高速公路工程中的高填方路基施工處理技術(shù)

王志強(qiáng)

山西路橋第二工程有限公司 山西臨汾 041000

我國(guó)高速公路的跨度一般都比較大，高填方路基施工是高速公路建設(shè)的基礎(chǔ)，因此，必須加大對(duì)高速公路高填方路基施工的重視。高填方路基施工的填筑量比較大，并且施工需要較長(zhǎng)的時(shí)間，施工時(shí)外界的多種不同因素都會(huì)對(duì)該施工技術(shù)的使用造成影響。這就要求施工單位必須加強(qiáng)對(duì)該技術(shù)的優(yōu)化和創(chuàng)新力度，不斷提高路堤的穩(wěn)定性，提高高速公路的整體使用性能[1]。

1 工程概況

本文中以定西值臨洮高速公路為例，對(duì)高速公路工程中高填方路基施工處理技術(shù)進(jìn)行了分析，本文中該路段的總長(zhǎng)為10.592km，該高速公路七點(diǎn)為窯店鎮(zhèn)馬家坪村，穿越陽(yáng)灣隧道，經(jīng)窯店互通立交、朱家溝、高家坪、馮家溝、李家溝，進(jìn)入龍門服務(wù)區(qū)，過(guò)李家山，止于臨洮縣龍門鎮(zhèn)境內(nèi)鄭家莊，路線總體走向由東南向西北。高填路堤設(shè)計(jì)有5處，主要施工內(nèi)容包括：填土方54.8萬(wàn)m3、灰土換填2774m3、強(qiáng)夯115232m2、高速液壓夯34370m2、土工格柵850m2、預(yù)制拱形骨架護(hù)坡23517m2。深挖路塹設(shè)計(jì)有7處，主要施工內(nèi)容包括：挖土方191.3萬(wàn)m3、人字形骨架護(hù)坡現(xiàn)澆砼3612.68m3。為了保證路基填方質(zhì)量，為后續(xù)填方施工提供科學(xué)的指導(dǎo)，施工企業(yè)將該段作為試驗(yàn)路段，獲取最合適的施工參數(shù)[2]。

2 填料選擇

高填方路基施工時(shí)對(duì)于填料的選擇尤為重要，結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)土質(zhì)的實(shí)際情況合理選擇填料，這樣既可以有效提高高速公路的施工質(zhì)量，還可以避免高速公路遭受腐蝕。技術(shù)人員在檢查填料質(zhì)量時(shí)，必須加強(qiáng)對(duì)含水量的分析，一旦含水量與施工設(shè)計(jì)方案中不符，很容易導(dǎo)致路基塌陷等嚴(yán)重的問題。針對(duì)含水量比較少的填料，可以采用噴灑水的方式，提高填料的濕度。

本項(xiàng)目施工前，通過(guò)調(diào)研分析發(fā)現(xiàn)該路段的地質(zhì)屬于松軟性土質(zhì)，并且該路段的水穩(wěn)定性比較差，因此，在選擇路基填料時(shí)必須保證路基的穩(wěn)定性有所提升，并且提高路基結(jié)構(gòu)的水穩(wěn)定性，避免出現(xiàn)路基塌陷的現(xiàn)象。選擇填料中為了提高其穩(wěn)定性適量的添加了沙土和碎石。通過(guò)實(shí)驗(yàn)對(duì)比發(fā)現(xiàn)以下這些填料不能滿足高填方路基施工的需求：①填料中的雜質(zhì)比較多，并且填料的成分不能確定。②路基填筑時(shí)不能選擇含有的有機(jī)物和易溶鹽超標(biāo)的填料，一旦發(fā)現(xiàn)含量超標(biāo)必須采取適當(dāng)?shù)姆绞綄?duì)其進(jìn)行中和。③高填方路基填筑不能選擇粒徑較小的填料，一旦填料中含水量超標(biāo)，可以采用翻曬的方式降低其總體含水量。④路床填筑時(shí)慎用粉質(zhì)填料，避免路床出現(xiàn)塌陷的問題。⑤針對(duì)粒徑較大的填料，必須對(duì)其進(jìn)行合理的處理，才能將其使用到路基的填筑中[3]。

3 施工工藝

3.1 施工準(zhǔn)備

定西至臨洮高速公路K49+884～K60+403.5標(biāo)段進(jìn)行高填方路基施工前施工技術(shù)人員必須對(duì)施工圖紙進(jìn)行全面的分析，全面把握施工路段的具體情況，并且明確出施工范圍，然后按照施工要求準(zhǔn)備相應(yīng)的施工人員以及施工設(shè)備等，全面勘察施工現(xiàn)場(chǎng)的水文地質(zhì)情況。

具體施工時(shí)施工人員應(yīng)該按照具體的要求，對(duì)該路段的水文地質(zhì)進(jìn)行調(diào)研，并將調(diào)研所得的數(shù)據(jù)詳細(xì)記錄，合理取樣并對(duì)樣品進(jìn)行分析，以數(shù)據(jù)結(jié)果制定合理的路基施工方案。由于該路段會(huì)通過(guò)巖石地段以及易崩塌的地帶的斷層，因此，施工時(shí)必須采取科學(xué)合理的措施予以解決[4]。

3.2 填筑施工

第一、填筑施工前，施工人員需要對(duì)填方路段進(jìn)行全面的清除，尤其是填方路段的植被或者草根等。同時(shí)，做好該路段的平整工作，做好路段的壓實(shí)處理，保證路基填筑施工更加可靠。

第二、高填方路基填筑施工時(shí)施工人員必須做好施工現(xiàn)場(chǎng)的排水工作，保證路基表面沒有積水，合理設(shè)置路堤兩側(cè)的排水溝開挖。同時(shí)，該路段與農(nóng)田的距離比較近，在設(shè)置排水溝時(shí)應(yīng)該避免對(duì)農(nóng)田造成的傷害，保證農(nóng)作物的生長(zhǎng)。定期對(duì)排水溝進(jìn)行清理，避免出現(xiàn)排水溝堵塞的問題[5]。

第三、高填方路基填筑的填料是由多種不同的部分組成的，部分來(lái)自施工現(xiàn)場(chǎng)，當(dāng)施工現(xiàn)場(chǎng)的填料不能滿足施工需求時(shí)必須從石料廠購(gòu)買。本項(xiàng)目施工使用的填料是從石料廠購(gòu)買到的。選擇有資質(zhì)的石料廠，并且填料進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)前，對(duì)石料的質(zhì)量以及性能進(jìn)行全面的檢查，保障石料的各項(xiàng)參數(shù)符合施工需求。以分層填筑的方式對(duì)路基進(jìn)行填筑，并且做好每一層的壓實(shí)工作，提高路基填筑的密實(shí)程度。路基填筑完成后，技術(shù)人員需要對(duì)填料的含水量進(jìn)行測(cè)試，并將含水量控制在±2%。需要注意到施工人員需要嚴(yán)格控制壓實(shí)的厚度，保證壓實(shí)達(dá)到相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，提高壓實(shí)的總體質(zhì)量。

第四、高速公路高填方路基施工時(shí)可以選擇使用分段同時(shí)施工，并且嚴(yán)格設(shè)置相鄰兩個(gè)施工區(qū)域的分層坡度，保證二者可以更好地銜接。控制搭接區(qū)域的長(zhǎng)度，保證后期填筑施工能夠更好地開展。

3.3 高填方路基施工中的排水

為了提高高填方路基施工的質(zhì)量施工單位必須胡處理好高填方路基施工中的排水問題。通常情況下高填方路基的材料都是有機(jī)質(zhì)黏土，施工時(shí)在構(gòu)建排水設(shè)施時(shí)使用的是水平砂墊層和豎向排水結(jié)構(gòu)。通過(guò)調(diào)研分析發(fā)現(xiàn)，在路基地面排水設(shè)施中使用的多為漿砌石或者是水泥混凝土，并且要求地下排水設(shè)置具有良好的滲透性。針對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)水量比較大的現(xiàn)象，施工單位必須在地基內(nèi)科學(xué)合理地設(shè)置透水管件，實(shí)現(xiàn)對(duì)路基的全面保護(hù)。同時(shí)，施工人員在設(shè)置排水系統(tǒng)時(shí)可以將臨時(shí)排水系統(tǒng)和永久性排水系統(tǒng)進(jìn)行有機(jī)融合，從而提高高填方路基排水設(shè)施的使用功能[6]。

第一、高填方路基施工的過(guò)程中施工表面層的積水必須及時(shí)排除，做好施工區(qū)域土質(zhì)情況的分析，并設(shè)置排水橫坡，保證雨水能夠及時(shí)排除。同時(shí)，針對(duì)路塹斷面施工人員需要對(duì)其進(jìn)行全面的分析，保證路線的縱坡大小滿足施工的需求，避免雨水的沖刷。

第二、如果遇到地下水位較高的情況，施工人員必須及時(shí)疏導(dǎo)，保證不會(huì)出現(xiàn)技術(shù)大量淤積。

第三、通過(guò)設(shè)置截水溝和排水溝，提高高填方路基的施工質(zhì)量。

3.4 路基壓實(shí)

高填方路基填筑完成后，施工人員需要開展路基壓實(shí)工作。工作開展前需要對(duì)壓實(shí)設(shè)備進(jìn)行分析，保證壓實(shí)設(shè)備的性能不存在任何問題。同時(shí)，制定路基壓實(shí)方案，按照壓實(shí)方案完成相應(yīng)的路基壓實(shí)工作。路基的壓實(shí)可以從兩側(cè)向中間的方式進(jìn)行，而在處理曲線路段時(shí)，可以選擇從中間向外側(cè)的方式進(jìn)行。嚴(yán)格控制壓實(shí)機(jī)械的滾動(dòng)速度，并且對(duì)壓實(shí)效果進(jìn)行合理的分析[7]。

本項(xiàng)目路段施工碾壓時(shí)，壓路機(jī)的速度一般為1.6km/h，最后一遍壓實(shí)將其速度調(diào)整為2km/h。同時(shí)，填筑時(shí)需要對(duì)填筑的厚度進(jìn)行合理的分析，一般將最后一層的厚度控制在9cm。填筑施工時(shí)避免在陰雨天氣進(jìn)行，確保壓實(shí)的質(zhì)量達(dá)到預(yù)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)。以機(jī)械碾壓和人工碾壓相配合的方式，切實(shí)提高填筑區(qū)域土層的密實(shí)性。

3.5 壓實(shí)度檢測(cè)

路基壓實(shí)效果直接與路基的穩(wěn)定性有很大的關(guān)系，而路基的穩(wěn)定性直接關(guān)系到高速公路后期使用的安全性。因此，路基壓實(shí)完成后技術(shù)人員必須做好相應(yīng)的壓實(shí)度檢測(cè)工作。檢測(cè)路基壓實(shí)度的方式有很多，其中常用的為灌沙法。為了提高檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性還可以選擇使用核子密度儀進(jìn)行檢測(cè)。

每完成一層的鋪筑和碾壓，就需要檢測(cè)一次，高填方路基施工完成后，需要對(duì)整體路基壓實(shí)度再進(jìn)行一次檢測(cè)，如果超標(biāo)立即繼續(xù)進(jìn)行碾壓，直到壓實(shí)度符合設(shè)計(jì)要求。在壓實(shí)度檢測(cè)時(shí)，應(yīng)注意壓實(shí)度檢測(cè)點(diǎn)的選擇，1000m2內(nèi)的檢測(cè)點(diǎn)必須超過(guò)2個(gè)，必要時(shí)可以增加檢驗(yàn)點(diǎn)。如果高速公路高填方路基施工中，壓實(shí)度達(dá)不到要求，需要繼續(xù)進(jìn)行壓實(shí)處理[8]。

3.6 施工控制措施

第一、高填方路基施工的過(guò)程中施工單位應(yīng)該對(duì)沉降以及位移進(jìn)行全面地檢測(cè)，尤其是路堤出現(xiàn)的變形等情況，填筑的過(guò)程中嚴(yán)格控制填筑的速度，做好施工的相關(guān)指導(dǎo)工作。施工人員應(yīng)該做好數(shù)據(jù)的記錄，做好沉降量的分析，以沉降板的方式解決地基出現(xiàn)的位移問題。在對(duì)位移檢測(cè)的過(guò)程中，施工人員可以次啊用水平位移樁的方式，做好觀測(cè)點(diǎn)的設(shè)置布設(shè)，保證所測(cè)得的數(shù)據(jù)更加準(zhǔn)確。觀測(cè)的過(guò)程中施工人員應(yīng)該找準(zhǔn)基準(zhǔn)點(diǎn)，所有的施工設(shè)備都應(yīng)該有專業(yè)的施工人員進(jìn)行管理，并且做好觀測(cè)數(shù)據(jù)的記錄。此外，施工人員應(yīng)該做好施工環(huán)境的檢測(cè)，科學(xué)合理的選擇觀測(cè)方案，并且不能隨意對(duì)觀測(cè)方案進(jìn)行變換，提高觀測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性[9]。

第二、高填方路基整體施工質(zhì)量的提升是施工的第一目標(biāo)，施工單位應(yīng)該做好周密的安排，管理人員應(yīng)該重視施工過(guò)程中監(jiān)督與管理，針對(duì)存在問題的地方及時(shí)調(diào)整，編制科學(xué)可靠的質(zhì)量管理制度，并嚴(yán)格落實(shí)各項(xiàng)制度。

第三、施工現(xiàn)場(chǎng)可以設(shè)置實(shí)驗(yàn)室，所有的施工材料必須通過(guò)質(zhì)量檢測(cè)試驗(yàn)，才可以應(yīng)用到實(shí)際施工中。由于測(cè)試實(shí)驗(yàn)對(duì)于施工人員的專業(yè)能力要求比較高，施工單位應(yīng)該委派經(jīng)驗(yàn)豐富的施工人員開展相關(guān)的測(cè)試實(shí)驗(yàn)。針對(duì)不合格的材料必須及時(shí)清除施工現(xiàn)場(chǎng)，避免出現(xiàn)二次返工的問題。

4 沉降觀測(cè)

高速公路項(xiàng)目施工的過(guò)程中施工人員必須做好高填方路基沉降量的觀測(cè)。使用精密的儀器跟蹤觀測(cè)路基的沉降量，并且做好相關(guān)的記錄工作。本項(xiàng)目施工過(guò)程中，每一層路基填筑完成后都需要進(jìn)行路基沉降的觀測(cè)，并且路基沉降觀測(cè)工作對(duì)工作人員的專業(yè)技術(shù)水平以及細(xì)心程度要求比較高，必須詳細(xì)地記錄數(shù)據(jù)，保證找到的路基沉降規(guī)律與實(shí)際相符。一旦發(fā)現(xiàn)路基沉降量超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)范圍，施工必須停止，并且找出沉降量超標(biāo)的原因，從而對(duì)施工進(jìn)行調(diào)整，保證路基穩(wěn)定性不受影響。

5 高填方路基施工技術(shù)要點(diǎn)

第一、加強(qiáng)對(duì)填料選擇的重視，結(jié)合路基施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際其概況選擇高質(zhì)量的填筑材料，并且分析填筑材料的水穩(wěn)定性以及透水性，保證路基的邊坡更加穩(wěn)定。第二、路堤填筑時(shí)，必須對(duì)施工人員的施工技術(shù)進(jìn)行審核，保證施工人員能夠熟練地使用填筑設(shè)備，提高路堤填筑的整體質(zhì)量。第三、做好壓實(shí)度測(cè)試試驗(yàn)，保證路基的壓實(shí)效果達(dá)到相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)。針對(duì)壓實(shí)薄弱環(huán)節(jié)，工作人員需要對(duì)其進(jìn)行合理的處理，提高整個(gè)路段的壓實(shí)性能，應(yīng)用強(qiáng)夯處理的方式，確保路基的填筑壓實(shí)符合規(guī)范要求。第四、每一層路基填筑時(shí)施工人員需要做好相應(yīng)的排水工作，并且合理調(diào)整邊坡的角度等，保證路基邊緣位置的完整性[10]。

6 結(jié)語(yǔ)

總而言之，經(jīng)濟(jì)的發(fā)展有效推動(dòng)了我國(guó)高速公路事業(yè)的發(fā)展，高速公路施工建設(shè)的過(guò)程中其高填方路基施工質(zhì)量直接決定了高速公路施工的安全性，對(duì)于高速公路使用壽命有非常重要的影響，因此，必須加強(qiáng)對(duì)高速公路高填方路基施工技術(shù)的重視，結(jié)合實(shí)際需求，對(duì)該技術(shù)進(jìn)行更新與優(yōu)化，提高該技術(shù)的使用效果，進(jìn)一步提高高速公路的質(zhì)量。