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基于高速公路路基施工方案研究

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摘要:近年来,随着我国经济的迅速发展,人们对交通的需求不断增大,从中促进了交通事业的飞速发展,高速公路的建设数量也越来越多。高速公路路基作为公路建设的主体部分的路基,其施工质量的好坏,直接影响高速公路的使用寿命。文章结合笔者多年的工作经验,总结了高速公路路基施工的质量要求,从中结合工程实例,针对高速公路路基施工技术要点及质量控制进行了研究。

关键词:高速公路;施工方案;路基处理;分层填筑;碾压

引言

路基是高速公路工程的主体和路面的基础,承受着岩土自身的重力和路面的荷载,路基质量的好坏,将直接影响到路面的使用质量,路面的损坏往往与路基排水不畅、压实度不够、强度低等有直接关系,而且修复难度大、费用高。目前随着高速公路的快速发展,路基施工质量所暴露出的问题越来越突出,路基施工技术问题已逐渐被人们所关注。鉴于此,本文结合工程实践,主要论述了高速公路路基施工方案,以供大家参考。

1 高速公路路基施工的质量要求

1.1稳定性

路基应当具备足够的稳定性。为了防止高速公路投入使用之后出现由于车辆负荷以及自然界外力的作用而导致高速公路路基发生失去稳定性、路面发生变形或者破损等现象的出现,在高速公路路基施工过程中一定要紧密结合施工现场的具体条件,采取多方面措施来确保整个高速公路路基结构的稳定性。

1.2强度

路基应当具备足够的强度。只有在高速公路路基具备了足够强度的状况下,当高速公路路基遇到强大外力的冲击时,才不会产生超过有关标准规定的变形。所以说,保证高速公路路基的强度,是十分有必要的。

1.3 水温稳定性

路基应当具备足够的水温稳定性。高速公路的路基由于受到地面水以及地下水的共同作用,会给其强度带来较大的负面影响。从这一层面上来看,为了保证高速公路路基在当地水文状况的影响下保持一定的强度,应当使高速公路的路基具备相当的水温稳定性。

2 高速公路路基施工实例分析

下面以某高速公路为例,探讨其路基础施工技术。公路全长90km,全线采用双向四车道高速公路标准建设,路基宽30m,设计速度110km/h。

2.1 土方路基开挖

开挖前根据路基横断面测量数据,准确放开挖线,对不同路段采取不同的施工方法。对较短的路堑采用横挖方法,路堑深度不大时,一次挖到施工所需标高;路堑深度较大时分台阶进行开挖。对较长的路堑采用纵挖法,其路堑宽、深度不大时按横断面全宽纵向分层开挖;对宽度、深度较大的路堑采用水平分层、纵向分段法开挖。

路基土方开挖采用推土机、挖掘机配合自卸车施工。路基开挖前应考虑排水系统的布设,防止在施工中路线外的水流向线内,并将线路内的水迅速排出路基,保证施工顺利进行;对设计中拟定的纵横向排水系统,要随着路基的开挖,适时组织施工,保证雨季不积水并及时安排截水沟、边坡的修整和防护,确保边坡稳定;土方地段的路床顶面标高,应考虑因压实而产生的下沉量,其值由试验确定。

道床、路堑施工,当挖到接近设计标高时,应对基床部分的土基整体强度和压实度进行检测。如路堑道床土质不符合要求,则应将其全部挖除,另取合格填料,分层摊铺、碾压至规定的压实度。如道床土质符合要求仅密实度不足,则视其含水量,采用翻松、晾晒、碾压等处理措施使其达到设计要求黄土路堑边坡应严格按设计坡比开挖,设计为陡坡,在施工中严禁放缓,以免引起边坡冲刷。

2.2 特殊路基处理

2.2.1 陡坡路堤或填挖交界处处理

横向填挖交界处地面坡度陡于1:3,路基横向加铺土工格栅。纵向填挖交界处地面坡度陡于1:3,路基纵向加铺土工格栅。纵、横向填挖交界处均应将原地面开挖成台阶状,台阶不小于2m,向内倾斜2%;纵向填挖交界路基应向挖方侧超挖不小于10m长后再回填;共铺设两层土工格栅,第一层铺设于路床顶面以下30cm处,第二层铺设于路床顶面以下15cm处。

2.2.2 路床处理

(1)一般路段路床处理

填方路床顶面填筑30cm砂砾,土质挖方路段超挖80cm,回填50 cm素土,换填30cm 砂砾;低填路段对原地面超挖80cm,回填 50cm素土,换填 30cm砂砾;湿陷性黄土路段除外。

(2)湿陷性黄土路床处理

填方路床顶面填筑3cm二八灰土;级自重湿陷性以上挖方路段超挖 80cm,冲击碾压后回填50cm素土,换填30cm二八灰土;低填路段对原地面超挖80cm,回填50cm素土,换填30cm二八灰土。

(3)高填路基处理

路基填高>10m时,应对原地面进行强夯,单点夯击能为1000kNm,每填高3m进行重锤夯实,单点夯击能为600kNm,当遇离村庄较近而无法采用重锤夯实、强夯路段时改用静碾压实。强夯施工工艺为:施工准备测量放线、定位强夯机就位第一遍点夯推平测量放线、定位第二遍点夯推平、填料第三遍满夯夯后测定、检测。

2.3 填土路基施工

2.3.1 测量放线及清表

根据导线、水准复测后的成果,准确放出路基中线、路基两侧挡土墙边线,实施清表。将路基用地范围内的附着物垃圾、有机物残渣及原地面以下的草皮、农作物的根系和表土予以清除,并对原地表进行压实,并达到设计及规范要求。

2.3.2 填筑前准备

填前做好土场取样工作,由试验室测定土样的最佳含水量、最大干容重、CBR等土壤特性。

2.3.3 试验路段填筑施工

在填方施工正式全面铺开之前,分别选择2段长度不小于100m的有代表性全幅路基,进行土方路基和土石混填路基的试验段施工。

基底经检验合格后,根据自卸车容量计算堆土间距,在施工路段打上网格,均匀卸土,用推土机按设计松铺厚度在整个路基宽度内进行摊铺。土方摊铺后用平地机整平,形成路拱,经测定厚度后,在最佳含水量时进行碾压。

碾压时采用振动压路机进行施工。碾压过程中,测定并记录不同阶段路基土方密实度及碾压后土层厚度,直至达到规定的密实度为止。

试验路段完成后,应对试验路段施工进行总结,以确定适宜的工作段长度、能够达到要求密实度标准的土层虚铺系数、压实遍数及最佳机械组合,绘制压实次数――压实度、含水量――压实度关系曲线,上报监理工程师批准后,以指导路基填筑大规模施工。

2.3.4 分层填筑

填方路基必须按路面平行线分层控制填土标高,填方作业应分层平行摊铺,分层填筑的各层间应平整,符合平纵坡要求,不得出现积水,以免影响填筑及碾压质量。严格实行划格上土,挂线施工,平地机整平。

每层填料铺设的宽度,每侧应超出路基的设计宽度50cm,以保证修整路基边坡后的路基边缘有足够的压实度。随着填方增加,应每间隔20~25 m用尼龙编织袋装土在两侧边坡做成临时急流槽,结合两边临时挡水埝,以利排水不同土质应分层填筑,且应尽量减少层数,每种填料层总厚度不得小于50cm。土方路堤填筑至路床顶面最后一层的压实层厚度不应小于10cm。一般最大松铺厚度不应超过30cm,最小压实厚度不应小于10cm。

零填挖路基上下路床0~80cm范围内的压实度,不应小于96%。如不符合要求,应翻松后再压实,使压实度达到规定的要求。

当填方路堤分几个作业段施工时,在两段交界处,如为不同时间填筑,则先填段应按1:1坡度分层填筑,每层碾压都必须到边缘,逐层收坡,待后填段填筑到位时再把交界面挖成1m宽的台阶,分层填筑碾压;当两段同时施工时应交替搭接,搭接长度不小于2m。

2.3.5 碾压

碾压前对填土层的松铺厚度、平整度进行检查,符合要求后,方可进行碾压。首先静压2遍然后进行振动碾压。碾压时直线段路基采用两边向中间的方法施工。压路机的碾压行驶速度不超过4km/h,碾压达到无漏压、无死角,确保碾压均匀。达到试验段获取的碾压遍数后,用灌砂法检验压实度,经监理工程师检验合格后方可转入下道工序,不合格处进行补压再做检验到合格为止。

2.3.6 填筑过程中质量控制

每层填土设专人严格掌握卸土地点、分层厚度、土壤性质,并在整个路基填筑宽度内使运土车辆均匀分布行驶。试验人员应跟班作业,严格控制土壤的含水量并测定压实度,确保每层压实度符合设计及规范要求。每填一层经过压实符合规定要求之后,经监理工程师检验批准后方可填筑下一层。路基压实度及填料技术要求。

2.4 台背填筑

为克服桥头跳车,对台背填筑施工要严格控制。台背回填每层松铺厚度不大于15cm为防止每层填土厚度超厚和漏检,在台背墙用油漆做上每层压实后的厚度记号并标明层次,以便于控制,台背回填一般采用砂砾等透水性材料,湿陷性黄土路段采用二八灰土回填,从基底到顶面的压实度均不小于96%。

3 结语

综上所述,在高速公路路基施工过程中,一定要严格依据施工要求与程序,并结合工程建设项目的具体情况采取相应的处理措施。在此基础上,还应当不断加强高速公路路基施工技术的改进与完善,积极进行施工新工艺、新手段、新设施的创新与使用,只有这样才能不断确保工程的施工质量,提高工程的进度,实现公路施工企业良好的经济效益。

参考文献:

[1]龙勇.高速公路路基的施工质量控制技术研究[J].科技信息,2007(11).

[2]刘晕.公路路基施工技术[J].科技信息,2008.