周義航
(中鐵七局集團有限公司,河南 鄭州 450000)
高填深挖路基實際施工難度大,存在較多不穩(wěn)定因素。為切實提升高填深挖路基施工水平,需要結(jié)合施工現(xiàn)場具體情況,不斷優(yōu)化設計流程及設計方案,增強高填深挖路基結(jié)構(gòu)的強度及穩(wěn)定性,控制路基后期不均勻沉降的程度。
本文以某省公路工程為例,該公路工程橫跨多個縣鎮(zhèn),全長77.47km,為雙向6車道。公路整體路基寬度為33.4m,需在公路周邊建立起管理中心、服務區(qū)及停車區(qū)。由于該公路工程涉及的構(gòu)筑物較多,實際建設難度大?;诘刭|(zhì)勘察結(jié)果發(fā)現(xiàn),當?shù)氐刭|(zhì)環(huán)境較為復雜,需要采用高填深挖路基施工方式。
在公路工程項目高填深挖路基施工期間,實際施工工作應當遵循以下要求:
高填路基填方邊坡高度為15m以上,路面水泥穩(wěn)定碎石基層還需額外鋪設鋼筋網(wǎng)。配合使用沖擊碾壓與重型壓路機碾壓方式,對路基結(jié)構(gòu)進行補強處理,從根本上提升路基填土的密實度,增強路基結(jié)構(gòu)的承載力及穩(wěn)定性。在路基強夯點與構(gòu)筑物距離較近時,需要額外采取增強補壓手段。
高填深挖路基的填料質(zhì)量應當與實際標準要求相符。管理部門需結(jié)合路基結(jié)構(gòu)的實際建設需求,選擇出具有良好工程力學性能的土質(zhì)材料。同時,對入廠前的施工材料進行試驗檢測,防止因施工材料質(zhì)量不合格對深挖填土路基全生命周期造成不利影響。
在路床頂部下2m處需要選擇適當?shù)耐临|(zhì)進行填筑。在填方邊坡高度大于15m的情況下,屬于高填路基形式,需要配合使用沖擊碾壓、強夯等手段進行增強補壓處理。值得注意的是,在高填深挖路基填筑天柱長度大于100m的情況下,應當采用沖擊碾壓。在高填深挖路基連續(xù)填筑小于100m的情況下,需要選擇重型壓路機或強夯手段進行補牙處理。
沖擊碾壓的最大瞬間沖擊力不應小于250t,輪重應為16t,動力不得小于400m。
要求在深挖路基施工期間,不得對周邊構(gòu)筑物造成損害。在路基結(jié)構(gòu)為填筑三類泥巖、泥質(zhì)粉砂巖與泥質(zhì)砂礫巖石,要選擇適宜的補強壓實手段,從根本上提升路基結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。
為從根本上提升公路工程項目高填深挖路基施工期間的效率及質(zhì)量,需要在施工前采用合理方式準確評估路基邊坡穩(wěn)定性,依照評估結(jié)果優(yōu)化實際設計方案。
就目前來看,力學計算方式種類較多,為確保獲得的高填深挖路基邊坡穩(wěn)定性評價結(jié)果全面精準,需要確保選擇出的力學計算方式與破壞類型及模式保持一致。在選擇力學邊坡計算手段時,如高填深挖路基邊坡破壞機制過于復雜,應當配合使用結(jié)合數(shù)值分析方式。如高填深挖路基邊坡結(jié)構(gòu)易出現(xiàn)直線破壞等問題,則需要在力學計算期間使用不平衡推算方式,以及配合使用平面滑動面解析方式。
為從根本上提升力學計算邊坡穩(wěn)定性水平,還應當選擇適宜的計算參數(shù),比如路基邊坡結(jié)構(gòu)的內(nèi)摩擦力、邊坡各巖層厚度等。
在公路工程項目高填深挖路基邊坡評價期間,還應當對施工現(xiàn)場地質(zhì)條件、氣候環(huán)境、水文特征進行對比分析,依照分析結(jié)果評估邊坡總體穩(wěn)定性。在現(xiàn)場地質(zhì)分析過程中,應當結(jié)合結(jié)構(gòu)分析結(jié)果,明確人工邊坡變形位置及變形類型。依照自然邊坡當前變形規(guī)模、變形種類,推算出人工邊坡在長期運行條件下的變形規(guī)律。對比分析自然邊坡與人工邊坡的坡高、坡率、坡型等數(shù)值,準確評估高填深挖路基邊坡結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,并將其作為編制實際施工方案的重要依據(jù)。
高填深挖路基填筑施工工作準備期間,需要選擇具有代表性的路段開展各項試驗。要求試驗路段長度應當大于200m,依照試驗結(jié)果確定具體施工參數(shù)。如路基結(jié)構(gòu)出現(xiàn)質(zhì)量不合格問題,需要立即剖析高填深挖過程中存在的不穩(wěn)定因素,結(jié)合這些因素制定出有效解決措施。
在做好路基地表清理工作后,還應當對路基的沉降量進行精準測量。通常情況下,路基中心處的沉降量應當在24h內(nèi)保持在15mm以內(nèi)。邊樁的偏移量應當在24h之內(nèi)控制在5mm范圍之內(nèi)。如果路基沉降值與設計要求不符,則需要額外進行補壓施工,直至施工技術(shù)參數(shù)合格后才可開展后續(xù)作業(yè)。
為防止土工格柵結(jié)構(gòu)受到損害,還應當在鋪設該結(jié)構(gòu)期間注重將地面的堅硬凸起物取出。對土工格柵進行試驗檢測,要求在鋪筑期間應當保持格柵結(jié)構(gòu)拉伸屈服強度為80kN,屈服伸長率小于12%。細致分析公路工程實際施工要求,標注土工格柵外邊界,然后沿邊界處鋪筑土工格柵。在鋪筑期間還應保持格柵結(jié)構(gòu)順直,不可出現(xiàn)皺褶情況。將相鄰格柵結(jié)構(gòu)的寬度控制在30cm以上。
首先,做好地質(zhì)沉降觀測工作,配合使用先進的S3水準儀,固定監(jiān)測轉(zhuǎn)點、測站。要求在監(jiān)測方式及觀測路線相同的情況下開展沉降觀測手段,切實保障監(jiān)測結(jié)果的全面性。
其次,重點監(jiān)測地表位移情況。在高填深挖路基樁頂、邊坡等部位埋設變形觀測點,定期對地表位移情況的高程、坐標值進行測定。選取多次測定結(jié)果的平均值,計算出坡體水平位移情況。
最后,監(jiān)測邊坡自然變化。細致分析公路工程施工現(xiàn)場邊坡結(jié)構(gòu)、地形地貌特征,使用巖土變形無線傳感器,監(jiān)測坡體結(jié)構(gòu)淺表變化情況。邊坡深層位移情況監(jiān)測可以使用深部位移傳感器,組成立體位移監(jiān)測網(wǎng),全面監(jiān)測邊坡結(jié)構(gòu)變形趨勢、變形量及變形時間,將所有監(jiān)測數(shù)據(jù)用于編制具體施工方案中,從根本上提升施工方案的可行性。
對施工現(xiàn)場進行全面清理后,才可開展深挖路基施工。施工期間應當全面精準地測量坡口樁位置,并每隔1h均開展復測工作。在坡口處開挖一條小溝,防止在施工期間樁位變化對樁體結(jié)構(gòu)造成的破壞。
確立坡口樁位后,為避免邊坡處積水對路基結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性造成的不利影響,還需做好排水工作,在路基路塹處設置截水溝。在樁井處出現(xiàn)地下水時,需在樁井底部中間開挖集水坑,將井內(nèi)地下水匯集到樁井底部,并使用水泵進行抽水處理。
樁體混凝土運輸應當采用規(guī)格適宜的混凝土運輸車,借助混凝土輸送泵將漿液直接泵送入井。為避免出現(xiàn)混凝土離析問題,還需要在長輸送末端連接輸送軟管。樁體及地面以上部分應當在綁扎鋼筋骨架后安裝模板,地面上及地面下樁體結(jié)構(gòu)分別需要一次澆筑完成。為確保兩樁體結(jié)構(gòu)能夠在后期緊密結(jié)合在一起,還需要對下部混凝土樁進行鑿毛處理,利用高壓風將殘渣吹干凈,確保鑿毛面清潔。
如高填深挖路基施工現(xiàn)場的縱向地形平緩,則可以配合使用自卸汽車進行開挖工作。要求開挖便道與施工路線相符,使自卸汽車能夠順利運行至坡頂,保障施工安全。施工路線左右兩側(cè)也可以設置便道,以便自卸汽車能夠分道行駛。
如高填深挖路基施工現(xiàn)場的縱向地形較陡,則需要使用推土機,將山頂高度降低5~6m,而后再進行開挖工作。
在邊坡穩(wěn)定性較差情況下,還應當采用邊開挖邊加固等技術(shù)方式。本項目中公路工程地質(zhì)條件較為復雜,應當配合使用錨桿鋼筋網(wǎng)噴射混凝土的方式對邊坡進行加固處理。加強開挖過程中的質(zhì)量管控力度,要求作業(yè)人員能夠嚴格遵循開挖規(guī)范,正確使用開挖機械設備,確保開挖工作能夠與高填深挖路基施工要求相符。
總之,路基是公路工程重要組成部分,其施工水平可直接影響公路工程整體施工質(zhì)量及效率。為確保高填深挖路基施工能夠有效開展,需要結(jié)合施工現(xiàn)場地質(zhì)條件與水文特征,選擇沖擊碾壓以及鋪設土工格柵等方式,從根本上提升高填方路基結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。同時,工程管理部門還需針對高填深挖路基施工要求做好人員培訓工作,控制高填深挖路基施工期間的質(zhì)量問題、安全事故發(fā)生概率,促進高填深挖路基施工平穩(wěn)有序開展。