孫樹志

濟(jì)南金曰公路工程有限公司 山東 濟(jì)南 250000

引言

部分公路在開放交通不久就因為高填方路基不均勻沉降導(dǎo)致路面開裂,輕則導(dǎo)致路面縱向線型不連續(xù),影響行車平順性,重則可能導(dǎo)致路面形成坑槽,影響正常行車安全,發(fā)生交通事故,造成交通中斷等問題。因此做好公路高填方路基設(shè)計及施工關(guān)鍵技術(shù)管理至關(guān)重要。

1 公路高填土路基特點

公路建設(shè)過程中,會對周圍環(huán)境產(chǎn)生較大影響。公路高填土路基具有以下特點：(1)公路采取全封閉、全立交模式,可以為來往的車輛提供良好的通行條件,對路基的穩(wěn)定性提出了更高的要求。通過適當(dāng)提升路基填土高度,可以更好地滿足高速公路穩(wěn)定運行需求。(2)公路項目建設(shè)區(qū)域的地形地貌較為復(fù)雜,起伏較大,施工線型指標(biāo)較高,若公路需要經(jīng)過河流,需要提高路基填土高度。

2 公路高填方路基設(shè)計及施工關(guān)鍵技術(shù)

2.1 高填方設(shè)計及施工階段重點考慮要素 1)填土體的壓實度。填方土體壓實度不滿足相關(guān)規(guī)范要求(即填方體的先期固結(jié)壓力低于其自身重力),換言之：當(dāng)填方完成后,填方土體依然還會依靠自身土體重力繼續(xù)下沉,只有當(dāng)填方體自重力達(dá)到與先期固結(jié)壓力相平衡時,路基沉降才趨于穩(wěn)定。2)水的影響。有些填方區(qū)域地處溝壑、低洼區(qū)域,地表及地下水比較豐富,由于水的作用會使得土體的相關(guān)參數(shù)發(fā)生較大變化(特別是變化的負(fù)空隙水壓力能增加填方土體的附加應(yīng)力),而填土體的附加沉降恰好就是因為這些附加應(yīng)力所引起的。3)路基各層的剛度差異。路基各層間因為剛度的不同,當(dāng)公路建成通車后在汽車動荷載的作用下,路面結(jié)構(gòu)的附加應(yīng)力會因這些荷載長時間碾壓逐漸增大,最終導(dǎo)致路面沉降和損壞。

2.2 土方 公路路線通常較長,沿線區(qū)域會經(jīng)過多種復(fù)雜地形,尤其是覆土較厚的水田區(qū)域,此類區(qū)域土壤承載力較差,同時土壤自身的天然密實度低,如果外界承載過大,特別容易出現(xiàn)變形。若公路高填土路基高度超過4.5m,對路基的密實度要求較高,故施工人員要加強(qiáng)路基土壤密實度控制力度。在高填土路基施工之前,受外部各類因素影響,施工單位對工程所在地區(qū)的地基承載力缺乏足夠了解,地質(zhì)勘查資料不完善,影響公路高填土路基施工質(zhì)量。例如,在某公路填土路基項目之中,由于施工單位對該地區(qū)的地質(zhì)條件缺乏足夠了解,軟弱地基沒有得到有效處理,降低填土路基的穩(wěn)定性,公路投入使用后,容易出現(xiàn)不均勻沉降,使路面出現(xiàn)大面積破壞。

2.3 正式施工環(huán)節(jié) 基于嚴(yán)謹(jǐn)、嚴(yán)格的施工原則,同時也為避免發(fā)生大規(guī)模的施工偏誤問題,應(yīng)在正式施工的前期階段規(guī)劃出小范圍試驗段,并按標(biāo)準(zhǔn)施工規(guī)程進(jìn)行填料、碾壓、測驗等施工活動。通過這一環(huán)節(jié),能幫助現(xiàn)場人員更加清晰地確定碾壓次數(shù)、填層厚度、設(shè)備操作速度、機(jī)具配合方式以及填料含水量,以促進(jìn)施工方案的更優(yōu)制定,為后續(xù)大范圍、長周期的路基施工活動夯實基礎(chǔ)。在南昌至寧都公路項目岡上至寧都段工程D10合同段的試驗段施工中發(fā)現(xiàn),采用強(qiáng)夯與碾壓相結(jié)合的方式,可達(dá)到最佳的路基壓實效果,從而使路基在填料后完成預(yù)先沉降,避免后續(xù)不規(guī)則自然沉降問題的發(fā)生；當(dāng)?shù)孛鏅M縱坡度的比值大于1∶2.5時,先開挖出寬度大于2m的臺階結(jié)構(gòu),再進(jìn)行夯實、碾壓等處理。通過這樣的方式,既能有效提高施工效率,也能更好地保障路基壓實度滿足設(shè)計要求；宜將南昌至寧都高速公路項目岡上至寧都段工程D10合同段單層松鋪填料的厚度設(shè)計為50mm,材料含水量控制在8%～12%。在試驗環(huán)節(jié)完成、施工方案進(jìn)一步確定后,即可開展正式的施工作業(yè)。首先,應(yīng)貫徹由遠(yuǎn)及近的填料順序,進(jìn)行施工區(qū)域內(nèi)卸料網(wǎng)格的規(guī)劃與卸料工作的運行。在此基礎(chǔ)上,將填料松鋪于路面的厚度控制在50cm左右,并做好相應(yīng)的測量工作,嚴(yán)格杜絕填料不均、材料漏填的情況發(fā)生。待填料鋪設(shè)完畢并確認(rèn)無誤后,操作推土機(jī)對路基填層進(jìn)行初步的找平處理。找平處理期間,若發(fā)現(xiàn)推土機(jī)無法找平的死角區(qū)域,可采取人工找平的方式,以確保路基填料層的全面平整、銜接順暢。其后,操作大噸位的振動壓路機(jī)對路基實施碾壓。此時,由于南昌至寧都公路項目岡上至寧都段工程D10合同段的地形地勢比較復(fù)雜,需要對不同路線采取差異性的碾壓方式：若為直線路段,應(yīng)按照從外向內(nèi)的次序,進(jìn)行路基邊緣至路面中線的碾壓施工；若為曲線路段,則應(yīng)按照從內(nèi)向外的次序開展碾壓工作。

2.4 正式填筑質(zhì)量控制 采用全站儀測放出填土路基按照兩側(cè)加寬0.5m的坡腳線,插上花桿,坡腳線位置應(yīng)撒上白灰。路基邊坡設(shè)置成臺階式,每階高度為8m,坡腳處臺階坡度為1：2,中間臺階坡度為1：1.75,最上面臺階坡度為1：1.5。坡腳護(hù)坡道寬度為1m,其余臺階間護(hù)坡道為2m,護(hù)坡道的向外排水坡度為4%。高填方路基正式填筑時應(yīng)嚴(yán)格按照試驗段獲得的施工參數(shù)指導(dǎo)施工。以松鋪厚度為30cm進(jìn)行分層填筑,采用21t的雙鋼輪壓路機(jī)分層碾壓,碾壓后及時檢測壓實度。路基每填筑2m采用80t沖擊壓路機(jī)沖擊碾壓8遍,沖擊碾壓時沖擊點的布設(shè)應(yīng)滿布和均勻,第二遍沖壓起始位置應(yīng)在第一遍沖壓起始位置往內(nèi)側(cè)移動30cm,第三遍沖壓起始位置與第一遍沖壓一致,如此循環(huán),保證沖擊碾壓的均勻性。路基填筑過程中應(yīng)嚴(yán)格控制填料的含水量,如果含水量過高或過低則應(yīng)采取晾曬或灑水等措施進(jìn)行調(diào)整,當(dāng)填料含水量為最佳含水量的±2%范圍內(nèi)方可進(jìn)行碾壓,確保路基的壓實度。

3 結(jié)語

綜上所述,路基施工在公路工程建設(shè)中具有基礎(chǔ)性的重要作用,其施工質(zhì)量在很大程度上決定了公路產(chǎn)品投用后沉降、塌陷、開裂等病害的發(fā)生概率。因此,相關(guān)人員在高填方路基施工的技術(shù)應(yīng)用中,必須嚴(yán)格做到按圖施工、因地施工,并做好填料類型、碾壓方式、檢測方法等方面的選用與控制,以保證路基的完工質(zhì)量。