高速公路土方路基的施工方法研究

文/譚慶元，湖南省益陽(yáng)公路橋梁建設(shè)有限責(zé)任公司

1 引言

高速公路，作為我國(guó)道路交通網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的重要組成部分，其建設(shè)使用的安全可靠性關(guān)乎交通量不斷增加所帶來(lái)的運(yùn)行可靠性壓力。然而，在實(shí)踐過(guò)程中，土方路基工程的建設(shè)存在未能達(dá)到預(yù)期目標(biāo)的情況，這就降低了整個(gè)高速公路工程建設(shè)使用的安全穩(wěn)定性。為此，相關(guān)建設(shè)者應(yīng)從實(shí)踐角度出發(fā)，即在明確土方路基施工方法應(yīng)用要求的情況下，對(duì)各項(xiàng)施工工序環(huán)節(jié)進(jìn)行優(yōu)化。如此，高速公路的穩(wěn)定性需求就能得到滿(mǎn)足，進(jìn)而服務(wù)于現(xiàn)代化經(jīng)濟(jì)建設(shè)的全面發(fā)展進(jìn)程。

2 工程概況

張花高速公路地處湘西北，位于張家界市和湘西自治州境內(nèi)，路線全長(zhǎng)146.848km。經(jīng)勘察分析，該工程具有結(jié)構(gòu)物較多特點(diǎn)，即涵洞24道，擋土墻2300m3，結(jié)構(gòu)物較分散，不利于集中組織施工，各工序必須組織足夠的隊(duì)伍，投入足夠的設(shè)備，才能不影響路基土石方施工。此外，路基挖石方86.28萬(wàn)方，挖土方54.08萬(wàn)方，填石方93.71萬(wàn)方，填土方46.50萬(wàn)方，雖填挖基本平衡，但路基填挖山體石質(zhì)多為硬質(zhì)巖，爆破難以控制粒徑。當(dāng)一次爆破后，可供填方施工使用的合格石料不多，存在多次解小爆破的問(wèn)題。這一情況，不僅導(dǎo)致挖方的成本明顯提高，還影響了路基的填筑施工效果。

3 高速公路土方路基施工方法的應(yīng)用要求

本合同共有土石方140.36萬(wàn)方，其中土方挖方為54.08萬(wàn)方，邊坡自坡腳一般每10m為一級(jí)，邊坡坡率根據(jù)地質(zhì)情況分別確定，即每級(jí)間設(shè)2m的平臺(tái)，并設(shè)置平臺(tái)截水溝。此外，當(dāng)土質(zhì)挖方邊坡較高時(shí)，根據(jù)不同的土質(zhì)、巖石性質(zhì)以及穩(wěn)定要求將其開(kāi)挖成折線或臺(tái)階式的邊坡。邊溝外側(cè)設(shè)置碎落臺(tái)，其寬度為1m，臺(tái)階式邊坡平臺(tái)寬度不小于2m[1]。

具體來(lái)說(shuō)，就是采用挖掘機(jī)挖、裝土，自卸汽車(chē)進(jìn)行運(yùn)土作業(yè)。此過(guò)程，對(duì)于小于100m的運(yùn)距，應(yīng)利用鏟運(yùn)機(jī)與推土機(jī)進(jìn)行施工控制。實(shí)際的土方施工應(yīng)配備相應(yīng)的機(jī)械設(shè)備，來(lái)為路面的施工質(zhì)量控制提供環(huán)境條件。土方土基的施工方法，應(yīng)根據(jù)工程項(xiàng)目的實(shí)際情況確定為，從上而下的方式進(jìn)行分層開(kāi)挖。而根據(jù)施工情況的變化情況，應(yīng)從橫挖法、分層縱挖法以及分段縱挖法中進(jìn)行選擇[2]。

對(duì)于橫挖法來(lái)說(shuō)，施工人員應(yīng)根據(jù)挖方地段的一端或兩端，以橫斷面全寬的作用狀態(tài)逐漸向前進(jìn)行開(kāi)挖作業(yè)；分層縱挖法，就是以橫斷面全寬的方式進(jìn)行縱向分層開(kāi)挖；分段縱挖法，要求施工人員應(yīng)將挖方每個(gè)工點(diǎn)分成若干段，而后，再進(jìn)行分層縱向開(kāi)挖。

在應(yīng)用上述高速公路土方路基施工方法時(shí)，應(yīng)杜絕亂挖、超挖，或是采用爆破方式進(jìn)行操作。此外，施工操作人員應(yīng)通過(guò)協(xié)調(diào)各項(xiàng)作業(yè)內(nèi)容，即使開(kāi)挖、裝卸以及運(yùn)輸?shù)炔僮髂軌蛎芮信浜稀?duì)于挖土作業(yè)過(guò)程，應(yīng)優(yōu)先選用側(cè)向開(kāi)挖方式，并把土體運(yùn)輸車(chē)輛的路線設(shè)置在挖掘機(jī)開(kāi)挖路線的測(cè)量，以避免其對(duì)土方路基的作業(yè)效果帶來(lái)影響。

4 高速公路土方路基施工方法的優(yōu)化應(yīng)用

對(duì)于高速公路土方路堤的填筑作業(yè)，應(yīng)對(duì)原有地面進(jìn)行清理，即將不平位置通過(guò)碾壓進(jìn)行進(jìn)行整平處理，進(jìn)而達(dá)到路基結(jié)構(gòu)的壓實(shí)度需求目標(biāo)。如表1所示，為土質(zhì)填料及壓實(shí)度要求。

在實(shí)現(xiàn)上述土質(zhì)填料使用與壓實(shí)度控制要求的過(guò)程中，當(dāng)填筑地段坡度較大，施工人員應(yīng)采用從低至高的方式進(jìn)行分層填筑。具體來(lái)說(shuō)，就是在原有坡面上通過(guò)修筑臺(tái)階，來(lái)提高新舊土方路基的結(jié)合效果。對(duì)于臺(tái)階的寬度、厚度確定，施工人員應(yīng)根據(jù)分層填筑的厚度來(lái)提高路堤填筑作業(yè)的質(zhì)量效果[3]。

對(duì)于測(cè)量放線的控制，應(yīng)先進(jìn)行中線控制點(diǎn)的恢復(fù)，而后，再進(jìn)行中線控制樁的測(cè)量設(shè)置。具體來(lái)說(shuō)，就是按照20-25m的整樁號(hào)與曲線起止點(diǎn)來(lái)進(jìn)行控制中心各點(diǎn)的測(cè)設(shè)。對(duì)于木樁的施工使用來(lái)說(shuō)，應(yīng)將方樁作用于控制中心的準(zhǔn)備位置，并通過(guò)樁定釘來(lái)使釘頂?shù)臉?biāo)高與路面設(shè)計(jì)要求一致。此外，還要根據(jù)近似的計(jì)算結(jié)果對(duì)高速公路的路基邊坡線進(jìn)行測(cè)設(shè)，以確定各樁左、中以及右三點(diǎn)的高程。由于本合同段挖方邊坡高度最高為K57+380左邊坡，其邊坡高為32m，屬深切邊坡，其處理應(yīng)采用特殊路基處理方法，即按照邊坡坡率要求進(jìn)行控制。如表2所示，為挖邊坡的坡率要求。

表2 挖邊坡坡率要求

當(dāng)做好測(cè)設(shè)記錄后，就可通過(guò)計(jì)算得出各個(gè)樁號(hào)左右兩側(cè)的路基填筑高度。為滿(mǎn)足施工要求，相關(guān)人員應(yīng)采用分層計(jì)算路基的寬度，以使施工能夠按照進(jìn)度進(jìn)行過(guò)放填土邊線的控制。

當(dāng)填方高度大于20m時(shí),需做特殊設(shè)計(jì),當(dāng)填土高度大于20m且地面橫破緩于1：1.25的土質(zhì)高填路堤，據(jù)每處實(shí)際情況在距路基頂面開(kāi)始8m以下邊坡坡比有1:1.5變?yōu)?：1.75，在頂面以下20m 處設(shè)置2m 寬的 平臺(tái)，平臺(tái)設(shè)置平臺(tái)溝。為保證路面穩(wěn)定，距路床頂部2.5m起設(shè)2層土工格柵，以保證路面結(jié)構(gòu)長(zhǎng)期穩(wěn)定。

在對(duì)路塹進(jìn)行邊坡整修作業(yè)時(shí)，相關(guān)人員應(yīng)按設(shè)計(jì)要求的坡度，以自上而下的順序進(jìn)行刷坡處理，不可用土進(jìn)行貼補(bǔ)。對(duì)于需要防護(hù)加固的坡面，整修施工人員應(yīng)預(yù)留出充足的加固位置。一旦路塹邊坡出現(xiàn)過(guò)量超挖問(wèn)題，就可使用漿砌片石對(duì)超挖坑槽進(jìn)行填補(bǔ)處理。此坡面整修施工產(chǎn)生的危石、松石，應(yīng)進(jìn)行及時(shí)清除，以避免對(duì)后續(xù)的施工工序環(huán)節(jié)帶來(lái)不良影響。值得注意的是，由于各種水溝的縱坡、斷面尺寸是利用儀器工具進(jìn)行控制，因此，施工作業(yè)人員不可隨意采用土填補(bǔ)溝面缺損或是坑洼等問(wèn)題。如，對(duì)于溝底的凸出部分，路塹整修作業(yè)人員應(yīng)采用人工修平的方式，來(lái)提高路塹邊坡整修處理的質(zhì)量效果。

5 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，高速公路土方路基的施工方法運(yùn)用效果，應(yīng)在明確具體應(yīng)用要求與方向的情況下，結(jié)合相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)來(lái)提升各項(xiàng)施工環(huán)節(jié)的質(zhì)量效果。