关于低填浅挖路基施工技术在公路施工中的应用

(整期优先)网络出版时间:2023-04-22
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关于低填浅挖路基施工技术在公路施工中的应用

兰耀军

德钦县交通运输局

摘要:为解决公路工程施工中的低填浅挖路基施工问题,本文结合某公路工程实际情况,对其低填浅挖路基施工技术具体应用进行深入分析,提出具体的施工方案、施工工艺及需要注意的技术要点,以期为相关人员提供参考,从根本上保证公路工程低填浅挖路基施工质量,为之后的路面结构使用与公路正常使用奠定良好基础。

关键词:公路工程;路基施工;低填浅挖

    为减小路基沉降,采用低填浅挖技术进行施工是最常见的做法,而且这样还能减少工程成本和对周围自然环境造成的影响与破坏,而要想达到预期的低填浅挖施工效果,有必要根据工程实际情况,对低填浅挖施工技术具体应用进行深入分析探讨,明确各项施工工艺方法和需要注意的要点。

1工程概况

某公路工程起、迄桩号为K0+000~K19+358,总长约19.358km,根据现有勘察资料,按二级公路标准进行设计,将设计速度确定为40-60km/h,标准横断面宽度有14m、18m和56m三种。该工程路基施工总借土填方量约8万m3,挖方量约23万m3,按低填浅挖工法回填土方量约8万m3,现以该工程为研究对象,对其低填浅挖路基施工技术具体应用作如下深入分析。

2技术概述

为确定低填浅挖技术是否合理可行,现在施工段内选取长度为1000m的路段作为试验段,采用传统路基施工方法与低填浅挖方法,这两种方法的机械设备与原材料完全相同,并在施工完成后分别由重型车辆连续行驶10d的时间,最后借助水平仪对路面的实际下沉量进行检测,具体检测结果见表1,根据表1数据可知,按低填浅挖工法完成施工的部分,其路面下沉量的均值只有5.685mm,而按传统工法进行施工的部分,其路面下沉量的均值可以达到38.126mm。从该结果可以看出,通过低填浅挖施工可以从本质上改善路基整体抗压强度与稳定性,减小路面下沉,在条件允许的情况下比传统工法更有利于保证路基质量[1]

表1  不同工法的路面下沉量实测结果

时间/d

低填浅挖工法路面下沉量/mm

传统工法路面下沉量/mm

1

2.94

12.62

2

3.64

19.27

3

4.63

24.37

4

5.33

25.62

5

6.12

35.22

3施工方案

在该工程沿线范围内有软基分布,为不影响施工质量与安全,减少路基工程施工所需成本,在低填浅挖路基段开工前需搭设好临时便道,以此为现场施工作业创造良好外部条件,借助小型挖机等机具设备做好整平处理,保证路基开挖和填筑都能在场地清表与临时便道贯通前结束。考虑到该工程的总开挖长度相对较大,故为了保证实际的施工进度,建议采用分段的方法实施开挖。开挖按照10m宽和1.0m深的标准实施,填高与开挖深度相同,均为1.0m。由于施工现场范围内的地形地貌条件存在显著差异,所以应先在有渗沟存在的部位实施开挖,然后组织作业人员及时换填。为尽可能减小或避免软基对工程建设造成的不利影响,设计提出在路基拼接处加宽8.75m的要求,完成边坡清表处理之后,采用台阶法进行开挖施工。在开挖施工达到相关设计标准后,尽快开始填筑施工。在没有特殊要求的情况下,路基设计形式以路堤+挡墙路堤为主。在路基拼接作业过程中,可能给原路基造成一定程度的影响,所以要采取针对性防控措施,防止沉降等一系列问题的出现,并在现场切实加强防排水,采取合理可行的防排水措施[2]

4施工工艺

4.1施工准备

低填浅挖路基段施工开始前应先在地基段做好放样,并路堤上按照设计要求设好各类标志桩,以确定路基边界、边坡坡脚、坡道与土堆所在位置,以此为后续施工的顺利实施奠定良好基础。清表开始前对路基用地范围内存在的植物进行砍伐或移植,砍伐下来的植物不能在施工段以内堆放,而是要及时运走,在指定位置堆放或处理,但要注意,路堑开挖边线和截流沟范围内存在的原始植被应妥善保护。综合考虑现场地质地形条件,并结合水位与填高,对不同施工段的路基进行分别处理。在普通段中先清理地表耕植土,要求处理深度达到30cm,然后在路基填筑开始前做好夯实处理,此时清理产生的土壤可以在边坡防护过程中使用。按照现场的临时性排水需要和永久性排水充分结合的基本要求,在路基开挖施工开始前应先做好截水沟施作,同时对路堑顶部边坡表面实施必要的平整与加固处理,以免开挖完成后地表水或地下水渗入到边坡表面。对可能危及路基施工与使用安全的冲沟,应尽快填筑加固,配备所有临时排水设施,形成完整的系统,防止场地范围内大范围积水,以此从根本上保证边坡的安全性与稳定性[3]

4.2边坡开挖

开挖前根据设计提出的相关要求在两边做好放线,同时根据地面实际标高确定具体挖深,以此为现场施工控制提供参考。在挖方段路床底部上方预留一定厚度使用人工挖除,地基处理结束后,做好压实度检测,要求压实度不低于90%。开发按照从高到低的顺序分段和分层进行,沿横向分成若干工作面实现流水施工。对于低填浅挖段,使用厚度为40cm的砂性土和4%的水泥土实施路床填筑。施工中定期对边坡坡度与具体开挖位置进行检查,同时根据各项检查结果做好误差改正,将路堑开挖到设计要求的高度后,应立即组织相关人员做好路基表面实际标高现场测量。对于需进行加固处理的边坡,需严格按照相关设计要求开展施工。时刻做好边坡稳定性动态监测,如果出现滑坡或明显的裂纹,需在立即停工的同时将现场实际情况汇报给监理人员

[4]

4.3低填施工

    根据施工方案具体内容与要求,在低填施工过程中,要求将松铺厚度控制在30cm以内,含水量要控制在最佳含水量的-3%和+2%以内。在整个碾压施工过程中应始终坚持缓慢低速的原则,在没有特殊要求的情况下碾压速度不能超过4.0km/h。在实际的碾压过程中,应先进行1遍静压,然后连续振压2遍,最后再进行1遍静压。对于振压的强度,应遵循先弱后强的原则,施工中予以严格把控[5]

4.4浅挖施工

浅挖施工同样要分层进行,避免超挖和欠挖现象的发生。如果开挖过程中检查发现土质发生明显变化,则要在立即上报的同时对施工方案进行必要的调整或修改。对于开挖过程中产生的弃土,应堆放至指定位置,不能直接沿山坡或河流进行堆放。根据路基施工方案,在开挖形成路堑后,需在30cm之内进行压实,通过碾压使压实度达到96%及以上。若路堤基底处的土质较为松散,或存在一定厚度的耕地,则要求完成碾压后的压实度达到85%及以上。在整个开挖施工过程中,必须严格遵循相关技术方案,确保各项操作都按照技术参数进行。

4.5施工技术要点

在路基填筑施工中,为切实保证填筑质量与水平,宜采用沿水平方向进行分层的方法,同时确保所有填筑层实际填筑厚度处于同一范围。施工时先对最低点进行填筑,然后有序实施铺设与找平,坡道倾斜度按照1%-2%的范围控制,以此为后续的排水施工创造良好条件。在每层填筑施工结束后,应尽快借助推土机进行找平,然后使用压路机及时碾压,直到路基达到相关标准。路堤填高按大于80cm的标准控制,同时要满足相关规范提出的要求。在施工现场有序进行铺设与找平,通过喷水或晾晒调整填料实际含水量。对于填筑和开挖施工相交接的部分,如果填高不超过1.6m,则应及时对原地面开挖施工程序进行处理,对于路床底部以下40cm范围内的部分,可以在翻松的基础上将其整理成两层,然后按照6%的比例掺灰,最后将其回填到位。在第一层碾压完成后,压实度不能小于93%,而第二层碾压完成后,压实度不能小于95%,下卧层采用翻松和找平的方法有效处理,要求压实度不小于90%。在现场进行碾压施工时,由压路机完成整个路基的碾压视为完成1遍碾压,从整体角度讲,应先对路基边缘处进行碾压,然后再对中部进行碾压。压实操作应严格遵循先快后慢的基本原则,前后两个碾压轮迹带之间要有0.4-0.5m宽的重叠。在纵向进行压实施工的过程中,其前后要有1.0-1.5m宽的重叠[6]

4.6路基拼接

    路基拼接也是低填浅挖路基施工的重要内容,实际的拼接质量与效果直接影响路基整体质量,所以必须引起相关人员的高度重视。在该工程低填浅挖路基施工过程中,路基拼接技术要点包括以下几方面:

(1)根据以往工程经验可知,在路基拼接施工中,容易产生应力集中的问题,这就需要在作业过程中对拼接部位产生的应力进行适当调节,并以此为基础确保新旧路基能够良好融合,具体可通过对拼接融合度的有效控制来防止路基沿横向出现明显的错台。在进行加宽路基施工开始前,应先做好路基清除与整理,然后按照开挖施工相关要求,将开挖厚度确定为80cm 及以上,此外还要将加宽的部位清扫干净。

(2)在旧路基边坡进行台阶开挖施工的同时采取合理可行的清坡方法做好坡面治理,以此保证路基整体稳定性与安全性。待施工施工完成且经检查确认满足相关要求后,才能进行开挖线的配置。在该工程中,旧路基拼接处台阶高1.0m、宽1.5m,施工中需在台阶表面设置2%的斜坡,以利于台阶表面正常排水,边坡的倾斜度则按照1:1.5的标准控制。在边坡上端应持续开挖到硬路肩,挖除旧路一定范围内存在的土路肩。如果在现场施工过程中产生明显位移,则应立即指派技术人员做好处理作业,并暂时停止开挖施工,由技术人员完成处理,且经检测确认合格后,才能继续开始挖除,否则可能产生坍塌事故。在没有特殊要求的情况下,台阶尺寸可按照60cm×90cm控制,其水平方向宽度通常要达到90cm以上,对于顶层台阶,其尺寸一般按照100cm×150cm控制[7]

(3)将边坡开挖结束后,需要在做好基底处理与冲击碾压等施工的同时,在拼接处增铺一道土工格栅,这样是为了有效防止施工中产生不均匀沉降。在该工程施工过程中,主要使用8.0m宽土工格栅,要求格栅质量必须满足相关标准的要求,使施工完成后的效果能够达到最佳。

5结语

    综上所述,低填浅挖路基在土质状况良好的公路工程场地中有着广泛应用,对减轻路基自重防止不均匀沉降和减小对周围自然环境造成的影响及破坏都有显著效果和重要意义,以上结合实例对这项施工技术的具体应用进行了初步分析与总结,提出具体施工工艺方法和需要相关人员注意的要点,旨在为其它公路工程低填浅挖路基施工提供技术参考,为之后的路面施工与通车运行奠定良好基础。

参考文献:

[1]梁晓强.公路改扩建工程低填浅挖和路基拼接施工技术研究[J].大众标准化,2022(14):170-172.

[2]周峰.低填浅挖路基施工技术在公路工程中的应用研究[J].运输经理世界,2022(15):7-9.

[3]成岗.低填浅挖路基施工技术在公路施工中的应用[J].交通世界,2022(13):125-126+129.

[4]宋发焕.低填浅挖路基施工技术在公路施工中的应用研究[J].运输经理世界,2022(04):11-13.

[5]邱美连.低填浅挖路基施工技术在公路施工中的应用实践[J].运输经理世界,2022(01):29-31.

[6]姜佳.低填浅挖路基施工技术在公路施工中的应用研究[J].黑龙江交通科技,2021,44(11):38-39.

[7]魏立名.低填浅挖路基施工技术在公路工程中的应用[J].工程机械与维修,2021(06):150-151.