劉艷雄
摘 要:公路工程在國民經濟發展中占據重要地位,不僅有效加強了區域聯系,也為日常出行提供極大便利,伴隨公路工程建設規模擴大,對于其施工質量提出了更高的要求。本文主要對泥灰巖高填方路基施工工藝進行分析,并結合筆者實踐經驗探尋質量控制的有效的措施,以期為公路工程建設施工提供積極理論性指導。
關鍵詞:公路工程;泥灰巖高填方路基;施工技術
中圖分類號:U416.1 文獻標識碼:A 文章編號:1671-2064(2017)21-0102-01
在公路工程建設中,路基作為重要構成部分與工程施工質量密切相關。泥灰巖路基屬于不良地質路段,對于水分較為敏感,遇水及暴曬時強度相對較低,在外界客觀因素的作用下,其原有的力學平衡被打破,出現滑移變形現象,此類變形前期緩慢,隨著時間推移會逐漸加快,直接影響了路基的穩定性。在泥灰巖高填路基施工階段,應充分掌握施工現場實際地質水文條件,在了解填料性質的基礎上,嚴格遵循相關標準進行施工,以提高公路工程的穩定性。
1 工程案例
某公路工程全長23.015km,位于山區地帶,地勢起伏相對較大,全線最大高差在419m左右,泥灰巖分布廣泛,透水性能差(滲透系數k=1×10-11m/s),強風化巖石厚度約為8—10m,質地較軟,自由膨脹率在50%—60%左右,構造復雜,地下水分布廣泛。經由技術人員對施工現場實際情況的勘測,該工程土方石填筑量為430萬m3,且位于陡坡地帶,沿線高填路基13處,最大填筑高度達21m,占據線路總體長度的17%左右,6處采用加筋土處理方式,工程挖方量達到745萬m3,最大挖深達40m。在具體施工中,地面橫坡超過25%的路段鋪設60cm土工布,在路基填筑施工中采取強夯處理的措施,提高其均勻性及整體強度。按照“緩坡率、固坡腳、寬平臺”的原則設計挖方邊坡,在本標段內最大設計邊坡比例約為1:6。結合工程實際情況制定科學的施工方案,以此為依據進行組織施工部署,確保公路工程施工質量滿足車輛通行需求。
2 公路工程泥灰巖高填方路基施工工藝
2.1 清除泥灰質粘土
全面清除施工范圍內強度較低的泥灰質粘土,每隔50m開挖1個探坑,探查施工范圍內軟弱土層分布的實際情況,以此為依據確定清除厚度,防止影響路基整體穩定性。待清理完畢之后,按照設計方案的要求測量施工現場的各項參數,確定兩側坡腳線,為后期施工提供參考與標準。
2.2 貝斯的開挖與回填
在泥灰巖路基施工過程中應按照標準開挖貝斯,充分發揮其在置換、排水方面的積極作用,避免出現積水現象,影響路基的穩定性。通常設計為梯形結構,沿坡腳縱向分布,底寬為4—10m左右,高度控制在2m以內,內部回填碎石,確保粒徑均勻一致。根據測量放樣結果確定貝斯的平面位置,應位于填方基底之上。結合公路工程的實際地質條件,貝斯開挖深度應達到硬質砂巖以下30—50cm。在具體施工過程中,應先開挖探坑以確定實際開挖深度,具體要求如表1所示。在貝斯開挖階段應嚴格控制坡度,縱向坡度在3%—5%左右,橫向坡度應大于4%。嚴格按照設計尺寸開挖施工,達到設計深度之后,將基底雜物清理干凈,并在下部鋪設土工布。隨后檢驗碎石材料的級配、粒徑等參數是否滿足施工要求,質量驗收合格材料方可進行回填。
對于斜坡部分的填方施工,若地面橫坡超過15%,需在縱、橫坡部分均設置臺階。以地面線及地勢變化為依據,沿等高線方向開挖邊坡臺階,臺階開挖寬度應保持在5m以上,同時控制倒坡,確?;鶎拥牡氖屹|粘土完全清除干凈,開挖成型的臺階及時進行碾壓,以提升其穩定性。
2.3 排水盲溝施工
為保證基底排水通暢,需設置將縱、橫向排水盲溝,并鋪筑級配碎石。盲溝與貝斯處于相互連通狀態,通過貝斯可及時排出地下水,避免水分滲入基層內部,降低路基結構的穩定性。根據出水點的位置設計盲溝平面,綜合考慮實際地勢走向,嚴格控制軸線及拐點標高。盲溝施工時盡量保證坡率一致,若施工路段地勢起伏相對較大,應加強過度部分處理。
2.4 土工布加筋施工
通過加設土工布能夠有效收縮坡腳,控制土體側向變形。為保證加筋土路基的穩定性,筋帶設計強度為190KN/m,延伸率控制在11.5%以上,布設間距為0.4—0.8m,加筋區填料強度應滿足相關行業標準要求。加筋土工布施工方式有二,一是利用土模進行超寬填筑;二是模板支護的施工方式,采用木模施工,模板高度應與土工布層高度保持一致。結合工程實際情況選取適宜的施工方式,以確保施工順利進行。
2.5 錨桿鋼筋網噴射混凝土施工
(1)土方開挖。遵循設計方案的要求進行開挖工作,由上至下逐級開挖,開挖長度及高度由公路工程實際地質條件決定。在坡度較陡的情況下可分次施工,嚴格控制每次開挖高度級長度。若施工范圍內存在局部軟弱路段,可適當增加開挖次數,調整實際開挖長度。在土方開挖施工過程中,應定期測量定位,保證平臺的寬度、縱橫坡比及平臺位置滿足施工要求。開挖結束后必須加固邊坡,以免出現坍塌現象。
(2)錨桿經統一制作后運送至施工現場,按照設計方案要求進行安裝,高出地面12cm左右,與噴射混凝土面保持5cm以上的距離。錨桿安裝完成后應及時灌漿,施工過程中不得中斷。待錨桿施工結束且質量驗收合格之后方可安裝鋼筋網。對鋼筋材料進行檢查,確保規格、強度等滿足施工要求,質量不合格的材料禁止應用在路基施工之中。
3 公路工程泥灰巖路基施工質量控制措施
(1)在泥灰巖高填方路基施工階段應加強穩定性監控,根據工程實際情況確定穩定性監控項目的內容,采用動態監控手段檢測施工全過程中的位移情況,并及時記錄觀測數據,通過繪制觀測曲線法能夠更為直觀的分析位移變化趨勢,明確施工過程中可能出現的沉降、位移等問題,并對其進行回歸分析,以分析結果為依據對施工方案進行適當調整。一旦位移、沉降的實際觀測值超過警戒值,應采取相應的防護處理措施。
(2)由于泥灰巖的水穩性能相對較差,易出現巖石風化、失水崩解等問題,導致表層或整體滑塌問題,因此必須結合公路工程實際情況,加強邊坡穩定性防護,同時在邊坡表面采取封閉措施,防止表層剝落現象的進一步發展,影響路基施工質量。對于穩定性較差的邊坡,可采用排水重力罩面、鐵絲網罩面防護等,地形復雜地段進行錨桿鋼筋網噴射混凝土施工,以保證路基的穩定性。為提高錨桿安裝的質量,其深度應略大于設計要求。錨桿灌漿時應先進行封孔,直至漿液砂漿溢出孔頂方可停止施工。首次注漿后檢查漿液灌注高度,若出現砂漿損失問題,應及時進行補充灌漿施工。
(3)在開挖與回填施工中,必須加強路基基底處理,做好相應的基底排水工作,避免出現滑移失穩現象。首先,嚴格按照設計方案測量各項施工參數,確定臺階開挖線及坡腳線,為后期施工提供參考及標準。其次,在開挖施工階段,加強坡度控制,通常情況下槽內側邊坡比例控制在1:2左右,外側為1:3,以保持水流通暢為原則,及時通過盲溝將水分完全排出。待開挖施工結束,按照規定標準檢驗槽底承載能力,若承載能力不足,必須采取換填或混凝土榫等處理方式,確保基層穩定性達到標準之后才能進行下一步施工。
4 結語
綜上所述,伴隨國民經濟快速發展,公路工程建設施工面臨著更為復雜的環境,必須結合工程實際情況,采取相應的施工工藝。石灰巖水穩性相對較差,若不加強處理可能會導致位移、沉降等問題的出現,降低路基穩定性,應當嚴格遵循設計方案,做好基底處理工作,確保其承載能力滿足施工要求。同時注重路基施工質量控制,充分掌握規范標準及技術要求,減少施工階段存在的質量隱患,以提高公路工程的通行能力。
參考文獻
[1]杜金光.阿東西高速公路泥灰巖地質高填深挖路基施工[J].山西建筑,2010,36(10):278-279.endprint