文/王煜 阜寧縣公路養(yǎng)護工程有限公司 江蘇阜寧 224400
高填方路基快速施工中常見問題分析
文/王煜 阜寧縣公路養(yǎng)護工程有限公司 江蘇阜寧 224400
我國公路里程逐年增加,各地區(qū)道路交通網日益完善。但是由于公路延伸性較強,地區(qū)差異較大,高填方路基工程越來越多。為加快工程進度,高填方路基工程常采用快速施工技術。本文以保證高填方施工質量為目的,簡析高填方路基快速施工技術,然后對快速施工中的常見問題分析并提出可行的應對措施。
高填方路基;快速施工;常見問題;應對措施
根據2013年9月26日國家交通部發(fā)布的最新數據顯示,全國公路里程數已經達到424萬公里,線路四通八達,基本實現公路到村、村村通公路的局面。由于我國幅員遼闊,各地區(qū)的地勢變化大,公路施工中必然遇到高填方路基,加劇了施工難度,給公路路基施工帶來了更高難度的技術問題。為成功的完成高填方路基施工,確保路基穩(wěn)定、減少沉降,應對高填方路基快速施工進行深入分析,加強施工中的薄弱環(huán)節(jié),以優(yōu)化施工技術、提高施工質量。
高填方路基指的是填筑斷面的面積、路堤的累計沉降以及填筑的高度都比較大的公路路基。與一般公路路基填方工程相比,高填方路基的填筑截面更大,所以工程量較大、工期較長、施工難度較大,施工工序也相對復雜一些。從目前高填方路基工程實踐看,一般采用快速施工技術,覆蓋前期的試驗、填筑及壓實等多道工序。實行高填方路基快速施工,一方面能縮短工期,保證工程進度,另一方面可以滿足公路路基工程設計要求,保證公路路基質量。
進行高填方快速施工前,首先進行填筑試驗,反復計算、驗算所需設備的類型與參數,科學合理的選用設備類型、確定相關參數。然后基于填筑試驗及施工現場考察情況,編制填筑方案,確定填筑方式。一般采用分層填筑與夯實的方式,由下而上的逐層夯實,不可斷片。為滿足快速施工要求,采用機械化施工方式,只有在機械完成不了工作時,用人工配合完成任務。
(一)沉降問題
在高填方路基快速施工中,由于填筑高度、填筑截面較大,填筑土方不可避免的出現沉降問題。根據科學分析,土方的沉降量主要由固結沉降、蠕變沉降、瞬時沉降構成。固結沉降,是土方在自身荷載下,孔隙水被擠出,改變了土體密實性,從而引起了沉降;蠕變沉降,是在孔隙水消散為零、有效應力基本不變情況下,隨時間的累積而產生沉降量;瞬時沉降,是在施加荷載后瞬時發(fā)生的沉降。以上三種沉降,是高填方路基施工中不可避免的,為保證施工質量,必須加強沉降控制。
(二)變形問題
在公路高填方路基快速施工中,變形是路基常見的質量病害。路基變形主要經歷三個階段,即塑性-彈性變形階段、不均勻變形階段、蠕變階段。在塑性-彈性變形階段,填土經過攤鋪、灑水、碾壓后被壓縮,產生塑性變形。同時,隨著填筑高度的增加,上面土層給下面土層進行施加壓力,下面土層產生彈性變形。這種變形與填筑高度呈線性關系,一般中間變形大,兩側變形??;在不均勻變形階段,由于填方中心應力集中,兩側應力下降,將會出現橫向不均勻變形;在蠕變階段,隨著時間的推移,就會因蠕變而出現不同程度的變形。
(三)穩(wěn)定性問題
公路路基施工中,先要開挖土方、再填筑土方,無論是開挖還是填筑,都會改變地層結構的受力狀況,直接影響到地層失衡的穩(wěn)定狀態(tài),進而引發(fā)路基失穩(wěn)。而且,路基作為公路的基礎工程,在結構穩(wěn)定性上有著嚴格要求,若填筑、夯實等施工工藝落實不到位,也會造成公路路基穩(wěn)定性不足。
(一)加強沉降控制
沉降是高填方路基快速施工中最常見的問題,為了降低其對公路路基質量的影響,應從沉降預測、沉降觀測、沉降控制三個方面著手進行沉降防控工作。
第一,沉降預測。對高填方路基沉降量進行預測,為沉降防控提供數據支持。沉降預測方法主要有三種,分別為分層綜合法、數值計算法、根據地區(qū)沉降資料推算出沉降量。其中,數值計算法是目前廣受好評的一種沉降量預測方法,其依據成熟理論、結合土質特點及實測數據構建路基填筑模型,利用相關軟件計算出沉降量,與公路土方工程實際沉降量比較吻合,便于施工人員以此為依據編制沉降防控方案。
第二,沉降觀測。在高填方路基施工中,無論是路基開挖還是填筑,都要在路基四周布設沉降觀測點,采用全站儀、水準儀等先進設備,實時監(jiān)控土體應力的變化、土體位移及沉降、孔隙水等情況,掌握與沉降、變形及穩(wěn)定性相關的參數數據,及時發(fā)現異常情況,避免出現大的沉降量、變形,保證路基穩(wěn)定。
第三,沉降控制。在路基填筑過程中,嚴格執(zhí)行相關工序。根據填筑試驗確定填筑土層厚度、寬度,使土層壓實工序落實到位。土方填筑采用分層均勻法,每一層初平后都要檢查填筑厚度,確定不小于30mm,然后采用蛙式打夯機打夯。完成最后一層填筑工作后,使用壓路機壓實,并檢測土層的壓實度、含水量等,確定符合設計標準后再進行下一步工序。
(二)采用補強措施
在高填方路基工程出現沉降、變形等問題后,為防止造成更大的危害,應采用必要的補強措施。一般采用局部壓密注漿的方法,把將夜注入有問題的部位,使將夜與原有填方土層形成復合地基,從而提高路基承載力,增強路基穩(wěn)定性。
(三)嚴控材料選用
路基填筑一般使用開挖時的土層,進行回填前要嚴格檢查回填土體的含水量、顆粒均勻性、剛度及強度等,把大塊的土體敲碎,嚴格篩選砂土顆粒,最大不得超過50mm,確保土體顆粒均勻,含水量符合要求。同時,做好路基排水、基層處理等工作,保證高填方路基施工質量。
綜上所述,由于高填方路基的填筑截面大,土層填筑高度大,在高填方路基快速施工中普遍存在沉降、變形、穩(wěn)定性等問題。針對這些問題加強路基沉降觀測,及時掌握路基施工中的異常情況,同時嚴格落實回填、壓實等工藝,把控回填土體質量,最大程度的減少沉降、變形問題,增強回填土體結構穩(wěn)定性,使之符合公路路基工程設計要求。
[1]崔曉如.高填方路基沉降變形分析與預測及其控制標準研究[D].長沙理工大學,2010.
[2]劉帥.淺談高填方路基快速施工及沉降控制措施[J].科技致富向導,2013,(29).
[3]凌露.高填方土質路基穩(wěn)定性分析與填筑技術研究[D].中南大學,2014.
[4]李海逢.孫小妹.水泥穩(wěn)定碎石基層施工技術在市政道路中的實踐分析.中國房地產業(yè).2015.9