高填深挖路基施工技术在公路工程中的应用

(整期优先)网络出版时间:2022-08-23
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高填深挖路基施工技术在公路工程中的应用

于政芬

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摘要:在公路工程建设中,尤其是在山区公路建设中,为适应线形需要,可能面临高填深挖的问题。为保证高填深挖路基质量和安全,需要结合工程实际情况,选择合理可行的施工技术,并在现场施工中严格执行。

关键词:公路工程;深挖路堑施工;高填路堤施工

1、施工准备

1.1测量放线与土石方调配

开工前先对整个路段实施精确测量,为曲线段的各桩点均放出护桩,同时沿路基中心线按照10~20m的间隔距离设置中线桩;以恢复完成的路线中桩为依据,结合所用施工工艺,放出用地界桩与不同部位的位置桩,包括路堤坡脚处、路堑顶部、边坡和边沟。放桩时还要对填挖土石方量予以准确计算,并编制具体的调配方案。另外,在施工中应每开挖或填筑5m进行一次中线桩复测。

1.2地表处理

在填方段中,需将地表下部30cm深范围内的表土、草皮及植物根系全面清除,并通过填前碾压使地表压实度达到要求。若填方区地面存在孤石而无法达到平整,可通过爆破进行处理,然后将原地面整平,为之后的碾压施工创造良好的条件。

1.3排水施工

根据路基边线与设计用地范围,进行各类路基排水设施的施工,包括导流渠、截水沟与排水沟等,使路基排水系统保持顺畅。在排水沟施工完成前,不允许开始正式填挖。另外,在正式施工开始后,应注意保护排水沟道,以免受损影响正常排水。对于处在粉土与浸水性土质段的排水设施,需进行加固处理。

2、深挖路堑施工

2.1施工基本要求

深挖路堑的边坡需按照其总高进行分类,一般分为以下两类:第一类为坡高超过20m,即路堑高边坡;第二类为坡高低于20m,即一般边坡。保证边坡坡度适宜是使边坡处于稳定状态的关键,因深挖路堑有很大的开挖高度,整体受力情况较为复杂,所以自然对施工工艺及安全性都有着很高的要求。深挖路堑的具体开挖方式为:横向分层+纵向分段+两端同步+阶梯,对土方运输通道及开挖工作面进行合理安排,避免土方运输、排水与开挖之间产生干扰,从而保证开挖施工能够顺利开展。在施工过程中,需按照10m的间隔距离设置2m宽的平台,并在平台表面设置一定横坡,使纵坡和路线保持一致,同时平台上的排水设施还要和排水系统相连。若存在地下水,还需设置专门的设施将其排除。在与边坡相距小于3m时,注意不可使用爆破法开挖,而3m以外的部位若必须通过爆破才可以开挖,则要做好爆破设计。无论如何都不可进行大爆破,而要按照分层和多排的原则使用小药卷、多药量的方法进行爆破。在高边坡施工时,应加强监控量测,一旦发现问题,应立即进行处理,同时将现场的实际情况上报给设计和监理人员。

2.2土方开挖方法

深路堑土方开挖施工借助机械按照从上到下的顺序分层进行。短距离土方运输可由推土机完成,而远距离则要用自卸车。开挖完成后及时修整边坡,同时做好防护。施工中应切实加强检测,保证边坡的坡度及开挖尺寸满足要求,在边坡处应预留20cm左右的余量利用人工进行修整,以避免机械超挖。开挖之前,应先以场地工程资料与设计要求的长度及深度等为依据制定具体的开挖方案,经监理审批后,予以严格执行。当路堑的长度与深度都很大时,可沿纵向进行分段和分层开挖,在每层先开挖一条便道,再对两侧进行开挖,以确保每层都有单独的临时便道和排水系统;当岩体风化且较为破碎时,为了使施工过程中边坡保持稳定,可采用阶梯式的方法开挖,根据设计要求进行平台设置,以形成阶梯状边坡。

2.3石方开挖方法

石方开挖顺序为先开挖第一梯段,然后依次开挖第二和第三梯段。对于台阶宽度,需要由设计单位确定,炮孔按照倾斜孔和边坡平等设置。在中心处开挖可以为两侧横向梯段提供一个临空面,对台阶主体进行开挖时,需采用深孔多排的方法爆破。确定钻孔具体位置后,按照从远到近和从内到外的顺序施工。钻孔完成后,需在装药前利用测绳锤判断孔深能否达到要求并检查孔内是否存在堵塞。因深孔爆破的爆破孔数量相对较多,且装药结构与引爆网络都相对复杂,所以施工中应加强现场指挥与组织检查。完成台阶爆破施工后,先清除大块危石,然后开始挖装。借助反铲挖掘机进行装车,由自卸车及时运走。

3、高填路堤施工

高填路堤的填筑与夯实都应分层进行,其填料以强、中风化的石方为主。分层填筑及压实过程中,分层厚度按照不超过30cm来控制,并需采用推土机和平地机将填料整平。将填料碾压完成后,采用灌水法测定其压实度,并由专门的测量组实时观测沉降是否达到稳定。

填料运输前,应先对挖方区开挖产生的填料进行试验检测,经试验检测确认合格后,利用装载机进行装车,由自卸车尽快运输至现场。在自卸车卸料的过程中,需在现场安排专人进行指挥,将压实厚度确定为30cm,通过计算确定具体的卸料密度,然后按照计算所得密度按从远到近的顺序卸料。卸完一层填料后,尽快开始摊铺与整平。

按松铺厚度借助推土机将填料初步整平,并在完成初平后进行反复碾压,达到初步压实,为之后采用平地机进行精平奠定良好的基础。在每层填料初平结束后,还需要用平地机实施一次精平,同时在精平过程中要形成适宜的路拱,为排水创造良好的条件。在平地机无法到达的部位,可利用人工将填料找平。

高填路堤施工开始前,应先在沉降区之外保持稳定的部位设置观测点,并用水准仪与全站仪准确测量基点方位与标高;路基坡脚及以外2m,4m的位置都应按照200m的间隔距离对称设置测点,并用钢筋混凝土进行成桩。填筑前,以基点方位及标高为依据,利用全站仪测量测点初始位置;填筑开始后,每天观测一次测点。如果测点沿水平或垂直方向发生的位移超出允许范围,则说明地基沉降未能达到稳定,此时应暂停填筑,并制定有效措施加以处理,在路基保持稳定后方可恢复正常填筑。

根据永久排水系统,在施工中加强临时排水施工,每填筑完一层,都要在其表面设置横向路拱,同时在路基两侧设置土埂,由此汇集并排出路面范围内的积水,此外还要在开槽部位沿边坡的坡向,利用砂浆砌急流槽,使雨水在急流槽的引导下进入排水边沟,防止对边坡表面造成冲刷,影响边坡稳定性。在路堤坡脚处,应根据要求设置临时性或永久性的排水边沟,以确保边坡排水始终保持通畅。

结语

综上所述,高填深挖路基在当前公路工程建设中越来越常见,其施工有很高的技术要求。目前,该公路标段的高填深挖路基施工已顺利完成,不仅施工过程顺利,而且工后经检查确认各项指标均达到要求,印证了上述施工技术的合理性与有效性,可供同类公路工程借鉴。

参考文献

[1]杨立国.高填深挖路基施工技术研究[J].交通世界,2021(32):125-126.DOI:10.16248/j.cnki.11-3723/u.2021.32.055.

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[3]龙献江.高速公路软基的高填方路基施工工艺[J].智能城市,2021,7(19):163-164.DOI:10.19301/j.cnki.zncs.2021.19.078.