公路工程高填方路基技术论文(推荐12篇)
高速公路高填方路基边坡滑坡的鉴定与治理
通过对某高速公路边坡的观测和勘察,指出滑坡的出现与土体本身压实度不够以及滑动体和母体之间产生了软弱带两方面的.原因有关,提出了注浆加土钉综合加固边坡的方案,理论计算及加固效果证实了本方案的有效性.
作 者:宋志伟 SONG Zhi-wei 作者单位:河南省开封通达公司,河南开封,475000刊 名:山西建筑英文刊名:SHANXI ARCHITECTURE年,卷(期):35(2)分类号:U417关键词:高填方路堤 滑坡 注浆 土钉
1.1 施工前的准备
在公路工程高填方路基施工前, 要进行科学有效地填方实验, 如选取200m以下的地段进行试验。这种方式的应用可以为施工方式和机械设备的选用、碾压工序、速度及次数、每层材料的含水量、松铺厚度等方面施工的顺利进行提供可靠有效地数据, 这样更能为公路工程的施工指导提供便利。试验结束后在填方区一定要进行施工场地的详细勘查工作, 对填方地段的实际施工情况进行准确掌握。在普通地面高填土施工中, 必须对地面上的杂物、积水等进行彻底清除。在地面具有一定坡度的情况下, 在利用压路机碾压前要先将其挖成宽度大于1米的台阶。如对特殊地面进行高填土施工时, 应依据相关公路施工规定及设计要求, 严格遵循特殊地基处理方式进行有效作业。
1.2 填料的选择
1) 在公路工程高填方路基施工填料选择中通常情况下要选择透水性较好的填土材料, 如卵石、碎石、砾石、粗砂等, 在土质含水量不进行控制的情况下, 可采用分层填筑、压实的方式进行有效施工。如选用透水性差的粘性土等作为填料, 应控制其含水量, 尽可能控制在最佳含水量的范围内, 然后在进行分层填筑及压实。
2) 通常情况下路基填料主要采用碎 (砾) 石土、粗砂土等, 这种材料的应用可以增强压实后路基的强度及稳定性。
3) 在填筑路基中不宜采用粉性土, 主要是因为其具有较大含量的粉粒及毛细作用过强, 当施工中水和气候情况不好时, 就会极大降低土质的强度, 影响施工的质量。
1.3 填方路基的排水固结
在粘土地基具有较高有机质含量时, 其排水固结技术的排水系统主要由水平砂垫层以及竖向排水结构组成。应用排水固结技术能够对地基孔隙水的排放距离进行极大降低, 使地基排水边界条件也能得到很大改善, 不断提高地基固结的速度。水平排水砂垫层的厚度尽可能在50cm以上, 砂垫层可以采用中砂、粗砂, 必须确保砂垫层比路基两侧超出1m的宽度, 保证排水通道的顺畅。
在填方路基排水固结中通常采用袋装砂井及塑料排水板作为竖向排水结构的排水方式并进行有效排水。接通竖向排水结构和水平排水砂垫层, 在公路高填土路基施工前, 第一, 要进行砂垫层的铺设, 厚度一般设为约30cm, 并设置坡度;第二, 再进行竖向排水结构的安装。在利用排水固结技术进行地基问题处理时, 要不断对地基排水固结速度进行提升, 这样可以对对地基起到挤密的作用, 在填方路基排水固结施工中, 只需采用较为简便的机械设备就可以进行施工作业, 成本及造价都会得到有效降低。
1.4 填方路基的摊铺及整平
卸完第一层填料后, 填方摊铺作业过程中可以采用自重在30t以上的重型履带式推土机进行摊铺施工, 并反复碾压已经摊平的填料, 以次实现初步压实的良好效果, 这样可以有效降低平地机在整平路基施工中的难度。当路基整平初步完成后, 然后利用平地机再次进行精细的整平工作, 在路基整平作业中为了方便路基排水可以根据施工的具体需求形成一定程度路拱。
1.5 填方路基的压实
采用平地机精平作业之后, 为确保公路工程高填方路基的质量, 可选用重型振动式压路机对路基进行有效地碾压工作, 在路基碾压施工中其直线段的延伸方向应由两边到中间进行有效延伸, 同时应从内侧向外侧进行小半径曲线段的延伸, 纵向碾压轮迹或横向接头处应有0.45米的重叠部位。必须严格控制压路机的速度, 将其速度保持在4km/h的范围内, 利用静压作为初压的主要方式, 振动压实要用于初压完成后, 在压实过程中必须严格遵循试验结果、相关压实规范对压实次数的要求及实际的施工情况对公路施工路面的压实次数进行准确确定。
2 高填方路基施工技术的应用
严格依据设计断面对公路工程高填方路基进行科学有效地分层填筑、分层压实。路堤填土宽度与填层设计宽度相比, 应宽于其设计宽度。压实宽度与设计宽度相比应大于设计宽度, 最后削坡。选用水平分层填筑法进行填筑路堤的施工, 当施工地面不平整时, 分层填筑要从最低处开始一层一层地填筑, 在层与层之间, 填筑前必须确保压实后土质符合相关规范的具体要求, 反之, 则不能进行下一层的填筑。在施工路段其纵坡地面在12%以上时, 可选用纵向分层法作为公路工程高填方路基施工的技术进行施工。其施工流程为沿纵坡分层, 逐层填压密实。在山坡路堤施工中, 要在天然土基上直接修筑路堤必须满足基底符合相关规范需求及地面横坡在l比5以下。当地面横坡在l比5以上时, 施工地面要开挖一个宽度大于1m的台阶, 然后进行夯实工作, 主要利用小型夯实机进行施工。在公路工程高填方路基填筑施工中必须从下到上进行填筑, 并在填筑过程中进行分层夯实, 在填完全部台阶后, 就可以遵照一般填筑方式进行填土施工。
在高速公路或一级公路半填半挖横坡陡峻地段的路基施工中, 必须根据施工路段的具体情况在山坡上挖台阶, 一般情况下都是由填方坡脚向上挖成向内倾斜的台阶, 其台阶宽度应设置在1米以上。在填筑路堤不同土质混合施工时, 路堤下层填筑施工时应选用较小透水性的土进行填土施工, 还要做成4%的双向横坡;在路堤上层填筑时, 在干旱地区应覆盖路堤边坡, 在路堤边坡填筑中必须选择具有较好透水性的土进行填土施工, 其他地区则不用。在填筑过程中, 性质不同的土不能进行混合填土, 必须分别进行填筑。各种填料层的整体厚度不能在0.5米以下。在上层填筑中必须要填筑优良土, 这种土质必须具有体积不因潮湿、冻融影响而变更的特点, 在下层填土中应选择具有较小强度的土。在对河滩路堤进行填筑作业时, 必须将护道也一起进行分层填筑。在填料可能受水淹没的部位, 土料要采用具有良好水稳性的材料进行施工作业。
公路高填方路基施工薄层上土施工中土方摊铺施工过程中要对上土层的厚度进行严格控制, 通常情况下要将土层厚度控制在25cm。在全断面整体路基填筑施工中, 沿路基中线及边线通常情况下施工人员都会设立三至五条控制高程线, 在卸土方式上可选用定额卸土的方式将土在施工面进行均匀分散卸除, 这样可以有效防止土层初始压实度由于卸土集中而导致的差距过大, 进而对碾压后路基平整度造成严重影响。
在公路高填方路基施工机群作业中, 对其土质的含水量有明确要求, 必须确保上路土的含水量在最佳含水量范围以内。通常情况下高等级公路翻拌路基土的工作不能在路上进行, 当路基土上路后, 推土、平地、碾压等设备群必须在后面跟进同时进行施工作业。首先将路基土通过推土机推送到全断面路基范围内并进行大略摊平, 再使用压路机进行两遍静压施工, 按照标高和路拱要求利用平地机将填筑层刮平, 再实施压实作业。
公路高填方路基施工快速碾压技术的应用必须确保上路路基土的质量, 在路上不能进行翻拌晾晒等, 碾压作业要及时进行。快速碾压在雨季施工中尤为重要, 特别是在填筑土质路基及路基挖方施工中, 更要重视碾压的及时性, 这样可以有效避免雨水对路基土的浸泡, 进而对路基施工的工期及整体强度造成严重影响。
小段成型是指依据生产及设备自身的工作能力, 在等级较高的公路路基施工中, 必须对施工段的长度进行确定, 通常情况下高速公路路基全断面宽度施工长度应控制在800m以内。
在公路高填土路基施工中为确保路基的稳定性, 必须及时进行排水。在施工过程中, 水对路基强度及稳定性具有极大的影响作用, 地基浸水将会使承载力极大降低, 水是路基病害形成的重要因素。基底地表径流严重影响着路基的稳定性, 当施工设计中对地基排水没有作出具体施工方案时, 也要在施工环节通过其他方式对其问题进行有效解决, 如疏导、堵截、隔离等。路基施工前必须进行截水沟、排水沟、盲沟的施工作业, 这样可以对施工范围内的路基地面水进行有效截断和疏干。临时排水急流槽要设置在一定填方高度上, 对路面雨水进行集中排除, 避免路堤边坡的冲刷。
3 结论
综上所述, 公路高填方路基施工技术水平的高低对公路施工的整体质量具有重要的影响作用, 在公路工程高填方路基施工中影响其质量的因素很多, 每个工程项目的实际施工情况也有所不同, 在具体公路施工中必须提高其高填方路基施工的技术水平, 规范施工工序, 才能保障公路工程整体的质量。
摘要:随着社会经济的快速发展及科技水平的不断提高, 我国公路事业得到了极大的发展空间。公路高填方路基施工技术水平的高低对工程质量及道路交通的安全性具有重要的影响作用。本文主要对公路高填方路基施工技术的要点及应用进行了简要地分析与探究。
关键词:公路工程,高填方,技术,要点,应用
参考文献
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【关键词】高填方路基;施工准备;工程案例;施工工艺;施工部署;填方材料;技术要求
作为国民经济发展主要命脉,公路工程具备灵活、快速、便捷、机动、覆盖面广等优势,在多种现代交通运输类型中公路占据着重要的地位。以2009年底为例,全面高速公路通车总里程已超过6.5公里,随着社会经济发展速度的不断提升,公路事业也迈向了新的发展阶段。2014年全国新增高速公路通车里程7450公里,至此,全国高速公路通车总里程在2013年10.4万公里的基础上达到了11.145万公里,截止2015年低,公路总里程达到450万公里,国家高速公路网基本建成。现阶段我国已基本形成国家干线公路网,农村交通条件也产生了本质性变化,在进一步夯实交通运输发展事业的同时,必须重视其道路施工建设问题。高填方路基作为公路工程施工的主要构成部分,其施工技术水平的高低对公路工程整体质量起决定性作用。为此,必须重视高填方施工工艺,全面提升施工技术水平,推动公路事业的迅速发展。
一、工程案例
某公路工程路线总长度为1.552千米,其中最大填高为38.77米,由此可见其具备较大填筑高度,为高填方路堤施工。根据现场施工情况,剥蚀—侵蚀中山区为改地段地貌构造形式,592到592.05米为路面设计高程,粉质粘土、强中风化基岩层为沟谷地层岩性特点。0.5到1米为残破积粉质粘土。本工程具有较大道路填方边坡高度,但具有较为平缓的横向地形与基岩面,坡度平均在20%以下,顺着填土底面回填后不会出现总体滑移问题,以此提升路堤稳定性。
二、高填方路基施工准备
1、施工部署
选取填石、填土路堤的方式作为本工程施工计划,选取挖掘机、装载机进行填料装车,运输车辆为大吨位自卸汽车,其施工方案为分层水平填筑、分层压实、推土机平整。选取灌砂法实施压实度检测,同时做好沉降稳定观测工作,如填方路堤沉降稳定观测站的建立。具体施工机械如表1所示。
2、填方材料
硬质砂岩为该路堤30厘米以下路堤范围内填制材料。石块强度需控制在30Mpa以上。为防止路堤不均匀沉降产生路面开裂问题,需将三层钢塑土工格栅铺设于路面底面下方,并根据施工具体情况,将3到6层土工格栅铺设于路堤中上部位。以就地取材为主,本工程可采取片石、卵石。选取片石其粒径为150到300毫米;选取卵石其粒径为40到100毫米。顶部填筑施工为细骨料,粒径需控制在40毫米以下。
三、高填方路基施工工艺
伴随社会主义市场经济发展速度的不断提升,我国公路工程建设事业也得到了极大的发展。为有效解决路基施工问题,满足工程建设要求。必须重视高填方路基施工方式的选择,施工企业在做好施工准备工作的基础上,必须规范施工工艺,只有这样才能实现工程建设的社会效益与经济效益。
1、技术要求
根据工程具体情况,需做好填石路基施工作业,路堑爆破石方为路堤填筑材料的主要来源。按照设计规定,地基承载力不足,需根据设计规定进行换填施工。如高路堤边坡高度在20米以上,需彻底清理填方基底,并做好夯实作业,碎石填筑厚度为1.5到2米,才能进行路堤填筑施工。根据设计要求如路段地下水较为丰富,地基需进行井字形盲沟开挖,深度为1.5到2米,并将碎石填筑沟内,单向土工格栅需设置于路堤中部,以降低地下水影响路基的程度,提升路堤稳定性,降低沉降差异。如岩石地基具有较浅的覆盖层,需做好覆盖层清理工作。在路基填筑施工必须确定路堤宽度,实施有效监控。
2、填石路堤施工流程
第一,基底清理。按照施工现场地质、地形具体情况,实施路堤基底清理作业。一般选取人工方式将其地面附着物去除,随后选取挖掘机、推土机等设备将淤泥、腐殖土清理干净,此类土质不能做好土方填料,需运至规定场地。
第二,填铺石料。按照试验段进行填筑参数的确定,15厘米为最大填料粒径,60厘米为最大松铺厚度,各层最大压实厚度为40厘米,5毫米为最大沉降量。路基填筑施工前期,需利用石灰线将方格网打出,根据路基宽度横向由中线分开,相隔5米纵向进行一道横线打出,也就是相隔5米各个纵向需进行两个小方格的打出,按照路基宽度进行各个方格面积准确计算,并与运输车石料立方数充分结合,进而对各个方格石料卸除车辆总数进行合理确定。按照线路纵向顺其方向进行横坡设置,坡度为2%。推土机整平施工中,如石料粒径太大可选取破碎机进行粉碎,完成整平作业后应做好碾压施工。如坡度较大,需进行横向、纵向台阶的设置,尺寸为1米x1米,并进行土工格栅铺设。
第三,土工格栅施工。先将路基边坡线准确放出,为确保路基宽度满足施工规定,应分别在其2侧进行0.5米加宽,整平晾晒完成的基底土后,可选取一静一弱八强碾压方法作为压路机碾压施工,如路段不平整需与人工方式充分配合。其次,铺设土工格栅时,应保证地面的平整性、密实度,不能出现拉直、重叠、扭曲等问题,2幅相近土工格栅搭接长度为0.2米,顺着路基横向每隔1米通过8号铁丝对土工格栅搭接位置进行穿插连接,并相隔1.5到2米在铺设格栅上通过U型钉在地面固定。完成第一层土工格栅铺设工作后,需进行第二层回填石料填设作业。在未填筑中砂土工格栅上严禁机械车辆通行,只有这样才能确保施工的质量。平整第二层中砂后,应做好水平测量工作,避免因填筑厚度不足导致质量问题。完成第二层土工格栅作业后,需进行0.8米厚中砂填筑。再次,完成第三层中砂碾压作业后,边坡2侧可沿路线纵向进行土工格栅的分别铺设,0.16米为其搭接长度,并做好连接工作。最后,边坡土工格栅如进行2层石料填筑,应进行一层土工格栅铺设,以此向路肩表面土下铺设,完成路基填筑施工后,应立即做好整修边坡工作。
第四,机械碾压。完成土工格栅施工后,即可实施机械碾压作业。初压施工温度一般控制在100摄氏度以上,要求碾压过程中不能出现推移、开裂问题。根据工程需求,可选取双钢轮振动压路机施工,自重为11到18吨之间,速度为每小时2到3千米,碾压重叠宽度为30到40厘米。初压完成即可实施复压作业,通常选取胶轮压路机作为复压主要机械,其自重可控制在25到35吨之间,碾压速度则需控制在每小时2到4千米,根据工程建设要求,可将其碾压遍数合理控制在2到4遍范围内。选取双钢轮压路机作为温拌沥青混合料终压施工的主要机械设备,其自身重量可确定在10到16吨之间,碾压施工的速度则控制在每小时3到5千米之间。开始终压施工时要求其温度控制在70摄氏度以上。完成施工后,则需对其平整度、温度等进行详细检测,并确保其不存在轮迹。
3、路堤边坡网格护坡防护
完成测量放样作业后,监理人员在对其合格验收后,需进行人工开挖基槽作业。一般采用M7.5砂浆砌片石作为边坡坡底护墙与护脚,施工要求砂浆具有饱满性能。同时选取M10砂浆进行勾缝式抹面砌筑,并做好养护作业,避免裂缝等问题的出现。
完成基础砌筑作业后,应做好修整边坡工作,按照路肩边线桩,以人工方式进行全面施工,要求转折位置具有明显棱线,直线位置具有良好平直性,无显著凹凸现象。根据设计坡比对各个网格骨架进行2条固定标线挂出,开挖基槽由人工进行,选取方正形状的片石作为骨架砌筑形式,并在长短时间和里层砌块咬接。
为做好防护工作,通常需在春季进行草皮种植作业,利用人工培植方式实施高填方路基防护施工。要求种植土厚度为20厘米,其固定需选取长度为20厘米的竹签,草皮需和坡面、骨架具有紧密联系。铺设草皮时需具有良好均匀性,并做好防护措施,如适当的洒水、施肥作业等,覆盖时需选取渗水土工布施工。
四、结束语
综上所述,目前我国公路发展还处于初级阶段,其特点主要包含施工难度大、施工工艺复杂与质量要求高等,为有效提升公路工程施工质量,进一步提高公路等级,施工企业必须重视公路工程路基施工技术的应用。高填方路基施工作为公路工程建设的重要组成部分,为全面提升公路工程建设的整体质量,必须规范施工流程,做好施工质量控制工作,只有这样才能推动公路工程事业的迅速发展。
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来源:中国论文下载中心[ 13-01-19 08:24:11 ]作者:刘耀强编辑:studa1211论文关键词:公路工程 路基路面压实 重要性 施工技术
论文摘要:对于公路工程的路基路面压实工作来说,其实公路工程中路基路面施工工作的最后一道工序,同时也是保证公路工程的施工质量的重要环节。良好的路基路面压实施工工作能够有效地保障路基路面的刚度以及强度,能够有效的延长公路的使用寿命。由此可见,路基路面压实施工在公路工程建设中有着十分重要的地位,其施工质量的好坏能够直接影响公路工程的施工。
对于公路的路基路面施工技术来讲,其实公路工程中一项十分重要的环节,其施工质量的好坏将会直接影响到公路工程的质量和使用寿命,良好的路面路基压实施工,能够有效的延长公路的使用寿命,减少不必要的道路养护费用,反之,如果施工技术不到位,不能够做好路面路基压实工作,就会影响道路的正常使用,增加道路的养护和维修费用。本文从做好压实施工的重要性谈起,继而阐述了影响其施工的主要因素,最后介绍了关于其施工技术的相关问题。
一、良好的路面路基压实施工对公路工程的影响
第一,良好的路面路基压实施工是保证路面强度的需要。当前,在工程的施工过程中,为了能够对投入的成本进行有效地控制,路面往往都设计的比较薄。基于这种情况,路基路面的压实施工的质量就会影响到路面强度的大小,即其二者之间存在正比例关系:路基路面的压实质量越好,路面的强度就越大,反之,压实的质量越差,其强度也就越差。
第二,良好的路面路基压实施工能够路面的稳定性。对于公路的路基路面施工来讲,如果其压实度小,那么存在于公路的施工材料之间的孔隙就会变大,这样的情况会使雨水十分容易渗透进来,致使公路中的土壤成分的强度因雨水的作用而降低,这样的情况会使公路在外力荷载的影响之下,出现路面变形的情况,使公路的稳定性下降。由此可见,良好的路基路面压实施工是路面的稳定性的重要保障。
第三,良好的路基路面压实施工能够有提高路面的耐久性。对于公路来讲,其耐久性越高公路的使用寿命也就越高,而路面的耐久性又能够受到路面的强度、稳定性等各方面的原因的影响,通过上文的介绍我们可以指导,这些影响因素又与路基路面的压实施工有着十分密切的关系,因此我们可以说,提高路基路面压实施工质量能够有效的提高路面的耐久性。
二、影响路面路基压实施工质量的因素
(一)路基土壤含水量
臧贵贺
路基工程是路面工程的基础,是公路工程主要的受力结构部分,承担大部分的汽车重力和动力荷载,其工程质量的优劣关乎到公路使用性能的好坏和使用寿命的长短。本文总结路基工程的填筑施工、机械压实、路基排水、路基防护、软土路基处理等方面的施工技术。
公路路基主要承受汽车长期的重力和动力荷载作用,经受温度变化、雨水侵蚀等自然外界因素的长期影响,是公路工程线形的主体结构与路面共同承担荷载传递所产生的应力。没有稳固优良的路基,就没有稳固可靠的行车路面,路基施工质量是公路工程的关键环节,路基施工质量控制应贯穿整个施工过程。
1.路基施工准备阶段
路基施工准备阶段包括路基工程施工的总体性的部署、水文和地质情况的了解、施工方案和施工进度的制定、机械仪器人员材料的配置和准备,该阶段的准备工作直接关系到路基施工能否正常进行。应该认真从以下几个方面做好工作:
1.1 详细调查工程情况、科学制定方案
详细调查公路路基用地范围内土质的各项指数及土质含水量的相关情况,做好土工标准击实试验和土的CBR值强度试验,制定科学合理的施工方案。摸清现场原始地面的基本情况,进行分类、整理,根据不同类型的土质和含水量,制定切实有效的施工方法和路基基地处理方案,防止在施工过程中出现盲目性,保证施工质量。
根据实际工程量和业主工期计划要求,编排工程施工进度计划,合理安排人力、机械、材料进场,是工程施工尽可能得达到最优化。
1.2 建立健全的质量保证体系
良好的质量保证体系是施工正常进行的保证,缺乏质量保证体系就容易造成施工质量低下、返工,给工程带来隐患。因此,建立健全的质量保证体系,不仅是企业经济效益的保证,也是企业走向现代化的保证。
1.3 技术交底
在工程施工开始前,要把施工部署、整体安排、施工规范、设计要求、合同要求、作业流程和规程、施工要点向施工管理人员和机械操作人员进行全面技术交底,使全体人员全面了解工程施工的要求和重点,以便于施工方案和施工工期计划的实行和落实。
2.路基施工阶段
路基施工阶段是每一个分项工程的形成阶段,而每一个分项工程又是由若干道工序组成,因此工序施工质量是整个施工阶段的重点。
2.1 路基排水施工
水是影响路基强度和稳定性的一个重要因素,许多路基病害都是由水的腐蚀造成的,因此必须做好路基排水的施工,防止因各种原因造成水对路基的侵蚀及冲刷,给路基、路面施工造成不必要的损失。
2.1.1 地面排水
最通常采用的地面排水设施包括边沟、截水沟、地表的排水管等,一级公路上得排水沟渠一般采用浆砌片石加固,水泥混凝土预制板块也被广泛应用。
2.1.2 路面排水
路面排水的任务是迅速排除路面范围内的降水,减少水从路面渗入,使之不
冲刷路基边坡,路拱横坡设置应≥2%。
2.1.3 地下排水
路基地下排水多采用暗沟、盲沟、渗沟等,其特点是以渗透力排水,当水流量较大,多采用带渗水管的渗沟。
2.2 路基填土与压实
公路路基的强度及稳定性很大程度取决于路基填料的性质及其压实的程度。从现有条件出发,选择好的填料,规范机械压实操作,是保证路基施工质量最有效和经济的方法。
2.2.1 路基填料
对于路基填料的最小强度和最大粒径采用量化的标准,CBR值表征路基土的强度。当路基填料达不到规定的最小强度时应采取换填等措施提高填料强度。
2.2.2 路基压实
当前路基施工普遍采用大吨位压路机,碾压效果良好,对于提高路基填筑的压实度起到了很好的作用。公路规范规定一级公路路面底面一下0~80cm部分的压实度必须≥96%、80~150cm部分的压实度必须≥95%,路基基地的压实度不宜小于93%的规定。
2.3 软土路基的处理
针对软土路基,在防止路堤失稳、沉降观测控制、软土路基处理技术等主要的处理方法有:
2.3.1 换填
可采用强度高的片石抛石挤淤或者换填透水性较好的材料填筑路堤,增强路堤的整体强度。
2.3.2 土工合成材料加固
在填挖交接处可以铺筑一层双向土工格栅,提高路堤的施工质量和强度。
2.4 路基防护工程
路基的填筑和挖掘改变了地表和地貌的平衡,路基长时间的暴露在空间,不断受到水、风、温度变化等各种错综复杂的自然因素的侵蚀,因此需要各种类型的防护,加强路基的稳定性。
2.4.1 坡面防护
坡面防护是为了防止地表水流的冲刷、坡面岩土的风化剥落。目前坡面防护较普遍采用浆砌片石等结构进行防护。
2.4.1 支挡结构物防护
1 工程概况
湖南省怀化市环城高等级公路里程K1+980连接线段, 该段道路设计为高填土路基, 由于路线左侧为规划中的城市沿溪风光带, 右侧为基本农田保护区, 且路基填土高差大, 为了尽量减少占地面积, 设计采用加筋土挡土墙。挡土墙长度约170m, 拉筋土单边宽度为19.25m, 建筑高度最高达10.53m, 面板采用边长45cm的正六角形, 筋带采用CAT30020B钢塑复合带。墙身按里程方向每20.4 m设置一道1 cm~2 cm的沉降缝, 缝间用沥青板、软木板或沥青麻絮填塞。挡墙面板基础沿轴线布设, 底部高程251.95 m~257.41m, 顶部高程260.92 m~265.21m, 其上铺筑的路面横坡和纵坡的形式排水, 以防止路面积水, 也可减少雨水渗入到加筋体内。靠近面板设置1.0 m厚砂砾滤水层, 其断面如图1所示。
2 施工材料的参数与选择
加筋土挡土墙主要的材料包括:回填料、筋带、墙面板, 其中回填料与筋带分层交替铺设并压实后形成一种复合材料, 通过土体与筋带之间的摩擦力, 达到加固路基的土体及整体稳定性, 因此, 加筋土挡土墙的回填料和筋带的选用是保证工程质量的关键前提。
1) 回填料:
填料是加筋土挡土墙的主要材料。本工程采用力学性能稳定、含水量影响较小的天然全风化山渣土填筑, 其最大粒径不大于10 cm, 符合《公路加筋土工程施工技术规范》以及《公路路基施工技术规范》所规定的填料要求。
2) 筋带:
筋带的作用是承受垂直荷载和水平拉力并与填料产生摩擦力, 达到加固和稳定路基土体的效果。本工程采用能防潮、防水、耐腐蚀, 且具有较高抗拉强度、耐弯曲疲劳、不易脆断、变形小、与填料间摩阻力大、具有良好柔性的CAT30020B钢塑复合拉筋带, 筋带表面应压纹清晰, 色泽均匀, 断面一致, 无开裂、损伤、穿孔等缺陷, 带宽30mm, 带厚2mm。破断拉力﹥9.0 kN, 极限抗拉强度≥150 MPa、设计允许拉力6 kN、强度100 MPa、破坏伸长率≤3%。
3 加筋土挡墙施工工艺及质量控制措施
加筋土挡土墙施工工艺流程见图2所示。
3.1 加筋土挡墙关键技术及质量控制措施
在整个加筋土挡墙施工工艺流程中, 面板安装、筋带铺设、填料摊铺及碾压是关键的技术环节, 是加筋土挡墙质量的控制重点所在。
3.1.1 面板的安装
墙面板为C30混凝土, 由厂家预制, 每批入场面板都须经过检验合格后方接收, 对于不合格或不符合设计要求的, 一律退货重新加工。
底下第一层面板的定位、垂直度与牢固性非常重要, 是控制全墙基线是否满足设计要求的关键。应先清理基础顶面铺一层水泥砂浆找平, 准确划出面板外缘线, 曲线段应适当加密控制点。然后在确不定期的外缘线上定点并进行水平测量, 按板长划线分割、整平板基座, 配用准尺控制基底砌筑水准面。面板倾斜度内倾1%, 作为填料压实时面板在侧向压力作用下的变形值, 任何情况下严禁面板外倾。使用8t汽车吊机配合人工逐层安装面板, 如形成纵向高低不平时, 可用M2.5低强度砂浆、或筋带余料逐层调平, 严禁采用在板下支垫坚硬石子或铁片的方法调整水平误差, 以免造成应力集中, 损坏面板。调平标准按同层相邻面板水平误差不大于10mm、轴线偏差每20延米不大于10mm、安装缝5mm~10mm进行控制, 可采用水平线、吊锤线控制平整度、平面线形和垂直度。墙后填土作业完成后方可安装下一层面板。
上下层面板间的插锁孔采用ϕ20钢筋进行连接, 保证面板间的垂直度, 连接的钢筋须进行防锈涂沥青处理, 避免产生锈水流出面板影响外观。
面板安装施工的控制要点:成品符合设计要求、垂直度、平面线形以及同层水平高差等。
3.1.2 拉筋带铺设
应根据包装规格及整个工点的各断面拉筋设计长度统筹提前安排, 合理下料, 以免造成加筋材料的浪费或人为随意性造成尺寸误差。
筋带的铺设采用一根筋带穿过穿筋孔分成等长两股的形式, 因此每根筋带的下料长度应为该结点处筋带设计长度乘2再加上300~500mm富余 (作为拉筋穿过孔时所占长度) 。面板预留穿带孔用M7.5砂浆塞实。
筋带应按设计的长度和根数铺设在有3%横向侧坡的平整压实填土上。筋带应拉直、拉紧、不得有卷曲或扭结。筋带应尽量垂直于墙面并呈扇型、辐射状均匀敞开, 并尽量分布均匀, 应有至少2/3的长度不重叠, 筋带拉直无松懈状, 平贴土层面, 尾部采用钉钉住土中小木桩, 但带中任何位置不得钉子。
拉筋带铺设的控制要点有:拉筋带下料长度、拉筋带与面板连接是否牢固、拉筋带铺设后拉紧程度以及拉筋带尾部是否按设计要求呈扇形展开。
3.1.3 填料的摊铺与碾压
1) 填料的摊铺:
采用小型推土机、人工相结合的方式进行摊铺。先用人工将填料均匀铺撒, 使筋带覆盖约5cm填料, 再用推土机进行摊铺。摊铺机械距面板不应小于1.5m, 距面板1m范围内选用级配砂砾 (或砾石) 透水材料。根据试验控制填料每层厚度 (压实后以满足面板及筋带层厚为宜) , 且不小于20cm每层, 层面按不小于3%横坡设置。摊铺前应设明显标志易于驾驶员观察, 机械运行方向应与筋带垂直, 并不得在未覆盖填料的筋带上行驶或停车。未压实的加筋体, 不允许运输车辆在上面行驶。
摊铺时的控制要点:垂直筋带进行, 先筋带中间, 依次往尾部, 最后往墙端;摊铺厚度均匀, 确保筋带不反转、不打折、无明显变位或变形。
2) 碾压:
压路机械主要有20T振动式压路机、打夯机。碾压前先进行压实试验, 根据机械与填料性质确定摊铺厚度、碾压遍数。
碾压时应先从筋带中部开始, 逐步碾压至筋带尾部, 然后再碾压靠面板部分。距面板1.0m范围内及拐角处严禁用大、中型机械碾压, 采用小型打夯机夯实, 以防面板错位 (见图3) 。压路机运行方向宜垂直于筋带, 且下一次碾压的轮迹与上一次碾压轮迹重叠的宽度应不小于轮进的1/3。第一遍宜慢慢轻压 (≤4km/h) , 以免拥土将筋带推起或错位, 第二遍以后可稍快并重压。每次应碾压完整个平面范围, 再进行下一遍碾压。每层填料碾压后采取现场实测法测定密实度, 确保符合设计及规范要求。压路机不得在未经压实的填料上急剧改变运行方向和急刹车, 以免造成筋带扰动变位或变形, 而影响到使用以及整个加筋土挡土墙的质量。
碾压时控制要点:碾压的方向与次序;遵从先慢后快、先轻后重原则;前后碾压轮迹重叠宽度;碾压实度;接近面板1 m采用小型机具碾压或夯实。
3.2 质量检测
回填施工检验频度:距面板1.0m范围内每一压实层每500m2或50延米不小于3个测点, 距面板1.0m范围内每一压实层每100延米不小于3个点。若压实段落小于上述规定时仍取3个测点, 压实度不达设计要求时, 及时采取补救措施, 直到符合要求。
整体检查验收:总体外观鉴定其墙面板光洁无破损, 平顺美观, 板缝均匀, 线形顺适, 沉降缝上下贯通顺直, 其他各实测项目应符合JTG F80/1-2004公路工程质量检验评定标准中表6.4.2-5要求。
4 结束语
综上所述, 该标段加筋土挡墙已完成施工, 通过对施工关键工序和要点的有效控制, 工程完成的外观以及质量, 都达到了优良工程的要求, 减少了质量通病。实践证明加筋土挡墙是一种实用的技术方案, 上述施工工艺以及控制要点则是工程施工质量的关键和保证。
参考文献
[1]张京.路基施工新技术[M].北京:长征出版社, 2003.
[2]JTJ035-91, 公路加筋土工程施工技术规范[S].
【摘 要】公路工程建设是基础设施建设中非常重要的一个方面。在公路建设中,软土路基的好坏决定着公路的质量高低。只有处理好软土路基的问题,才能保证路基强度性和稳定性;反之,会造成路基失稳或过量沉降、路基纵向、横向断裂等问题。本文通过分析公路工程软土路基处理技术来介绍软土地基施工中常用的几种有效处理方法。
【关键词】软土地基;稳定性;地基刚度
0.引言
公路是有形状的、承受动静的工建筑物。随着时代的进步,我们对公路建设的要求也在不断的提高,其中最重要的就是软土路基问题,如果处理的不好,就易导致路堤失稳、路面碎裂、路面下沉现路基纵向、横向断裂等问题,如果桥台与路基的沉降不同,就会出现桥头错台的现象,甚至会导致车祸发生。所以我们必须要有层次的填筑、压实。严格的对施工的材料以及沉降过程进行检测,综上,我们应该认真的处理软土路基问题。
1.公路建设中软土路基及其特征
软土地基,通常情况下指地基承载力达不到其上面的构造物要求的承载力,或虽在建筑物施工时能达到要求,但在后期使用过程中由于地基本身的原因或水的原因,使得地基失稳,造成构造物沉降过大或不均匀沉降以致彻底破坏建筑物的不良地基。软土地基包括淤泥、淤泥质粘土、亚粘土、亚沙土组成的地基。在工程施工中,松散沙土、冲填土、杂填土、湿陷性黄土及其他高压缩性土构成的特殊地基,虽不属软土范畴,但处理不当时也会给构造物带来严重的不良后果。软土地基有极大的危害性,它可造成构造物不同程度的破坏,严重者不但影响使用,甚至造成建筑物的彻底报废。从古到今,许多建筑物遭到破坏,多数原因并非在建筑物本身,作祟者往往是软地基。而软土地基上填筑路堤主要有两大工程问题,一是当填土高度超过某一高度时会骤然发生填土崩塌、基底滑坍、坡脚外侧地基出现隆起以及路堤整体滑坡破坏;二是路堤在填筑过程和填土完成后地基沉降位移过大,它除了增加路堤附加填方量,还引起桥台、挡土墙、涵洞等道路构造物产生过大的不均匀沉降和水平位移,而使结构出现断裂等损坏以及路面纵横断面的扭曲、结构开裂等危及交通安全的损坏。
2.公路建设中软土路基的施工要点
2.1软土路基施工之前的准备
软土路基施工之前应该对一切可能出现的问题进行充足的估计,例如路堤失稳,路面碎裂,路面下沉、路基纵向、横向断裂等问题,制定相应的对策之后才可开工。应该测试好填筑需要的时间、提前的做好路基范围的排水的问题,确保可以顺利的完成该工程以及排除地表上的水和疏干表层上的泥土。
2.2软土路基中路基的填筑
在软土路基中路基的填筑中与软土路基问题上,我们必须采取必须要有层次的填筑、压实。我们在材料的选择上,应该首选渗水性好的填料。我们必须认真的、正确的对待软土路基问题。
2.3软土路基填筑之后的沉降监测
我们软土地基路堤填筑过程中应该严格的控制沉降和稳定监测,严格的控制使用材料的质量。为了减少失误,我们在填筑的过程中应该每填一层都应该进行一次观测,严格监测沉降板之间的距离以及沉降,以避免地基失稳的问题发生。路堤填筑至设计标高后,一般应留出至少六个月以上的时间使路堤沉降稳定,超载预压路堤沉降时间不宜少于三个月。
3.软基处理中常用的处理技术
通过软基处理可以提高路基的地基抗滑坍、抗变形能力和稳定性,以及减小地基沉降量或提早完成地基沉降。软基处理方法有反压护道法、排水砂垫层法、加筋路堤法、粒料桩井法、塑料排水板法、加载预压法、井点降水加载预压。
3.1提高填土路基整体抗滑坍稳定的集中方法
(1)反压护道法。对于路堤高度超过极限高度1.5-2倍以内的路堤,可通过反压护道使路堤下淤泥趋于稳定,护道宽度一般为路堤高度的30%~50%。
(2)排水砂垫层法。对路堤高度小于2倍极限高度的软基,可铺以厚0.6-1m的表层排水砂垫层,以促进表层较薄软土层固结,提高路基强度和稳定性。
(3)加筋路堤法。在地下水位较高、表层软土松湿地带,用土工布或土工隔栅分层垫隔路堤或包裹覆盖堤身,以提高路基刚度和稳定性。
3.2加速地基固结沉降的几种方法
(1)粒料桩井法。用砂、碎石、钢渣砂等粒料或袋装砂井,配合地基表面砂垫层排水和填土等进行超载预压,促进地基排水固结,提早完成沉降。适用于软土厚超过5m,地基承载力不足的地基。
(2)塑料排水板法。用塑料排水芯板竖向排水与土工布、表层排水砂垫层横向排水相结合,加快地基固结沉降,减少工后沉降,其适用于土基松软、地下水位高、泥炭饱和、淤泥地段。
(3)加载预压法。采用比路堤荷载重或接近的荷载预压地基,通过超载大小促进并控制地基固结速率,也可结合塑料排水板、砂井竖向排水加速地基土层固结。
(4)井点降水加载预压。利用井点抽水降低地下水位,改善上层土质,同时增加土的自重应力,并可结合砂井或塑料芯板竖向排水,加速深层土层固结。
3.3提高地基刚度以减小地基沉降的几种方法
(1)置换填土法。对厚度小于2m的泥沼软土地基,可挖除软土地基而换填渗水性填料或合格填料,以消除软土沉降。
(2)抛石挤淤法。对滨河、海地带厚度小于3m、表层无硬壳、呈流动状态的淤泥,采用从路基中线向两侧抛投尺寸大于0.3m的坚硬片石、块石,利用石料重力将淤泥挤出路基范围,构筑坚固稳定的路基。在抛石挤淤的基础上,结合水下爆破挤淤,可使挤淤深度达到9m以上。
(3)半刚性桩法。在软土地基内打人水泥搅拌桩、粉喷桩,穿透软土层成复合地基,使桩与软基共同承受填土荷载,并以半刚性桩承载为主,提高地基刚度,降低地基沉降量。此法适用于软土层厚度不超过18m、有硬下卧层的地基。
(4)挤密桩法。利用振动沉管在软土地基中扩孔、振密,挤入石灰土、石灰粉煤灰、水泥粉煤灰、碎石等,以挤密软土、改善桩附近土质、组成复合地基,提高地基强度、减小地基变形。
3.4怎么在填筑轻质路堤时减少总沉降量
填筑粉煤灰轻质路堤是在基底铺反滤层或隔水层加土工布,用粘土封层包心填筑纯粉煤灰或间隔填筑粉煤灰,侧面按15m间距铺筑1m宽碎石或砾石砂盲沟排水,筑成水稳性好、坚固、自重轻的路堤。此外,还可使用轻质人工陶粒和EPS泡沫料砌块填筑路堤,这样,均可在相同路堤高度下成倍降低填土荷载,减小地基沉降。
4.结语
随着经济的不断发展,我们对公路建设的质量要求也在不断提高,软土路基决定着公路的质量高低,我们要处置好软土路基问题,如果处置的不好,就会导致路堤失稳,路面碎裂,路面下沉、路基纵向、横向断裂等问题,甚至会导致车祸发生。所以为了避免以上情况发生,我们首先就应该做好软土路基施工前的准备,在软土路基施工之前就应该对一切可能出现的问题进行充足的估计,制定相应的解决对策之后再开工。其次,在软土路基中路基的填筑,要分层填充、并且压实。最后就要严格的控制施工的材料以及沉降的检测。加强土基上有可能出现的变形以及力度不够等问题,为人们营造一个健康安全的环境。
【参考文献】
[1]郑起主编.现行市政施工规范实用全书.北京:中国环境科学出版社,2008.04.
[2]谈至明等编.道路工程施工技术.北京:高等教育出版社,2010.10.
公路工程,是指公路构造物的勘察、测量、设计、施工、养护、管理等工作。其中,路基土石方施工在公路工程中扮演着重要的角色,承担着公路工程质量优劣、品质好坏的重要责任,路基土石方的施工直接影响公路建设的成功与否,可以说,公路的路基土石方施工管理市公路工程的重要组成部分,如何良好管理、正确组织施工是公路设计者以及施工者不可忽视的重要思考内容。
1、公路路基与土石方施工技术
随着现代城市化社会的不断进步,建设城市化脚步的加速,公路建设越来越面向技术、科技,公路工程的路基土石方技术成为公路施工建设的重要技术之一,越来越受到公路设计者和施工者的重视,公路路基土石方施工技术的提高、完善在某种程度上能很大程度的促进公路建筑的进步。公路路基指的是根据路线位置确定和相关技术要求构建的作为公路路面基础的带状构造物,路基是用土或石料构建而成的结构物。它承受着自身的岩土重量和路面重量,以及由路面承载着的行车重量,是整个公路构造不可或缺的重要组成部分。在实际的公路工程中,常见的土石方工程有场地平整、基坑(槽)与管沟开挖、路基开挖、人防工程开挖、地坪填土,路基填筑以及基坑回填等。土石方工程一般涉及的面积广阔,工作量巨大,劳动任务重,施工环节复杂,因此,在具体施工中应该尽量避开雨季施工,从而缩短施工周期,尽量降低施工成本。另一方面,考虑到土石方工程的支出问题,应该尽量少的占用农田与耕地,综合施工计划等各方面因素的考虑做出最科学的安排。通过具体施工技术使复杂、高难度的公路土石方工程得到简化、改善从而提高施工工作水平,改进整体工作质量,在公路建设环境与时俱进,建设要求日益提高的今天完善公路施工技术,开拓创新、精简工序、降低成本、缩短周期、提高效率。
2、公路路基土石方施工技术应用
随着经济的不断发展,现代社会对于公路建设的要求日益提高。随着公路条件的逐渐复杂、公路建设规模进一步增大,公路工程从设计、到施工,每一部都需要日益精进的技术作为支撑。与此同时,伴随着工程量、机械水平增加的,是公路建设提出的更高要求的管理水平,结合具体公路情况,合理计划施工、组织施工使得整体施工系统同步、有条不紊、进度相宜地工作,从而提高公路建设水平,为公路施工工程谋求更高的经济效益和社会效益,达到低成本、高效率的工程目标。
2.1公路施工现场的清理与掘除
公路路基土石方施工的第一步是针对施工现场的测量与勘察,测量与勘察之后对施工现场进行清理与掘除。在对路基进行施工时,要仔细清洁、打扫地面,保证路基的清洁。切不可一带而过,对地面上的树根、草皮等杂物进行清除与打扫,在对地面清洁时,要认真细心,对杂物进行清除工作,并且要及时防止出现二次污染,破坏面层清洁。清理应当严格按照施工规范中的规定实施,例如针对树木的区分与堆放应该按照胸径的差别仔细区分进而锯成节段在特定的位置保存。对于地面的表土、树根、树墩、竹跟及草皮等不作为填充物的杂物,在施工前期应该统一进行清除,运离施工现场,避免成为施工过程中的障碍。其中,对于树根的处理应当挖至距地面大于或等于30公分的距离,施工现场的其他障碍物则要在得到上级明示或者根据相关施工文件进行迁移或者清除,从而保障后期的挖掘与施工。
2.2公路路基土石方的开挖
公路路基土石方施工应该遵照设计图纸严格执行,特别是对于在控制与设计高程和点位过程中。在公路路基土石方的开挖过程中,不良地质现象需要用水泥混凝土填充从而提升公路路基的强度和稳定功能。具体路基土石方过程中实际运用的方法较多,具体的施工操作需要根据施工环境及路面条件进行开挖。比如,当地质环境较好时,应该严格按照设计图纸进行施工,从而避免出现超挖;当地质环境较为恶劣时,应该采取将建筑物材料换充的方式进行公路路基施工。对石方的开挖应当首先进行爆破施工,从而破除坚硬的阻碍物如岩石等。爆破的具体位置确定应该根据设计要求严格执行,考虑到施工的安全因素,炸药量及装置安装等需要专门技术人员计算测量确定。工程施工的环节需要进行实时监测与记录,以便实时进行控制和调整,开挖时要对路面的压实度考量,与规范值比较调整。在公路路基施工中,不同的地质环境、不同的等级的公路施工技术要求,需按照设计图纸及设计规范进行多次测试的指标检测,在此基础上进行实时控制以及指标评定。开挖施工完成的.路基边线要平直,从而确保公路路基的平稳与强度。
2.3公路路基填方施工
公路路基的填方施工方法的不同,主要是来自于边坡的差异。即,如果横坡坡度等于1:5时,填方施工需要分段施工。在非砂性土及粘结性较强的填充过程中,可以采取挖台阶的填充施工方式;而在砂性土及粘结性较差的填充过程中,一般采取将地面简单翻松的方式,而不采取挖台阶的填充施工方式。当填筑的高度在不超过0.8m时一般要将地面的土壤翻松对其进行碾压,按层次碾压土壤以保证压实度满足施工需求。施工过程应该根据具体地理环境进行清理与排除,如在路线中出现池塘时,需要首先排出蓄水,清理内部泥泞,进行换填后才能填方施工。填方环节环环相扣,需要每一环节的确认检查,确保施工无误才能进行下一步骤,以免造成填筑的错误操作使得后期返工。
2.4软土地基的施工处理
软土地基的处理主要采用换填建筑材料的施工方法,如在路线中出现池塘时,在排出蓄水,清理内部泥泞后,应该使用一些透水性能较强的施工材料换填。软土路基的处理一般需要进行良好的沉降观测,与此同时填料的厚度与层次感需要根据需要进行科学选用。
2.5整体路基压实成型
压实施工要依照测量定线与复测后的横断面所在处,严格按照图纸设计进行现场施工放样,针对关键的结构部位施工完成后,要及时上报,主要包括有路基边桩、坡道的各个重要桩位及控制点,标明位置及相应的桩位,监理工程师要对其进行严格审核与复查。值得注意的是,排水设施的处理需要将积水及时消除,降低施工带来的环境破坏程度。路基土石方工程施工完成,需要测量标高,从而进行最后一步的调整与完善。接着,将整体路基土石方环境进行最后清洁打扫,并准备最后的检测工作。
3、总结
2.1保障路堑施工质量
路堑开挖过程中,根据实际情况,选择合适的开挖技术,将机械开挖和人工开挖结合起来,能促进开挖施工顺利完成。同时严格遵循开挖技术要求,保证路基边坡稳定,合理设置排水沟,避免路基路堑受到雨水侵蚀。从而有利于保证路堑施工质量,为整个公路工程施工创造便利。
2.2促进施工效率提高
【关键词】路基;边坡;工程;防护技术
一、前言
在公路路基施工的过程中,边坡的防护技术对公路的路基质量有着重要的影响,正确的防护形式能保证公路在使用过程的安全。不同的防护形式,对路基边坡的防护重点也不相同,工程防护技术是路基边坡防护工程经常用到的防护技术。
二、路基边坡防护技术的重要性
公路边坡长期暴露在自然界,并受到日照、雨水冲刷、风力和气温变化等自然因素反复的侵蚀作用。在这样一个干湿、冲刷、冻融和吹蚀不断、强烈而反复的作用之下,边坡岩土经常发生物理力学性质的变化就难以避免,容易形成并且加剧边坡的水毁和病害。边坡的绿化防护,能够保护路基边坡的表面免于遭受雨水的冲刷和洗涤,从而大大减缓温度变化和温差对其造成的影响,从整体上来保护路基边坡的稳定性。所以,在公路工程的施工过程中,一定要采取相关措施,保障路基的强度从而增加其稳定性。保护路基稳定性的重要举措就是对于路基进行防护和加固,也是其中一个必不可少的工程技术措施。在公路工程的建设中,要实行彻底而有效的防护工程,来充分提高公路的工程质量,对于工程投资获取必要的收益有着重要的保障作用,对于延长公路的使用年限也具有十分重要的意义。
三、工程防护
在植被不宜成活的岩石表面一般选用工程措施进行防护。工程防护的形式一般分为框格、抹面和捶面、喷浆、护面墙、护坡等。框格的设计工艺在选择材料方面一般选用混凝土等材料,其工程原理就是通过混凝土形成的骨架加大边坡的摩擦力,降低水流的流速。框格一方面起到了工程防护的作用,另一方面也对路面美化有一定的效果。通过混凝土的可塑性可将框格设计成六角形混凝土块、浆砌片石拱形以及浆切片石等不同的形状。需要提到的一点是框格施工前要清除各种表面杂质,施工在镶槽中进行,施工具有一定的难度,因此框格施工为起到美化效果只在某些旅游特殊景点实行。抹面、捶面防护是目前较为少用的防护措施,一般在路基较低、坡面易风化的情况下使用,抹面防护通过掺杂草籽,弥补边坡岩石的裂缝,阻止水流的侵蚀,从而防止边坡的坍塌。抹面、捶面防护可以起到很好地防护和美化作用,其缺点是使用寿命较短。喷浆防护可以防止水泥的硬化收缩,使用金属网或是土工格栅通过喷浆固定,从而起到防护的效果。护面墙防护可以保证软质岩层、破碎的挖方边坡、侵蚀严重的土质边坡不会继续受大气的侵蚀,目前在路基防护中使用较为普遍。护面墙具体可以分为实体护面墙、窗孔护面墙以及拱式护面墙三种。三种护面墙的使用条件有本质的区别,实体护面墙在土质以及岩石边坡的防护中使用较为普遍; 窗孔护面墙对1:075的边坡有较好的防护作用;在上部边坡需要防护的边坡中一般采用拱式护面墙。在我国的公路防护中实体护面墙是最有效的防护手段,同时由于边坡高度、岩石风化程度的不同可采用全防护或者半防护的形式。半防护措施采用坡脚护面墙,可以最大程度的减小水流对坡脚的冲刷。护坡防护对路基边坡的防护比较普遍,通过浆铺或干铺各种石质材料可以减轻水流对坡面的冲刷。在软土地基的防护中一般采用干砌片护坡,干砌片护坡可以最大程度的避免路基的变形。
四、工程防护的类型和优势
相对比较传统的防护措施,工程防护在我国的公路工程建设中已经被应用了很多年。这是一种针对不适合植物生长的土质挖填方的边坡以及节理发育和风化严重的岩石路基的边坡,另外还有碎石土的挖方边坡等为了降低工程成本而采用就地取材等方式的一种防护措施。一般情况下,采用石灰、水泥和砂石等矿质材料,对于坡面来进行有效防护。
1、工程防护类型
工程防护的类型,一般以勾缝、喷涂、砂浆抹面、护面墙和石砌的护坡等为主,这几类防护措施的实施,都应该根据不同的情况区别选择使用。选用抹面防护,一般适用于坡面整体比较完整、暂时还没有大面积坡面剥落的情况; 采用喷浆防护. 基材料容易风化,而边坡的坡面又是不平整岩石挖方的边坡的情况下才能采用,并且这个防护措施施工简单方便且效果又好,缺点是使用水泥量比较大,从而大大增加了工程的造价,此缺点使得这个防护方式应用在重点工程领域的情况比较多。上述两种方式在对坡面进行防护的时候一般加以修饰和着色,因此很大程度改善了道路的景观。采取灌浆和勾缝的防护方式,一般是用在坡面都是非常坚硬的岩石坡面的时候,可以用来防止有水渗透进缝隙从而给路基带来损害。上述几种防护方式都没有考虑经过大河流冲刷的路基防护的情况: 如果有大河流与路基交汇的情况出现,那么就应该用到护面墙的防护方式了。护面墙的防护方式虽然造价比较高昂,但是能较好的起到防止河水和地面水流冲刷边坡带来的作用,护面墙就是设置干砌片石护面。这种防护方式设计和施工都比较复杂,要根据边坡的地质条件有效而合理的选用。
2、工程防护的优劣势分析
工程防护技术在施工初期防护效果非常好,修建之后的作用非常显著且见效也快。通过多年施工实践经验的累积,已经形成了一套在不同条件下,非常成熟的设计、施工和维护技术的作业流程,同时工程的材料可以提前预制,所用的这些材料因素的取得就变得非常方便,在施工中具有工期短、进度快等巨大优势。同时应该指出的是,对于自然环境而言,工程防护带来的破坏性非常大,生态环效益就非常差,因在路基施工过程中而造成损坏的自然植被很难快速得到恢复。在公路施工所修建的地方,周围的环境比较单调和乏味,通常只有黑、白两色,容易对行驶在公路上的人员造成厌倦的情绪和视觉上的疲劳,从而在一定程度上对公路的安全驾驶带来隐患。公路的防护工程施工结束以后,不管采取什么材料的施工防护措施,随着时间的加长,都会面临老化和破坏的风险,给后期的维护造成巨大的后续费用。
五、土钉墙防护技术
1、作用机理
土钉墙对边坡稳定的主要作用是注浆土钉通过置换和护渗,改变土体性质,土钉与土体间相互作用,土钉自身承受拉、压、弯、剪及面层土压力,有效地提高土体的抗剪强度和整体刚度,土钉在土钉墙复合体内有如钢筋网架一样,具有骨架作用,并与土体形成一个完整的整体,如同挡土墙共同承担土压力和外荷作用,制约边坡变形,从而使开挖边坡稳定。
2、适用条件
土钉墙适用于具有一定粘性的杂填土、粘性土、粉土、黄土与弱胶结的砂性土边坡,适用于地下水位低于土坡开挖段或经过降水使地下水位低于开挖层的情况。同时对标准贯入击数N < 10的砂性土坡,是不宜采用土钉法支护的;对于塑性指数I > 20 的土,必须仔细评价其蠕变特性后,才可用土钉作为永久的支护结构;对于不均匀系数小于2的级配不良的砂土, 土钉应用时应慎重;对于有腐蚀性的土,土钉不能用作永久性支护结构。
六、结束语
在公路路基边坡的防护过程中,工程防护技术也有很多不同的方式和类型,在工程防护选择的过程中我们要根据各种防护技术的优缺点和其基本机理进行掌握,使采用的防护技术能适应工程施工的需要。
参考文献
[1] 韩新峰 公路路基边坡损坏的防治与加固[J] 中国科技博览 2011
某高速公路K11+280, K15+800段路基为高填方路堤, 位于山前冲沟地段, 属丘陵地貌单元。投入运营一年后两段路面均有裂缝出现。K11+280高路堤为二级深填方路段, 裂缝出现范围内一级路堤最高约为8.0 m, 二级路堤最高约为17.0 m;K15+800高路堤位于一级深填方路段, 裂缝出现范围最高约为12.0 m。
2 实地观测
通过实地观测可以得到以下结论:K11+280段裂缝出现区内的一级边坡已经初步形成了滑坡体, 由于土体的错动, 导致排水通道堵塞, 致使雨水对边坡冲刷严重, 加速滑坡体的形成。二级边坡未出现明显的破坏征兆, 但边坡是否稳定尚需进一步判断。K15+800段裂缝出现区内的破坏情况与滑坡出现规律基本一致, 但尚不能证实一定是滑坡。
由于临近雨季, 边坡的隐患越来越大, 因此应进一步测取路基内的土层分布以及必要的土性参数等信息, 以便确定两段边坡的实际状态。对已能确定为滑坡的部分应明确地了解滑坡已发展的程度, 并采取相应的加固措施;而无法判断实际状态的部分应明确地知道是否是滑坡, 以便采取相应的处理措施。
3 勘察结果
1) K11+280路段的土层分布:
①路面结构层:上部为沥青碎石路面, 下部为泥面结构层, 厚度随路面起伏略有变化。
②亚黏土 (素填土) (Q4ml) :可塑~硬塑, 稍湿~湿, 含碎石, 干强度中等, 韧性中等。该层为路段主要压实土层。
②-1亚黏土 (素填土) (Q4ml) :软塑, 湿, 混碎石, 干强度中等, 中等韧性。
2) K15+800路段的土层分布:
①路面结构层:上部为沥青碎石路面, 下部为泥面结构层, 厚度随路面起伏略有变化。
②亚黏土 (素填土) (Q4ml) :可塑~硬塑, 稍湿~湿, 含碎石, 干强度中等, 韧性中等, 局部混填大块料石及掺有石灰的亚黏土。该层局部铺设有土工格栅, 为本路段主要压实土层。
②-1亚黏土 (素填土) (Q4ml) :软塑~流塑, 湿, 混碎石, 干强度中等, 中等韧性。
可以看到K11+280段的一级边坡和K15+800段的路基内部均出现一条软弱带 (②-1层) , 从软弱带的形状来看, 应该不是由于施工中填土不均造成的。软弱带与常见的滑动面的位置和形状相符, 可以认为是滑坡体与母体的相对错动使然。此外, 由于排水通道被堵塞, 雨水沿着滑动带流动, 导致软弱带的土体偏软, 含水量较高。勘察报告提供的土层特性以及软弱带与周围土层的土性参数对比清楚地说明了这一点。K11+280段的二级边坡没有明显的软弱带。另外, 勘察结果表明K15+800段临近挖填交界处路面下方10 m处有杂填土成分, 这说明施工时对原地面不良土层的清理不够, 导致路基的不均匀下沉, 从而在沥青路面上表现出垂直于行驶方向的数条裂缝。
4 滑坡稳定验算及加固措施
稳定分析结果表明:两段的边坡稳定安全系数均不满足规范的要求[2,3], 已处于临界状态, 在不良环境影响 (如雨水渗入) 下随时可能出现滑坡。
这里提出压密注浆加土钉方案, 即在填土中注入水泥浆固化胶结松软填土, 改善填土的土工性质, 提高土体的整体性、变形模量和抗剪强度, 增大土体与土钉的摩擦力;用土钉将滑动体与稳定填土路基形成紧密结合, 同时可以增强土体的强度, 改善土体的力学特性, 使加固体成为一种共同作用的复合体, 能有效地承受拉力和剪力。
1) 注浆设计。
注浆半径、深度:取注浆扩散半径为1 m, 其有效半径为0.5 m, 注浆深度为15 m, 进入第②层。
布孔方式:根据注浆有效半径, 设计各注浆孔间距为1 m, 梅花状布孔, 注浆管垂直于坡面, 注浆管长15 m, 直径为50 mm, 注浆范围应超出裂缝发生范围5 m左右。
注浆压力:黏性土中初始压力取0.2 MPa~0.3 MPa, 稳压为0.8 MPa~1.0 MPa, 稳压时间约为30 min。当埋深浅于10 m时, 取较小注浆压力值。
注浆用料及注浆量:采用普通硅酸盐425号水泥, 水灰比为0.2~0.25, 加高效减水剂 (减水率35%) 。单孔注浆量由Q=1 000KVn推算 (K为经验系数, 取0.5;V为单孔注浆土量, 取11.78;n为土的孔隙率, 取0.368) 得Q=2 167 L。
注浆加固后主要土体性能的改善:根据大量工程实例总结的经验, 注浆加固后土体的重度、粘聚力和内摩擦角均有一定提高。本注浆方案加固后的预计效果为:γ=20 kN/m3, C=30 kPa, φ=28°。
2) 土钉设计。
土钉长度:根据K11+280和K15+800两段滑动面的特征, 取土钉长度L=15 m (当遇到山体基岩时, 土钉长度可适当降低, 但必须保证土钉嵌入基岩50 cm~100 cm) , 贯穿整个滑动面, 阻止边坡的滑塌, 提高路堤的整体性。土钉与水平面夹角取20°。
土钉材料、孔径及布置:土钉直径为30 mm, 二级螺纹钢。土钉孔径取100 mm, 土钉施工采用灌浆工艺。土钉水平间距为1.7 m, 沿边坡方向竖向间距为2 m。土钉与注浆孔布置见图1。土钉的布置范围应超出裂缝出现范围5 m左右。最上排土钉距边坡顶面距离为1.5 m。
水泥浆的选用:采用425号早强普通硅酸盐水泥制浆, 水灰比0.2~0.25, 掺高效减水剂、早强剂和适量膨胀剂, 压浆机压力不小于0.4 MPa。采用孔底注浆法, 需设置止浆塞和排气管。
面层做法:面层采用混凝土喷射机向已设置土钉的路基坡面喷射100 mm厚的25号细粒式混凝土保护稳定边坡, 混凝土中间铺设Υ8钢筋网片, 网片间距150 mm×150 mm, 坡面上下段钢筋网搭接长度为300 mm。土钉钢筋与钢筋网焊接, 焊接区域内的钢筋应当加强。
经验算, 注浆+土钉加固处理后的K11+280段和K15+800段两个边坡的稳定系数分别为1.655和1.705, 满足《建筑边坡工程技术规范》《公路路基设计规范》的要求。
5 结语
滑坡体的形成有一定的征兆, 通过对边坡外鼓、路面裂缝、护坡结构出现横断裂缝、排水通道堵塞、周围土体局部坍塌等现象的综合判断, 可以初步推测是局部破坏还是滑坡, 从而制定不同的加固方案。
土体的密实度不够以及雨水的冲刷容易诱使滑坡体的形成, 而滑坡体与母体间的相对错动形成的薄弱带, 进一步加速了滑坡的发展。针对促使滑坡形成的两方面原因, 采用注浆+土钉的加固方案是合理的。
滑坡的发生与雨水有很大关系, 合理有效的排水系统能够最大程度地减小雨水的危害。进行加固时还应疏通被堵塞的排水管道。
参考文献
[1]黄生文.公路工程地基处理手册[M].北京:人民交通出版社, 2005:7.
[2]GB 50330-2002, 建筑边坡工程技术规范[S].
[3]JTG D30-2004, 公路路基设计规范[S].
为了保证工程质量要求,依据监理工程师批准的施工方案,编制此技术交底书,以便在今后的施工过程中,做到有章可循,控制要点,正确指导路基土石方工程施工。
路基土石方工程以机械施工为主,辅以人工施工。本合同段路基全部采用液压挖掘机挖(装)土,配以装载机装土,自卸汽车运输,推土机摊铺,平地机整平,重型振动压路机碾压成型。
一、路堤填筑
(一)路堤填筑
路堤填筑以机械化作业为主,人工辅助施工。配置一定数量的挖掘机、装载机、自卸车装运,推土机、平地机整平,重型推土机、振动压路机及小型振动器具压实。为确保施工质量,加快进度,提高施工效率,采用“三阶段、四区段、八流程”的作业程序组织施工。
施工中始终坚持“三线四度。“三线”即中线、两侧边线,施工时在三线上每20m插一小红旗,明确中线、边线的控制点;“四度”即厚度、密实度、拱度、平整度。本段路堤填筑主要为填石方,石方填筑时,将大石块捡至路基边作码砌片石使用,边填筑边施工码砌片石。
路基施工四区域、八流程作业程序见下图。
填筑区段
平整区段
碾压区段
检验区段
施工准备
基底处理
分层填筑
摊铺整平
洒水或晾晒
机械碾压
检验签证
路面
整形
边坡
整修
四区域
八流程
1、施工区段划分
路基作业队在施工准备完成后,根据本段填方数量及段落间的相互顺序,以主攻重点段落(改线段)为主。同时多工点逐步展开,在涵洞未完工前每两结构物间为一施工区段,分段施工,分层填筑,分层碾压,分段成型。涵洞竣工之后,应及时将填方路基顺接连通,做到开工一段,完成一段,避免雨季冲刷。施工中做好机具的调配及各工序间的配合工作,做到挖、装、运、卸、碾压等作业工序连续、紧凑,互不干扰。
2、路堤填筑施工工艺
施工准备
路基放样
场地清理
基底处理
填料选择
分层填筑
摊铺整平
机械碾压
检测密实度
整修成型
施工防排水
压实试验
施工技术方案
拆迁、清理
施工测量
边桩、边坡
压实试验
洒水(晾晒)
机械挖运
压实度检测
原土压实
检查摊铺厚度
不合格
合格
中线、标高复测
标定最佳含水量、最大干容重
3、施工方案及方法
(1)施工准备
①测量放线
完成现场交桩后,立即进行中线、水准的贯通测量,并与相邻标段贯通闭合;施放线路中线桩和路基边桩,测量工作贯彻双检制。测量成果上报监理工程师,并向各队测量组交桩,以便施工。
②地质调查核实
施工前根据设计资料,详细调查核实工程地质、水文地质。结合实际情况,在掌握原有地质资料的基础上,做必要的补充勘探,进一步查明和核对地质资料。
③设置排水系统
根据设计图纸尺寸放出路基坡脚、边沟位置,并结合施工实际,修建需要的临时排水工程。避免雨季毁扰路基、冲毁农田,妨碍灌溉。先施工急需开工的重点地段,再施工其它一般地段。
(2)填筑施工
①基底处理
根据现场地面实际条件及土质情况,按施工规范及设计要求采取相应的方法进行基底处理施工,特别是池塘、稻田耕作区的基底处理应清除腐性土,采取排水疏干或基底处理(换填、挤淤、盲沟等)后填筑。
根据不同的地表土采用不同的试验方法进行试验,路基基底试验检测项目及主要试验仪器设备见下表。
路基基底试验检测项目及主要试验仪器设备表
序号
检测项目
检测方法
检测频率
主要试验仪器设备
土质鉴定
各种土质
土工试验仪器设备
击实
重型击实
各种土质
重型击实仪
压实密度
灌砂法
每200m取6个点
灌砂桶
含水率
烘干法、酒精烧干
每200m取6个点
烘箱、酒精
地基系数(K30)
荷载板法
每200m取2个点
K30荷载板
②路堤填料选择及路堤填筑压实试验段
路堤填筑前,先对填料进行土工试验,以确定其类别、颗粒粒径、塑性指数、含水量等指标是否符合规范要求。如不符合,则采取监理认可的措施进行处理。在施工过程中定期对填料进行抽检。
开工后先选取施工区段内具有代表性长度不小于100m(全幅路基)一段路堤作为试验段,进行现场填筑压实试验,以确定有效的填层厚度、适宜的碾压机械、经济的压实遍数、最佳的控制含水量以及合理的施工控制方法等工艺参数,作为实施科学填筑压实工艺的依据。通过各项对比试验与测定,对所获得的各种数据整理成数据表和曲线关系图,以便施工利用。
③路堤填筑
施工中始终坚持“三线四度”。“三线”即中线、两侧边线。施工时在三线上每隔20m插一小红旗,明确中线、边线的控制点;“四度”即厚度、密实度、拱度、平整度。控制路堤分层厚度以确保每层层底的密实度;控制密实度以确保路堤的填筑质量及工后沉降不超标;控制拱度以确保雨水及时排出;控制平整度以确保路堤碾压均匀及在下雨时路基上不积水。
a、填筑
路堤采用水平分层填筑,每200m左右或两结构物之间划分为一个施工区段,机械化作业,按路基横断面全宽纵向水平分层填筑压实。分层厚度根据填筑压实试验段所确定的工艺参数严格控制,路堤每20m设一组标高点,土方填筑每层厚度不大于30cm,砂砾填筑每层厚度不大于40cm,填石填筑每层厚度不大于50cm。土方路堤填筑至路床顶面最后一层的压实厚度不应小于10cm。地形起伏时由低处分层填筑,由两边向中心填筑。边坡两侧各超填30cm宽以上,以方便机械压实作业,保证路堤全断面的压实度一致,竣工时刷坡整平。根据自卸车容量计算堆土间距,以便平整时控制均匀的分层厚度。
b、摊铺整平
摊铺作业采用推土机初平,再用平地机终平,控制层面平整、厚度均匀,以保证压路机的碾压效果。摊铺时层面做成向两侧倾斜2%~3%的横向排水坡,以利路基面排水。在推土机摊铺平整的同时,对路肩进行预压,保证压路机进行压实时压到路肩不致滑坡。
c、控制最佳含水量
对部分可能填筑土质的路基要选择最佳控制含水量,路堤填土的含水量控制在Wopt+2%~Wopt-3%。当含水量超出最佳含水量的+2%时,适当晾晒,以应降低填土的含水量。当含水量低于-3%时,适当洒水润湿。
d、机械碾压
碾压前,先对填筑层的分层厚度和平整度进行检查,不符合要求时,用平地机再整平,确认符合要求后再进行碾压。开始碾压时,先用小吨位光轮压路机对松铺土表面预压,再用拖式振动碾碾压,再整平,然后再用大吨位振动压路机碾压。压实作业按照先压路基边缘,后压路基中间,纵向进退,先慢后快,先静压后振动,由弱振至强振的操作规程进行碾压。碾压施工中,压路机往返行驶的轮迹必须重叠一部分,光轮压路机重叠1/2轮宽,振动压路机重叠40~50cm,相临两区段纵向重叠2.0m。压实作业做到无偏压、无死角、碾压均匀。碾压施工工艺流程图见下图。
e、路基检测
路基采用水平分层填筑分层压实,每层填筑压实后,及时进行检测,并经监理工程师签字认可后,方可进行下一层路堤填筑。
试验人员在取样或测试前先检查填料是否符合要求,碾压区段是否压实均匀,填筑层厚度是否超过规定厚度。
稳
压
振动碾压
封面碾压
采用自重16~20t压路机以3~5km/h的速度排压。
采用激震力大于45t的压实机械以2~4Km/h的速度振动碾压。
采用自重16t压实机械以4~5Km/h速度碾压,必要时采用小振幅振动碾压。
碾压施工工艺流程图
填土路基压实标准见下表。
填土路基压实标准表
填挖类型
路面底面起深度范围(cm)
压实度(%)
填
土
路
基
上路床
0~30
≥95
下路床
30~80
≥95
上路堤
80~150
≥93
下路堤
>150
≥93
零填及路堑路床
0~30
≥95
f、预留沉降量
路堤填筑考虑施工时和竣工后路基本体的沉降,根据填高、填料种类及压实条件,并结合基底情况、施工季节、延续时间及施工观测结果等情况,确定预留沉降量,除按设计加宽外,由于本段路堤填筑高度均小于5m,沉降量较小,按填筑渗水材料考虑预留沉降量。另外考虑线路纵坡及相邻路基的顺坡连接,将适当调整预留沉降量。
路基面的抬高,向邻接的填挖交界或桥台及预留沉降量较小的地段顺坡递减,递减的纵坡不大于线路的最大限制坡度加2‰。
(3)填石路基
A、工艺流程
测量放线
填料装运
路基填筑
摊铺整平
碾压成型
路基压实度检测验收
B、填筑
a、填石路基的石料如其岩性相差较大,应将不同岩性的填料分层或分段填筑。如路堑或隧道基岩为不同岩种互存,允许用挖出的混合石料填筑路基,但石料的强度和粒径必须符合本标准2.1.1的要求。
b、用强风化石料或软质岩石填筑路基时,应按土质路堤施工规定,先进行CBR值检验,符合要求时按填土路基技术规定施工。
c、当填筑石料级配较差、粒径较大、填层较厚、石块间空隙较大时,可于每层表面空隙间填入石渣、石屑或中、粗砂,再以压力水将其冲入下部,使空隙填满为止。
d、路基边坡坡脚应采用大于300mm的硬质石料码砌。当设计无规定,路基设计高度不大于6m时,其码砌厚度不应小于1m;设计高度大于6m时,码砌厚度不应小于2m0
C、摊铺整平
a、高等级公路填石路基施工应分层填筑、分层压实。分层松铺厚度不宜大于0.5m;采用重型振动压路机压实填石路基时,松铺厚度可加厚至1.0m。其他等级公路填石路基、路床底面1.0m以下可采用倾倒填筑施工。
b、根据石料粒径大小及组成采用相应摊铺方法:大粒径石料采用渐进式摊铺法铺料,运料汽车在新填的松料上呈梅花型先低后高、先两侧后中央逐渐向前卸料,推土机随时摊铺整平。其主要优点为:容易整平,容易控制填石料的厚度,为自卸车和机械振动碾压提供较好工作面。
对细料含量较多的石料宜采取后退法铺料。运料汽车在已压实的层面上后退卸料,形成梅花型密集料堆,采用推土机推铺整平。松铺厚度不大于0.5m,石料最大粒径不超过层厚的2/3。大面积路基填石可用两台推土机并列作业,两机铲刀相距150~300mm,每次作业长度以20~50m为宜。
人工铺填粒径250mm以上石料时,应先铺填大块石料,大面向下,小面向上,摆平放稳,再用小石块找平,石屑塞缝,最后压实。人工铺填粒径250mm以下石料时,可直接分层摊铺,分层碾压。
c、填石路基在压实前,应摊铺平整,局部不平整处人工配合机械以细石屑找平。
D、碾压成型
a、摊铺完成的石料表面平整,无明显大石料露头,表面无明显孔洞、孔隙,无多余的填石料堆放。采用14t以上重型振动压路机进行分层碾压,先静压一遍,根据试验段总结的碾压遍数由弱振到强振碾压数遍,最后再静压一遍,碾压速度控制在1~2kin/h。碾压时直线段由两边向中间,小半径曲线段由内侧向外侧纵向进退式进行。横向接头对于振动压路机一般重叠0.4~0.5m,对于三轮压路机一般重叠后轮宽的1/2;前后相邻区段纵向应重叠1.0~1.5m,达到无漏压、无死角,确保碾压均匀。
b、填石路基路床顶面以下0.5m范围内填土,按填土路基施工技术规定进行压实作业。
c、路基压实度检测与验收:采用14t以上振动压路机进行压实试验,按照试验段确定的遍数和摊铺厚度,当压实层顶面稳定,碾压无轮迹时,可判断为密实状态;否则应重新碾压。合格后经有关方面签认,方可进行下一层填筑施工。
填石路基填筑至路床设计顶面下0.5m时,会同有关单位进行填石路基验收。
填石路基采用水袋法检测,其压实度要求按下表控制。
填石路基压实标准表
填料质量
路堤分区
路床顶面以下深度(cm)
压实干容重(KN/m3)
孔隙率(%)
坚石≥60MPa
上路堤
80~150
不小于21.3
不大于23
下路堤
150以下
不小于21.0
不大于25
次坚石30~60MPa
上路堤
80~150
试验确定
不大于22
下路堤
150以下
试验确定
不大于24
软石5~30MPa
上路堤
80~150
试验确定
不大于21
下路堤
150以下
试验确定
不大于23
坚石≥60MPa
下路床
30~80
不小于21.5
不大于21
(4)路面整形、边坡整修
路堤填筑至路床顶面,先恢复中线,每20m设置一桩,进行水准测量,计算平整高度,施放路肩边桩,按设计要求修筑路拱,并进行压实。
路面整形须保证基床表层质量,做好路拱路肩的整修压实。边坡整修须按设计坡率刷除超填部分,要尽力避免超刷并及时整修夯拍。
路基边坡缺土帮坡时,须挖出台阶,分层夯实。
外观鉴定达到边坡直顺、平整稳定、曲线圆顺。路基边缘整齐、路拱坡面平顺。边坡面按设计要求绿化种草。
(二)路基过渡段及路基处理施工
1、填挖交界处路基、新旧路结合、半填半挖路基处理
在地面坡陡于1:5的斜坡上或旧路基上(包括纵断面方向)修筑路堤时,路堤基底开挖成台阶状,土质路段时宽度为2m,石质路段时宽度为1m,并设4%的倒坡,原旧路填土疏松地段应超挖回填。
(1)填挖高差大于2m以上或地面坡度较陡的路基横向(或纵向)填挖交界处,为消减填挖之间的沉降差异,采取如下处理措施;
①挖方区自路床底向下开挖结合槽30cm,待填方区填至结合槽底部标高后,铺设双向土工格栅,再分层填筑路床,双向土工格栅横向长度为6m,纵向长度为10m;
②沿横向(或纵向)开挖台阶并对基底夯实,台阶宽度为1~2m,台阶向内做4%的横坡。
(2)旧路加宽结合部处理:
①沿旧路下挖30cm,待加宽部分填方区填至该标高后,铺设双向土工格栅,再继续填筑路基至设计标高,土工格栅横向长度为6m。
(3)沿旧路边坡横向开挖台阶并对基底夯实,台阶宽度为1~2m,台阶向内做4%的横坡。
半挖半填施工流程图
2、低填浅挖路基处理
填方高度小于1.5m(包括路面结构层)的低填浅挖路基,应进行超挖回填并压实,其中清表厚度按0.5m考虑,基底压实度不小于92%,填料应采用天然砂砾。
3、桥涵台背路基处理
为消除桥涵台背路基沉陷,较少桥头跳车现象发生,采用天然砂砾作为填料。当使用先填筑路基,后施工桥台的方案时,各层压实度要求与一般路基相同,当采用先施工桥台,后填筑路基的施工方案时,压实度不小于96%。
二、路堑开挖
(一)施工准备
1、首先对土石的工程分级与类别按规范要求进行鉴定,然后按机具开挖或爆破开挖分别进行施工分类。
2、测放出路堑的边线、中线,在路堑顶两侧每5.0m设一固定桩,并在施工中随时检查开挖坡度,及时纠正偏差,严防超、欠挖。并做好临时排水设施。
(二)开挖的基本要求
路基开挖如下图所示
施工准备
编制施工技术交底书
测量放线
施作地表排水设施
路堑开挖
特殊路基处理
清除虚土、碾压
检查签证
检查平整度、宽度、平面位置及纵断面高程
1、土方开挖时,将适用于种植草皮和其它用途的表土储存于指定地点。
2、开挖土石均自上而下进行,当开挖至挡墙顶时,边坡不得乱挖超挖,严禁掏底开挖。机械开挖时,需有人工配合。
3、开挖石方时,对于软石和强风化岩石,能用机械直接开挖的均选用机械开挖;机械或人工不能直接开挖的石方,采用控制爆破法开挖
4、施工时要保证路堑坡面平顺,无明显的局部高低差,无凸悬危石、浮石、碴堆、杂物,边坡上出现的坑穴、凹槽须进行嵌补平整。
5、开挖平台台面设有向路基侧沟排水的坡度。
6、开挖形成的边坡按设计要求及时防护,避免长期暴露,造成坡面坍塌。
7、在能保证路堑边坡和弃土堆自身稳定的情况下,并考虑地形以及对附近建筑物、农田、水利、河道、交通的影响,防止水土流失、淤塞排灌沟渠等弊端,合理确定弃土堆位置与高度。
8、尽量考虑以挖作填,必须弃舍时本着高土高弃、低土低弃、劣土废弃、优土还田的原则:
9、路堑上方及和路堤边坡上不弃土。
10、山坡上弃土,要连续堆填;山坡下弃土,每隔适当距离在低凹处留有缺口,并保证地面水顺利从缺口排出。
11、沿河岸或傍山路堑的弃土,不弃入河道,以防挤压桥孔或涵洞出入口、改变水流方向和加剧对河岸的冲刷。
12、贴近桥墩台处不弃土,以防造成偏压。
(三)施工方案及方法
路堑开挖方式根据地形情况、岩层产状、路堑断面及其长度并结合土方调配确定。土质路堑采用逐层顺坡开挖;平缓地面上短而浅的土石路堑采用全断面开挖;平缓横坡上一般土石路堑采用横向台阶开挖,较深路堑采用分层开挖;土、石质傍山路堑采用纵向台阶开挖,边坡较高时要分层开挖,路堑较长时适当开设马口,以增加工作面。
硬岩路堑采用风动凿岩机、潜孔钻机钻孔,预留光爆层控制爆破,装载机装车,自卸车运输的施工方法。
土质、软岩路堑采用挖掘机或装载机挖、装,自卸汽车运输的施工方法。
1、软岩路堑开挖
土质、软岩路堑采用机械开挖、预留人工开挖层的施工方法,两边边坡预留20cm,底部预留20cm。开挖至预留层时,停止机械开挖,待进行路基基床施工时,用人工突击开挖。
路堑开挖后表面要平顺整齐,表面做成向两侧的排水坡,表面以下地层不得扰动和泥化。
按设计要求位置、形状尺寸、深度施工接触网支柱基础,有渗水暗沟时,渗水暗沟施工在接触网支柱基础浇注达到一定强度后再挖渗水暗沟。接触网支柱基础和渗水暗沟施工后,要保证基床表层底面的排水坡。
基床施工时,提前对基床底层范围内的地质进行检验,若发现存在设计外的软土地基,则及时上报设计单位、监理单位进行软基处理;
2、硬岩路堑开挖
硬岩路堑采用爆破开挖时,施工中预留光爆层,利用二次爆破技术。主要目的:一是减少对路堑边坡及路堑基床下部岩石的爆破松动,二是提高开挖边坡的平顺性,减少超欠挖。
硬质岩石基床,将路基面做成向两侧的排水坡,施工时采用光面爆破或预裂爆破,做到路基面平顺,肩棱整齐,发现凹凸不平处用混凝土填平。
在路堑开挖至路基面后,按设计要求位置、形状尺寸、深度施工接触网支柱基础,接触网支柱基坑必须全部用混凝土灌注;如有渗水暗沟地段,渗水暗沟施工在接触网支柱基础浇注达到一定强度后再挖渗水暗沟。
按设计要求位置、形状尺寸开挖信号、电力电缆槽,开挖时,不得破坏堑坡坡脚。必须保证侧沟平台完整,如有破坏,采用原加固材料补齐。
3、地下水路堑施工
有地下水路堑开挖时,必须做好地面排水,施工场地内,不得存积地表水,软化路基面,施工中,要随时将渗出的地下水排出施工场地。
渗水暗沟沟槽开挖时,硬质岩石采用预裂爆破或光面爆破。软质岩石或土质路堑时,采用挖铲挖槽,确保沟槽两壁平顺。
渗水暗沟基础施工时,混凝土基础表面要平整,不能出现反坡或凹凸不平现象,为了与下道工序紧密衔接,检查井与浇注混凝土基础同时完工。
三、特殊路基
(一)软土地基处理
软土路基处理时遵循的施工原则
施工季节:优先安排在非雨季节施工,根据气象预报资料选取在连续降雨量少时间施工。
工序安排:采用机械化快速施工,开挖、换填、防护加固、防排水各项设施等工序一气完成,尽量缩短工作面暴露时间。
1、换填砾类土垫层
砾类土选用天然砂砾,在开工前对砾类土场进行调查,并及时取样进行分析,选择符合设计标准的砂砾方可使用。
施工时首先清除加固范围内地面上的空穴和及垃圾等杂物,并在换填范围内(填方路基坡脚外1m)两侧按1:0.5的坡度开挖边坡。将基底大致整平,推成坡度为2%的横坡,并碾压密实。
分层填筑:砂垫层分层填筑,每层压实厚度25cm,按照经过试验确定的合格填料和经过试验确定的工艺参数,进行分层填筑压实。
摊铺整平:为了保证路堤压实均匀和填层厚度符合规定,填料采用推土机初平,刮平机进行二次平整,使填料摊铺表面平整度符合要求。
洒水或晾晒:砂的含水量直接影响压实密度。在相同的碾压条件下,当达到最佳含水量时密实度最大,填料含水量波动范围控制在最佳含水量的+2%~-3%范围内,超出最佳含水量2%时应晾晒,含水量低于最佳含水量应洒水。洒水采用洒水车喷洒,晾晒采取自然晾晒。
机械碾压:碾压是保证砂垫层达到密实度要求的关键工序。碾压按照
“先静压,后振动碾压”;“先轻,后重”;“先慢,后快”;“先两侧,后中间”的原则。
检验签证:砂垫层的检测采用K30荷载仪进行检测地基系数,核子密度仪检测压实系数。
施工防排水:砂垫层施工时,在两侧地面上挖临时排水沟,避免雨水流到换填开挖出的基坑内。
2、土工格栅处理软土地基施工
施工时首先清除加固范围内地面上的草皮及杂物,用土质相同的土填成坡度为2%的横坡,并碾压密实。
在上面填厚30cm的中粗砂,压实到符合设计要求后,将表面进行整平,去除表面石块,并将去除石块后形成的凹坑补平,然后在上面满铺一层土工格栅。
土工格栅铺设要求幅与幅之间纵向采取密贴排放,横向采用连接棒连接或搭接法连接,连接强度不低于设计强度,横向接缝错开不小于1m。铺设时使格栅与土层密贴,每隔一定距离用U型钉将格栅固定在土层上。
格栅铺设后及时用砂或其他渗水材料覆盖25cm厚,并按设计要求铺回折段砂,外边逐幅回折2m,用砂压住。然后进行整平、压实达到设计要求。
路基填筑过程中,每层填厚25cm,上下两层土工格栅相距50cm。相邻格栅卷的纵向搭接采用重叠或捆绑的方法,重叠搭接长度不小于30cm,捆绑搭接长度不小于10cm,捆绑法用聚乙烯绳螺旋式的将上下格栅条捆绑在一起。
铺设格栅时,使格栅沿路基方向平顺的贴伏在土层上,格栅不应有褶皱,重叠处用U型钉固定于土层上,且每隔一定距离用U型钉固定,使格栅与土密贴,确保格栅的铺设质量。
铺好格栅后,按设计要求在格栅上分层进行填土、碾压,直至铺上一层格栅。碾压过程中,施工机械不要直接行使在未覆盖填土的格栅上,以免压坏格栅。上下层格栅搭接的位置应错开不小于1m。
质量检查频率及方法见下表。
土方路基实测项目
项
次
检
查
项
目
规定值或允许偏差
检查方法和频率
权值
高速公路
一级公路
其他公路
二级
公路三、四级
公路
1△
压
实
度
(%)
零填及
挖方(m)
0~0.30
—
—
按附录B检查
密度法:每200m每压实层测4处
0~0.80
≥96
≥95
—
填
方
(m)
0~0.80
≥96
≥95
≥94
0.80~1.50
≥94
≥94
≥93
1.50
≥93
≥92
≥90
2△
弯
沉
(0.01mm)
不大于设计要求值
按附录I检查
纵断高程
(mm)
+10,-15
+10,-20
水准仪:每200m测4断面
中线偏位
(mm)
经纬仪:每200m测4点,弯道加HY、YH两点
宽
度
(mm)
符合设计要求
米尺:每200m测4处
平整度
(mm)
3m直尺:每200m测2处×10尺
横
坡
(%)
±
0.3
±
0.5
水准仪:每200m测4个断面
边
坡
符合设计要求
尺量:每200m测4处
石方路基实测项目
项次
检
查
项
目
规定值或允许偏差
检查方法和频率
权值
高速公路
一级公路
其他公路
压实
层厚和碾压遍数符合要求
查施工记录
纵断高程
(mm)
+10,-20
+10,-30
水准仪:每200m测4断面
中线偏位
(mm)
经纬仪:每200m测4点,弯道加HY、YH两点
宽度
(mm)
符合设计要求
米尺:每200m测4处
平整度
(mm)
3m直尺:每200m测2处×10尺
横坡
(%)
±
0.3
±
0.5
水准仪:每200m测4断面
边坡
坡
度
符合设计要求
每200m抽查4处
平顺度
符合设计要求
表4.5.2-1
加筋工程土工合成材料实测项目
项
次
检
查
项
目
规定值或允许偏差
检查方法和频率
权值
下承层平整度、拱度
符合设计施工要求
每200m检查4处
搭接宽度
(mm)
+
50,-0
抽查2%
搭接缝错开距离
(mm)
符合设计施工要求
抽查2%
锚固长度
(mm)
符合设计施工要求
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