引言 由于高等级公路线形要求纵坡平缓、弯道半径大,加之北方高寒地区地势起伏原因,路线通过丘岭区时,会出现较多的高填方情况,现结合本地区公路工程实践对此问题进行简单的分析。 1 高填土路基的施工要点 1.1 做好路基施工前的试验段工作,确定合理的压实方案。通过重型击实试验确定了最佳密实度和最佳含水量之后,进行填筑前的现场试压工作,然后再根据路基土的状况,天然含水量和压实度要求,分别选择不同的压实机具类型和重量、分层压实厚度和压实遍数、施工程序等,确定最佳压实方案。
引言
由于高等级公路线形要求纵坡平缓、弯道半径大,加之北方高寒地区地势起伏原因,路线通过丘岭区时,会出现较多的高填方情况,现结合本地区公路工程实践对此问题进行简单的分析。
1 高填土路基的施工要点
1.1 做好路基施工前的试验段工作,确定合理的压实方案。通过重型击实试验确定了最佳密实度和最佳含水量之后,进行填筑前的现场试压工作,然后再根据路基土的状况,天然含水量和压实度要求,分别选择不同的压实机具类型和重量、分层压实厚度和压实遍数、施工程序等,确定最佳压实方案。
1.2 严格按操作规程组织施工。高填土路基施工必须做到分层摊铺、分层碾压、分层检测。
分层摊铺应作到卸土均匀、摊铺平整,严格控制摊铺填土层厚。如果路基土含水量适宜,应组织快速施工,及时压实,以减少水分蒸发。分层碾压要求严格控制每层规定的压实遍数,机械碾工压应先轻后重,先慢后快,直线段自两侧开始向中间移动,前后两次轮迹重叠1/2-1/3,这样才能适应逐渐增大的极限强度,从而得到良好的压实效果。分层检测取样检查含水量和压实度,含水量过大时应翻拌至最佳含水量时再碾压,完成碾压后随时检查压实度,达不到要求者,应增加压实遍数继续碾压至压实度达到要求标准为止。
1.3 加强压实检测,抓好施工管理。压实度的检测工作是土基施工中的一道重要工序。检测工作应以快速、准确、及时指导施工生产为宗旨。路基施工必须按照制定的施工方案、操作规程、技术要求、质量指标进行施工。
填土中应严格执行三检制度:(1)现场技术人员要掌握好铺土厚度、压实遍数和平整度等;(2)试验人员要及时对含水量、压实度等指标进行试验检测;(3)监理人员要按规定频率进行抽检试验。
2 高填土路基的施工方法
2.1 填料的选择和填筑方式。为了确保路基的强度和稳定性,应尽量选用优质土,并注意填筑方法和压实。
2.1.1填料的选择。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆(1)一般透水性良好的填料,如卵石、碎石、砾石、粗砂等,只要分层填筑,分层压实,可不控制含水量,用粘性土等透水性不良的填料,应在接近最佳含水量情况下分层填筑与压实。(2)对于碎(砾)石土,粗砂土一般适宜作为路基填料,路基压实后有较高的强度和稳定性。(3)粉性土是较差的路基填料,其粉粒含量大,毛细作用强,在水与气候不良时,强度降低,一般不宜用来填筑路基。
2.1.2填筑方式。高填方路基要按照横断面全宽整体分层向上填筑。对于原地表不平的情况,应先从最低处分层填起,每填一层经过压实符合规定要求后,再填上一层。
对于同一路段用到不同性质的填料时应注意:(1)不同性质的填料要分别分层填筑,不得混填,以免影响路基压实和稳定。(2)对于透水性较大的土填在透水性较小的土之下时,如果粒径相差悬殊,应在两层之间加铺垫层,以免上层的细颗粒散落到下层内;如果透水性较小的土填在透水性较大的之下时,其顶面应做成双向横坡,以免积水。(3)对于路堤上部受车辆荷载的作用影响较大区域,应填筑水稳性、冻稳性较好的土,但路堤的下部可能受水浸淹时,也应用水稳性好的土填筑。(4)沿路基纵向同层次要改变填料种类时,应作成斜面衔接,且将透水性好的填料置于斜面的上部为宜。(5)填方路基横向相邻作业段交接处若非同时填筑,则先填路段应按1:1坡度分层留好台阶,若同时填筑,则应分层错台搭接,搭头长度不少于2m。
2.2 施工方法。土质路基施工方法概括起来讲,为“薄层上土,机群作业,快速碾压,小段成型”16个字。
薄层上土,指的是土方摊铺时要控制上土层厚度,一般控制在25cm左右。路基施工要进行全断面整体填筑,一般技术人员在沿路基中线和边线设置三条或五条控制高程线,运输车辆采取定额卸土,均匀分散卸土,避免集中卸土造成土层初始压实度相差悬殊,影响碾压后路基平整度。
机群作业,指的是上路的土必须是含水量接近最佳含水量的合格土,一般情况下高等级公路不允许在路上翻拌路基土,当路基土上路后,后面要跟进推土、平地、碾压等设备群同时作业。首先进行推土机将路基土推送到全断面路基范围内并粗略摊平,再用压路机静压两遍,用平地机按照标高及路拱要求将填筑层刮平,再进行压实工作,经检测压实指标合格,方可进行一道工序。
快速碾压,指的是上路的路基土必须是合格的,不允许在路上翻拌晾晒等,要及时进行碾压作业。在雨季施工时,这一点非常关键,尤其对于土质路基填筑和挖方路基施工时,更要注意及时碾压,以免被雨水浸泡,影响到路基施工进度和整体强度。
小段成型,指的是在高等级公路路基施工时,要根据生产和设备实际工作能力,确定作业段的长度,一般高速公路路基全断面宽度施工作业面长度不宜超过800m,这主要考虑成型后的路基减少受到雨水和施工车辆的影响,另外,也体现了施工现场文明程度。
3 特殊处理技术应用
3.1 过湿粘土掺灰技术。当用过湿粘土修筑路堤时,由于含水量过大,要压实到要求的密度非常困难,有的根本不可能压实。因此,填筑时必须采取一些措施来加快土的固结,以保证修筑路堤的稳定。常用粘土掺拌3%~6%的生石灰或粉煤灰处治过湿粘土,在土场进行翻拌,让石灰充分进行消解,此举有效地降低了粘土的含水量。
3.2 排水固结技术。为加快过湿土的固结过程,也可采用在粘土路堤中设置水平排水砂层或垂直排水砂井。水平排水砂层吸收并排出过湿土中多余的水,使孔隙水快速下降。其优点是在排水层上立即铺过湿粘土层,也能保证其稳定。排水层可供施工车辆通行,铺筑也不需要专用机械。
3.3 超载预压法技术。对于高填方土质路基施工来说,最大的难题就是解决工后沉降。因为土方填筑即便分层碾压再密实,路基也存在沉降变形直至相对稳定的过程。一般路基沉降期会达到3~5年以上,为了加速路基土沉降,经常采用在冬季收工前在高填方路段路基表面堆放集料等,对路基表面施加荷载,加快了路基稳定。
3.4 临时表面处理技术。工程实践证明,对于粘土高路堤铺筑后,工后沉降量非常大且不均匀。因此,国外经常采用简单做一下路面处理,然后开放交通,让路基土通过自然固结和车辆荷载作用下达到设计要求的路堤密度。此时段的长短由路堤沉降速度确定。当路基沉降相对稳定了,再铺设路面工程。