行覆蓋處理,以防暴雨沖刷或烈日暴曬填筑層表面。(3)路塹開挖應自上而下進行,禁止亂挖、超挖。施工過程中應注意對坡面及坡口后緣土體變形的監測,發現問題及時采取措施進行處理,做到動態施工、動態設計,無不確保施工安全。特別對于部分已經出現滑塌的路段,應設置觀測站,嚴格檢測土體變形情況。盡量避免雨天施工,并加強排水工作。(4)填挖交界處,在原地面高差大于2M或處于陡坎地段的橫向半填半挖和縱向半填半挖的填挖結合部,為減少不均勻沉降,進行強化處理。縱橫向填挖交界處,當原地面坡陡于1:5時,應將原地面開挖成2米寬的臺階,臺階面留4%向臺階內側傾斜的坡度,為增強路基整體強度,消減路基橫向(縱向)填挖間的差異沉降,對挖方區自路面底下開挖結合槽(下挖0.8M)待填方區填至結合槽底部標高后,鋪設第一層土工格柵,再分層鋪筑下路床,在下路床頂面鋪設第二層土工格柵,最后鋪筑上路床。(5)陡坡路堤段需要對邊坡進行加筋處理,施工時每層土工格柵的鋪筑坡度(縱橫坡)應與路面平行。土工格柵橫向鋪設長度不得小于4m,鑲嵌入穩定土層長度不得小于2m,鋪設時應力求平整,不得有壅包、折卷現象,在距土工合成材料層8cm內的填料最大粒徑不得大于60mm,陡坡路堤坡腳設仰斜式路堤擋土墻收坡腳,增強陡坡路堤邊坡及坡腳的穩定性,加強路基邊部的壓實。
(1)本段因填筑路基體積大,加之多為半填半挖路段,對地基的壓縮應力很大,根據以往經驗地基會產生一定的變形,施工結束后,應放置一段時間,設站觀測等到地基變形變慢,甚至可以忽略,此時才能進行砂礫墊層的施工。也防止了日后路基病害的顯現,本段10月路基施工完畢,次年4月才經整修后鋪筑砂礫墊層。(2)路基養護期間,應注意控制行車,盡量讓大噸位車輛碾壓,并安排水車灑水養生,使其路基結構更加穩定。
高填方路基的病害具有類型多、影響大、控制難的特點,控制好高填方路基的施工是保證高填方路基穩定性的重要措施。路基工程中,應以數據為依據,結合具體工程條件,加強路基施工的質量控制。認真總結路基施工成功和失敗的經驗,為我們以后在高填方路基施工中少走彎路,樹立信心。