中国葛洲坝集团第一工程有限公司 湖北宜昌 443002
摘要:在国民经济全方位发展背景下,高速公路事业的全面发展,对国民经济发展起到良好促进作用。结合高速公路高填土路基病害特点,有针对性地进行处理,可以节省大量的建设成本,提升公路工程的整体效益。
关键词:高速公路;高填土路基;路基病害
引言
如果高填土路基施工期间存在技术水平过低、质量不佳等问题,在日后随着载荷作用,极容易发生沉陷病害,对驾驶人员的正常行驶以及生命财产安全会带来较大的影响。因此,必须要在施工期间探寻合理的防治措施,才能够确保高填土路基的施工质量,达成高效的施工作业。
1高填土路基发生沉陷病害的主要原因
1.1设计不合理
公路的路线会受到地质条件的限制,如果必须经过较为复杂的山区,由于其设计工作必须要严格遵循相关的设计规范来开展,因此需对高填方路基开展极为细致、认真的特殊设计。如没有对高路堤开展相应的验算,只是将其当作普通的路基设计,无论是施工技术还是施工材料,都没有作出特殊的对待,那么在完成高填土路基施工作业以后,极容易面临整体沉陷的隐患,对公路的正常使用造成严重影响。另外,在设计方案完成后,没有对其进行有效审核,这样也能造成设计方案实用性不足的情况。并且部分施工企业为了压缩设计阶段的时间成本,对于前期勘测工作的重视程度较低,造成采集数据完整度较差,无法为设计方案提供科学性参考,进而降低了设计方案的可行性,增加了病害问题的发生几率。
1.2存在施工技术应用不合理现象
对于高填土路基的填料而言,在开展分层填筑工作期间,必须要对相关施工规范、标准所提出的厚度要求有所遵循,才可以开展铺筑工作。如果将铺筑的厚度随意增加,或者压实设施没有按照规定的次数压实,都会导致其压实度与相关标准不符。如果填筑达到路基的设计标高时,将极容易造成变形、沉降等问题的发生,在填料自重与反复荷载的相互作用下,沉陷的问题极有可能发生。另外,在施工作业高填土路基期间,必须要遵循相关规定将整平碾压机械进行配备,并且遵循相关规范操作,如果没有按照规定的压实技术开展碾压作业,压实的强度会不够均匀,也是造成沉陷问题发生的主要原因。同时,在施工现场中,施工人员的技术水平不高、缺乏责任心,会导致施工现场处于混乱的局面,这也会给沉陷病害埋下不小的隐患。
1.3施工现场地质存在隐患
如果施工现场的地质状况不佳,软土、沼泽、泥土较多,都会导致地表的土壤密度不高,承载性能也会随之降低,极容易出现压缩或变形的情况。如果路堤不断增加填料,原先的地面土壤便可能发生挤压移位、沉降压缩等情况,从而造成地基变形与压缩,路堤也会随之开裂或沉降。另外,在对基础地质进行处理时,如果没有采用合理地处理方法,可造成土壤密实度较低的问题,那么也将导致路基在后期使用中出现不规则沉降的情况,从而影响到结构本身的使用状态。
1.4高速公路的路基填土高度过大
高速公路的路基填土高度过大,对路基密实度提出更高要求,如果路基密实度不符合规定标准要求,路基会发生局部下沉现象,使基层产生较多裂缝,裂缝反射到面层结构,如果出现降雨,雨水会顺着裂缝进入路基,使高填土路基的承载能力不断下降。
2高速公路高填土路基病害处理措施
2.1粉喷桩法与土工格栅
结合高速公路高填土路基结构特点可以得知,如果高填土路基的承载能力比较差,路基出现淤泥或者软弱土层,会严重影响路基的安全性,降低高速公路车辆行驶舒适度。故施工人员可以采取粉喷桩施工方法,进行妥善的处理,不断提升高填土路基的施工强度。
此外,为了防止高速公路高填土路基发生不均匀沉降,提升路基的安全性与稳定性,在高填土路段,可采取土工格栅施工方法,采用全幅或者半幅施工方式,提高填土路基的可靠性,取得较好的加固施工效果。例如,在桥涵端部与高填土路基结合部位,通过采取预先压浆处理方法,并合理布设土工格栅,能够避免路基发生较大沉降,提高桥涵与路基结合部位的稳定性。
2.2加大含水量控制力度
(1)合理控制路基填土含水量。对填料含水量进行严格的管控,确保填料含水量不超过最佳含水量的±2%,方可进行碾压施工。在高填土施工场地,可采取酒精燃烧方法,准确测定填料含水量,如果填土料的含水量过低,则及时洒水,进行均匀的拌和处理,如果填土料含水量过高,应采取翻晒措施,确保填土料含水量符合施工规定要求。(2)做好清表工作。如果高速公路施工区域降雨量过大,每年的雨季时间过长,乔木与灌木植被生长比较茂盛,为提升路基填筑施工质量,在高填土路基施工之前,要求施工人员将植被根系全部挖除,挖除之后,采取分层夯实方法进行夯实处理,确保路基压实度满足规定要求。(3)合理布设防排水设施。为确保地下水能够快速排放到路基外部,在路基填方路段,施工人员需要合理布设防排水设施,通过设置盲沟,可将山体内部地下水快速引入河流中。由于高速公路填土高度不断增加,施工人员应快速将路基顶面积水排除,并结合纵断面高程变化情况,每隔一段距离设置排水设施。通过合理设置防排水设施,不仅可以将高速公路路基顶面的积水快速排出,而且可以显著减少路基病害的发生,为后续的施工提供有利条件。同时,施工人员还应加强填方路基防冲刷处理力度,减小雨水对路基边坡产生的影响。
2.3换土复填法的运用
在路基原本发生病害的位置将土进行挖除,并且更换与规定要求相符、全新的土。在具体的应用过程中,首要任务便是做好换填材料的选择工作,通常都会采取具备较好级配的砂粒,或则是塑性指数高的亚黏土。此类材料具备较强的稳定性,并且应用时的密实度较高,能够起到良好的加固效果。在开展回填作业期间,必须要扩大挖补的面积,并且以逐层的形式将其挖至台阶状态,通过自下向上、逐层填筑、密实碾压的方式,确保其压实度能够将原先路基高出1%至2%。在必要的情况下,可以与土工合成材料相结合开展施工作业。总结以往的施工经验,在该方法应用的过程中,也需要注意以下几部分应用内容:第一,控制好逐层填筑时的土层厚度,通常情况下,单次换填厚度需要控制在30~50cm,而且由下至上换填土的厚度也需要依次降低,这样有利于后续碾压工作的顺利进行,提高材料本身的处理效果。第二,在对其进行碾压操作时,也需要做好初压、复压和终压的相关操作,在初压阶段,需要利用碾压设备按照由中间向两侧的顺序进行碾压,碾压时的速度控制在5km/h,从而确保结构的碾压效果。复压和终压的操作要点和初压时保持一致,待密实度达到95%以上时,可以进入到下一个操作环节。
2.4科学安排工期
通过科学安排工期,为高速公路高填土路基施工提供充足时间,能够显著提升高填土路基施工质量。施工单位管理人员要预留出足够的沉降时间,有效消除沉降量,减少路基病害的发生。
结束语
综合上述分析来看,在公路建设中,高填土路基施工十分关键,不仅是公路工程的重要组成,同样也是支撑其整体工程质量的关键因素。因此,必须要不断的加强防治措施的应用,才能够确保沉陷病害的发生概率大幅度的降低,确保公路能够在日后得到长久的运用,推动公路工程建设的发展朝着长远、稳健的方向走去。
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