劉亞雙 高向媛
摘要:如何提高高填方路基的強度、穩(wěn)定性和耐久性,確保運營期間的安全和質(zhì)量,抓好施工階段的質(zhì)量管理是至關(guān)重要的。
關(guān)鍵詞:高填方;施工;要點
一、工程概況
某高填方路基,填筑里程ZK233+140~ZK233+300,YK233+146.515~YK233+304.976路基中心最大填土高度達(dá)35.53m,最大邊坡高度53.26m。填方總量276525 m3,挖方總量1152 m3,M7.5漿砌片石護(hù)腳墻5070 m3。護(hù)腳墻為梯形截面,上寬3m,外側(cè)高5米,外側(cè)坡比1:0.75,內(nèi)側(cè)坡比1:0.5,要求基底坐落于基巖上。
地形、地質(zhì)條件
該路段位于構(gòu)造剝蝕中山區(qū),雞爪地形,河流侵蝕切割地貌,與路線走向近正交,兩側(cè)溝壁及后緣地形陡峭,溝底地形相對平緩,地形條件一般。兩側(cè)溝壁可見基巖,挖深揭露溝底基巖埋深較淺,上部覆蓋層為松散碎石土,層厚1.5~ 2.2m,地基承載力約為300kPa,工程地質(zhì)條件較好。
地形陡峭,山體斜坡坡度較陡,平均坡度約45°,斜坡呈直線坡,相對高差約45~60m。
二、施工前的準(zhǔn)備
1、施工準(zhǔn)備
(1)路基開工前,在全面熟悉設(shè)計文件和設(shè)計交底的基礎(chǔ)上,進(jìn)行現(xiàn)場調(diào)查和核對。在詳盡的現(xiàn)場調(diào)查后,根據(jù)設(shè)計要求、合同、現(xiàn)場情況,編制實施性的施工組織設(shè)計。
(2)修建生活、生產(chǎn)用房。做好三通一平工作,設(shè)立安全標(biāo)識。
2、施工測量
(1)路基開工前應(yīng)做好施工測量工作,其內(nèi)容包括導(dǎo)線、中線、水準(zhǔn)點復(fù)測,橫斷面檢查與補測,增設(shè)水準(zhǔn)點等。施工測量的精度應(yīng)符合交通部頒布實施的《公路路線勘測規(guī)程》的要求。
(2)導(dǎo)線復(fù)測、水準(zhǔn)點復(fù)測及加密、中線放樣及路基放樣等的具體要求,符合《公路路基施工技術(shù)規(guī)范》的相關(guān)要求。
(3)加強施工過程中的路基變形及穩(wěn)定觀測工作,確保施工安全及路基穩(wěn)定。
三、 施工過程中控制要點
施工階段是質(zhì)量控制的關(guān)鍵階段。如何提高高填方路基施工質(zhì)量,控制整體均勻沉降,減小工后沉降,保證高邊坡的穩(wěn)定是控制重點。除路堤高度、填料類型、填料壓實度會影響施工中及工后沉降外,還應(yīng)考慮路基完工后到路面鋪筑前這段時間內(nèi)路堤自身的壓縮和地基沉降,為取得良好的施工成果,提高運營中的質(zhì)量、安全,施工過程中要抓好下面幾個關(guān)鍵環(huán)節(jié)。
1、試驗段指導(dǎo)施工:在路基正式進(jìn)入大面積施工之前,在本段路基上按照施工方案的要求進(jìn)行試驗段工作,通過試驗段的施工檢驗施工方案是否可行、有效,通過試驗來確定達(dá)到最佳壓實效果的松鋪厚度、壓實機械型號及組合、壓實速度及壓實遍數(shù)、沉降差,作業(yè)段的流程時間是否滿足工期要求,工程質(zhì)量是否滿足技術(shù)要求,施工方法是否經(jīng)濟,通過對試驗段的總結(jié)、研究,選擇出切實可行的施工方案、人機組合,進(jìn)行下一步的施工,經(jīng)過工程質(zhì)量、經(jīng)濟、工期的驗證施工方案可行,然后全面進(jìn)行施工作業(yè)。
2、合理安排施工工序,確保路基整體施工:為保證路基整體、同步沉降,并根據(jù)最底層先填的原則,避免因為施工工序不合理導(dǎo)致分段填筑,先行安排護(hù)腳墻及涵洞的施工。
3、嚴(yán)格控制填料的質(zhì)量:路基設(shè)計標(biāo)高以下8m路堤范圍內(nèi)采用碎石土填筑,8m以下采用硬質(zhì)石料填筑。對于粒徑超標(biāo)的填料進(jìn)行破碎處理或人工清理、收集用于砌體工程中??刂泼繉犹盍系牧讲淮笥?00mm,并不超過層厚的2/3,不均勻系數(shù)為15~20。路床底面以下400mm范圍內(nèi),填料粒徑小于150mm,路床填料粒徑小于100mm。
4、重視填挖交界過度段處理。從填方坡腳起向上設(shè)置向內(nèi)傾斜的臺階,臺階寬度不小于2m,并設(shè)置4%反向坡,其中基底巖層較厚為強風(fēng)化石英砂巖,水平分層,有利于路基填挖交界處的穩(wěn)定。石質(zhì)邊坡,清除原地面松散風(fēng)化層,按設(shè)計開鑿臺階。填筑時,應(yīng)嚴(yán)格處理橫向、縱向、原地面等結(jié)合面,從最低標(biāo)高處的臺階開始分層填筑,分層壓實,確保路基的整體性。
5、做好加筋路堤的施工控制:為保證路基的整體穩(wěn)定性、避免路基頂面的開裂,導(dǎo)致路面早期破壞,除在路床內(nèi)30cm和80cm處鋪設(shè)兩層雙向鋼塑土工格柵外,在路堤中下部鋪設(shè)8~16層鋼絲格柵,鋼絲格柵間距1m。進(jìn)場鋼絲格柵必須按照要求進(jìn)行外委試驗,滿足設(shè)計對其性能要求。施工中保證鋼絲格柵與下承層緊貼,搭接寬度不得小于50mm,上下層搭接縫交替錯開,固定方式符合規(guī)范要求。鋼絲把手的錨固長度不得小于1m并且與鋼絲格柵有效連接。
6、加大質(zhì)量控制:填筑前質(zhì)量控制只要體現(xiàn)兩方面:一是原地面的質(zhì)量檢驗,檢查是否已經(jīng)清除表層松散碎石土并平整場地,清表是否徹底,有無軟土地基,基底承載力是否滿足設(shè)計要求,二是對下層路基的質(zhì)量檢查,要求下層路基頂面穩(wěn)定,不再下沉(無輪跡),石塊緊密,表面平整,控制每層碾壓后沉降差≤試驗段確定的沉降差,施工過程中控制沉降差為零。
7、加強碾壓質(zhì)量控制:由于本段高填方路基為填石路堤,施工工藝要求采取大功率振動壓路機進(jìn)行碾壓,以保證路基的效果,減少高路堤的不均勻沉降和工后沉降變形,施工過程中選用20T以上的壓路機,碾壓遍數(shù)不少于6遍,除采用振動壓路機碾壓外,每填高1.5m后再用25kJ三邊形沖擊式壓路機增強補壓,要求沖擊補壓遍數(shù)在25遍,行駛速度控制在9~12km/h。碾壓過程中嚴(yán)格控制碾壓遍數(shù),要求不得少于試驗段所確定的碾壓遍數(shù)。采用合理的壓實方法,保證壓實均勻性,要求控制被碾壓層的沉降差為零。填土表面平整性也是影響壓實均勻性的因素之一,因此,嚴(yán)格控制路基碾壓前的填料表面平整性也是很有必要的。
8、重視施工過程中的監(jiān)測工作:監(jiān)測點應(yīng)設(shè)在觀測數(shù)據(jù)容易反饋的部位。地基條件差、地形變化大和設(shè)計問題多的部位和土質(zhì)調(diào)查點附近均應(yīng)設(shè)置觀測點,填挖交界的填方端均應(yīng)酌情增設(shè)觀測點。無論在路堤的縱向還是橫向,測點越多,測得的結(jié)果越能反映路堤真實情況。從滿足監(jiān)測需要與施工便利性考慮,施工過程中在ZK233+190和 ZK233+190斷面處分別埋設(shè)1個觀測標(biāo)樁和6個位移觀測邊樁;在ZK233+190斷面處埋設(shè)1個觀測標(biāo)樁和4個位移觀測邊樁。測點的設(shè)置不僅要根據(jù)設(shè)計要求,同時還應(yīng)根據(jù)施工中掌握的地質(zhì)、地形等情況增設(shè)。在施工期間位移觀測應(yīng)每填筑一層土觀測一次;如果兩次填筑時間間隔較長,每3d至少觀測一次。路堤填筑完成后,堆載預(yù)壓期間觀測應(yīng)視地基穩(wěn)定情況而定,一般半月或每月觀測一次。對于孔隙水壓力的觀測,每填筑一層后,應(yīng)每隔1h觀測一次,連續(xù)觀測2~3d。當(dāng)路堤穩(wěn)定出現(xiàn)異常情況而可能失穩(wěn)時,應(yīng)立即停止加載并采取果斷措施,待路堤恢復(fù)穩(wěn)定后,方可繼續(xù)填筑。沉降和穩(wěn)定等觀測點最好設(shè)在同一橫斷面上,這樣有利于測點看護(hù),便于集中觀測,統(tǒng)一觀測頻率,更重要的是便于各觀測項目數(shù)據(jù)的綜合分析。
四、高填方路基的施工注意事項
1、及時排水,保證路基穩(wěn)定:路基強度和穩(wěn)定性同水有密切關(guān)系,地基浸水降低承載力,水是形成路基病害的主要原因之一。對于影響路基穩(wěn)定的基底地表徑流,即使設(shè)計未做出具體方案,施工過程中也要提出疏導(dǎo)、堵截、隔離等降低地下水位或引導(dǎo)到路基范圍之外的工程措施。對于地面水、路基施工前首先做好截水溝、排水溝、盲溝。截斷和疏干路基施工范圍內(nèi)的地面水。路堤填筑過程中控制橫坡度在4%左右,及時排除地面雨水。填方到一定高度時要做臨時排水的急流槽,集中排除路面雨水,防止沖刷路堤邊坡。施工期間的臨時排水要與運營階段的永久排水相結(jié)合,與路基同步施工,同時邊坡防護(hù)工程要及時跟進(jìn)。其要點為路基要穩(wěn)定,排水應(yīng)先行,消除水浸害,質(zhì)量有保證。
2、重視路基填前碾壓及基底承載力的檢測:地面表層的腐殖土含有有機物質(zhì),時間長容易腐爛,引起路基沉陷,所以對高填方路段控制清表露出基巖。路堤基底原狀土不符合《公路路基施工技術(shù)規(guī)范》要求時,要進(jìn)行換填處理,換填深度以滿足設(shè)計要求的承載力為準(zhǔn),然后采用水穩(wěn)性好的材料分層回填、壓實,壓實標(biāo)準(zhǔn)比一般填方路堤的壓實標(biāo)準(zhǔn)提高5%。對于完成填前碾壓的原地面,要進(jìn)行承載力試驗,必須達(dá)到設(shè)計的要求。高填方路基基底壓實質(zhì)量滿足壓實度和承載力雙重控制指標(biāo),確保路基的穩(wěn)定性。
3、監(jiān)測指導(dǎo)施工:本段路基左右幅中心填筑高度最大相差10米,左側(cè)邊坡最大高度53.26m與中心填筑高度相差15m,施工過程重點是控制左右幅路基的不均勻沉降,保證高邊坡的穩(wěn)定。需要通過沉降和穩(wěn)定性觀測來確定左幅路基每層填筑速率。待左幅路基填筑到與右幅地面同高后,進(jìn)入一段時間的自然沉降期,在此期間加強監(jiān)測工作,進(jìn)行沉降及穩(wěn)定性分析,當(dāng)路基沉降趨于穩(wěn)定后,進(jìn)行左右幅路基同時填筑。
4、確保檢測結(jié)果的準(zhǔn)確:監(jiān)測過程中注意前后兩次測試應(yīng)盡量使用同一儀器、同一標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。由于各種測試方法都有一定的適用范圍,因此必須根據(jù)測試目的和現(xiàn)場條件,選擇最有效的方法。無論何種方法都有一定的局限性,故應(yīng)盡可能采用多種方法,進(jìn)行綜合評價。測試位置應(yīng)盡量選擇有代表性的部位,測試數(shù)量按有關(guān)規(guī)定要求進(jìn)行。
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