摘 要 公路路基施工是公路施工的重點環(huán)節(jié),本文通過針對常見的公路路基施工種類,而提出可行的施工處理技術(shù)措施,為同類工程施工提供參考。
關(guān)鍵詞 公路路基;路基施工;填石路基;高填方路基
中圖分類號 U4 文獻標識碼 A 文章編號 1673-9671-(2012)052-0104-01
對于高速公路施工來說,其難免會遇到高填方路基、填石路基等相關(guān)路基情況,因此對于這些類型的路基施工方法的選取首先要充分考慮地質(zhì)水文條件、當?shù)夭牧蟻碓?、施工方法及使用功能等因素,遵循技術(shù)可行、經(jīng)濟合理、因地制宜、就地取材、便于施工養(yǎng)護的原則,盡量做到標準化、系列化,以保證工程質(zhì)量,加快建設(shè)速度,降低工程造價?,F(xiàn)通過結(jié)合筆者從事相關(guān)路基施工實踐,對常見的相關(guān)路基處理技術(shù)進行探討,以為同行提供一些參考。
1 路基填料及壓實質(zhì)量控制
1)對于路基填筑施工中應(yīng)當總體以廢方為主,設(shè)計中利用挖方路段及隧道廢棄土石方填筑路基,路基填料類型有殘坡積土、開山石渣及隧道廢棄石方,殘坡積土、開山石渣均為土質(zhì)或土石混合填料,可按《路基設(shè)計規(guī)范》(JTG D30-2004)中細粒土的填筑要求辦理,分層填筑路基、采用重型機械碾壓密實,土石路堤最大松鋪厚度不超過40 cm。
2)填石路基的填筑。填石路基石料主要來源于隧道棄渣和硬質(zhì)巖路段路基開挖石方。用來填筑填石路堤的石料應(yīng)為不易風化的中硬質(zhì)巖。填石路堤在施工前,應(yīng)通過鋪筑試驗路段,并用孔隙率作為質(zhì)量控制指標,來確定滿足壓實質(zhì)量標準的填筑層厚、壓實工藝。對于填石路堤填筑施工,應(yīng)當確保填石料頂面應(yīng)無明顯孔隙、空洞,在填筑其它填料前,填石路堤最后一層鋪筑厚度為400 mm的碎石過渡層,過渡層碎石料粒徑應(yīng)小于150 mm,基中小于0.05 mm的細粒料含量不應(yīng)小于30%。
3)路基填土高度、挖方深度、路堤(或路塹)高度及其控制因素的考慮。對于填方路基,路基填土高度應(yīng)根據(jù)河流、水庫等水文觀測資料計算確定,設(shè)計洪水頻率為河流、水庫等百年一遇(1/100)洪水頻率,路基填土高度應(yīng)滿足1/100設(shè)計洪水頻率計算水位+壅水高+波浪侵襲高+安全高(0.5 m)的要求。此項在路線縱面設(shè)計中已考慮。原則上,控制填方路基邊坡最大高度H≤20 m范圍內(nèi),部分路段考慮地形條件較好,為消化廢方、降低工程造價,設(shè)有高填路堤。
3)挖方路基。對于淺挖路基段應(yīng)保證路基開挖后路槽底部壓實度不小于96%,因此,本設(shè)計要求土質(zhì)及全風化石質(zhì)挖方路段,應(yīng)在路面底面超挖80 cm并回填碾壓實。石質(zhì)(硬巖質(zhì))路段不進行超挖,直接鋪筑路面。地下水豐富路段增設(shè)縱向碎石滲溝。路線所經(jīng)地區(qū)地形起伏較大,原則上挖方邊坡高度控制不超過30 m,考慮到本項目部分路段地形較陡,隧道方案偏壓較大,進出洞困難,擬定采用路基方案,對高邊坡做特殊加固設(shè)計。
2 常見路堤的施工處理技術(shù)
1)高填方路堤施工。結(jié)合外業(yè)勘察,為了減小棄方,在排水條件較好、地形較平坦、不存在大面積軟土的低洼地段局部設(shè)置了高填方路堤。以下為本項目高邊坡路堤(邊坡高度大于20 m)的統(tǒng)計情況。對于高路堤施工,主要考慮堤身穩(wěn)定性、堤身+地基整體穩(wěn)定性、堤身沉降、地基沉降等方面內(nèi)容。本項目各路段高邊坡路堤穩(wěn)定性均滿足規(guī)范要求(穩(wěn)定性系數(shù)按1.4控制)。結(jié)合工程實踐,對于高路堤施工可采取的主要措施如下:先清除表土,在距路基設(shè)計標高8 m以下范圍填筑灰?guī)r、粉砂巖等挖方碎塊石,片石抗壓強度不小于15 Mpa,采用重型壓路機分層碾壓。若基底為軟弱土,則進行換填碎石土壓實處理;如果為一般粘性土,則進行基底夯(壓)實處理,基底壓實度(重型)不小于90%。對高填路段嚴格控制路基填料,應(yīng)根據(jù)各工點高路堤填料來源的實際情況分選路基填料,基底3~5高范圍及高路堤下部盡量選用挖方中硬質(zhì)巖或隧道洞碴;根據(jù)高路堤的穩(wěn)定性和路堤填料來源的實際情況,必要時在高路堤基底3~5高范圍采用不易風化的塊石碼砌。施工處理中應(yīng)當注重碾壓質(zhì)量,在距路基設(shè)計標高8 m以下路堤范圍內(nèi)采用重型壓路機分層碾壓填筑后,再每隔
5 m高采用強夯增強補壓,以加速沉降。為避免路堤不均勻沉降導(dǎo)致路面開裂,一般在路面底面以下鋪設(shè)三層雙向鋼塑格柵,在距路基設(shè)計標高8 m及20 m處各鋪設(shè)2層鋼絲格柵進行補強。沖溝處設(shè)置的涵洞須保證泄水通暢,路堤上方禁止出現(xiàn)積水。為了及時觀測高路堤填筑過程及以后的地基變形動態(tài),對高路堤應(yīng)進行路基穩(wěn)定和沉降動態(tài)監(jiān)測。沉降觀測斷面按50 m間距設(shè)置,位移觀測斷面按100 m間距設(shè)置。
2)陡坡路堤施工。當?shù)孛鏅M坡陡于1:2.5時,按陡坡路堤設(shè)計。根據(jù)外業(yè)勘察,陡坡路堤段地基不存在軟弱層,因此,對于陡坡路堤,施工中主要考慮路堤沿斜坡地基的穩(wěn)定性,要求處理后的穩(wěn)定系數(shù)不小于1.25。對于陡坡路堤施工可采取的主要處理措施如下:清除地表草皮、腐殖土和覆蓋土,再將地面挖成寬度不小于2 m、內(nèi)傾橫坡為4%的臺階;在路堤上側(cè)坡面上設(shè)置截水溝,以阻止地面水浸濕基底;對于地面以上1 m范圍內(nèi)采用粒徑大的填料,填料應(yīng)嵌入地面;陡坡路堤下側(cè)按三級填筑,第一級路肩邊部以下8 m邊坡坡率取為1:1.5,第二級8 m以下12 m邊坡坡率取為1:1.75,第三級20 m以下邊坡坡率取為1:2.0,每級邊坡之間設(shè)置寬2 m、外傾坡度3%的邊坡平臺;為減小陡坡路堤路段不均勻沉降及增強填方路基與原陡坡間的銜接,通過鋪設(shè)鋼塑格柵進行補強;對于坡腳地面坡度較陡路段,采用C20片石砼護腳加固;為了及時觀測高陡坡路堤填筑過程及填筑以后的地基穩(wěn)定變形情況,對高陡坡路堤應(yīng)進行路基穩(wěn)定和沉降動態(tài)監(jiān)測。沉降觀測斷面按50 m間距設(shè)置,位移觀測斷面按100 m間距設(shè)置。
3)橋頭(構(gòu)造物)路堤施工。橋頭路堤施工的處理主要是解決橋頭差異沉降。高速公路橋頭差異沉降主要是由于地基軟弱土、路堤填料質(zhì)量不合格、路堤壓實度不夠、剛度突變產(chǎn)生振動作用促使路堤塑性變形過大、臺后填料受滲水侵蝕變形等引起橋臺與臺后路堤過大的差異沉降。據(jù)此,采用以下綜合措施預(yù)防(或減?。蝾^過大差異沉降的產(chǎn)生。施工中應(yīng)先清除地基表土或薄層軟弱土,換填透水性好的碎石土壓實;對于橋頭一定范圍內(nèi)路堤填筑碎石土,要求填料最大粒徑不大于10 cm,并分層壓實;確保橋頭路堤壓實度(重型擊實試驗法)不得小于96%,重型壓路機壓不到的地方要求用小型機具薄層夯實;在橋頭一定范圍路堤之前設(shè)置橫向排水管,提早排除路面邊部水,并做好橋頭路堤坡面排水防護工程;在橋頭過渡段路基路床(涵洞、通道鋪設(shè)在距構(gòu)造物頂部2 m范圍內(nèi))鋪設(shè)2~3層鋼塑格柵,減小不均勻沉降;在橋頭設(shè)置搭板,搭板后設(shè)置埋板,使橋頭路堤頂面處剛度漸變過渡。
4)填挖交界施工處理。路基填挖交界(含半填半挖交界)處路基補強設(shè)計原則為:在路面結(jié)構(gòu)層以下分層開挖臺階并鋪設(shè)2層雙向鋼塑格柵,當填方地表為陡坡地時,可適當增加格柵層數(shù)。當結(jié)合部的原坡面有地下水出露時,應(yīng)根據(jù)地形設(shè)置截水、橫向盲溝。截水盲溝底面和背水面應(yīng)鋪設(shè)防滲的復(fù)合土工膜,頂面和迎水面鋪設(shè)反濾透水土工布。
5)低填淺挖路基施工處理。對于低填路基指路基高度H小于路面結(jié)構(gòu)層厚度+路床厚度(80 cm)之和的填方路段。主線低填路基高度H≤1.58 m;一般互通匝道的低填路基高度H≤1.50 m。針對低填路基、土質(zhì)及全風化石質(zhì)挖方路基上路床部分(40 cm)的填料必須滿足設(shè)計要求,當位于路床部位的路基土最小強度(CBR)滿足規(guī)范要求且含水量適度時,可采取翻挖后壓實處理,翻松碾壓厚度一般為40 cm;當位于路床部位的路基土最小強度不滿足設(shè)計要求或為含水量較大(進行擊實試驗確定)時,應(yīng)采取換填碎石土進行處理,碎石含量要求不小于40%。地下水豐富路段增設(shè)縱向碎石滲溝。
3 結(jié)束語
文章通過結(jié)合筆者實踐經(jīng)驗,針對公路路基施工中常遇到的高填方路基、填石路基等相關(guān)路基情況,提出其相應(yīng)的路基施工處理技術(shù),為同類工程參考借鑒。
參考文獻
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