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高填深挖路基施工技术研究
摘要:目前,高填深挖路基施工技术应用较为广泛,可有效适用于地势陡峭地区,高填深挖路基施工时需结合地势特征对路基沉降和边坡处理进行合理控制,提高路基施工质量标准。本文重点研究高填深挖路基施工工艺,提出高填深挖路基施工质量监测方法,并在实际工程中进行应用。
关键词:公路路基;高填深挖;填筑;路基碾压
引言:高填深挖路基施工适用于地势陡峭区域,施工时需要结合地势特征对路基沉降和边坡处理进行合理控制。本文围绕高填深挖路基施工技术,重点对高填深挖路基施工工艺进行研究,提出高填深挖路基施工质量监测方法,本文分析了高填深挖路基施工技术的可行性和适用性。
1高填深挖路基施工要求
在公路工程项目高填深挖路基施工期间,实际施工工作应当遵循以下要求:高填路基填方边坡高度为15m以上,路面水泥稳定碎石基层还需额外铺设钢筋网。配合使用冲击碾压与重型压路机碾压方式,对路基结构进行补强处理,从根本上提升路基填土的密实度,增强路基结构的承载力及稳定性。在路基强夯点与构筑物距离较近时,需要额外采取增强补压手段。
高填深挖路基的填料质量应当与实际标准要求相符。管理部门需结合路基结构的实际建设需求,选择出具有良好工程力学性能的土质材料。同时,对入厂前的施工材料进行试验检测,防止因施工材料质量不合格对深挖填土路基全生命周期造成不利影响。在路床顶部下2m处需要选择适当的土质进行填筑。在填方边坡高度大于15m的情况下,属于高填路基形式,需要配合使用冲击碾压、强夯等手段进行增强补压处理。值得注意的是,在高填深挖路基填筑天柱长度大于100m的情况下,应当采用冲击碾压。在高填深挖路基连续填筑小于100m的情况下,需要选择重型压路机或强夯手段进行补牙处理。冲击碾压的最大瞬间冲击力不应小于250t,轮重应为16t,动力不得小于400m。要求在深挖路基施工期间,不得对周边构筑物造成损害。在路基结构为填筑三类泥岩、泥质粉砂岩与泥质砂砾岩石,要选择适宜的补强压实手段,从根本上提升路基结构的稳定性。
2施工准备
在准备阶段,应采用石方料填筑强夯段路基,所用填料应根据设计方案中土石方调配表及所用土方量就近选择土料场。该公路路基高填深挖施工所用测量仪器有经纬仪、水准仪、全站仪和钢尺;使用底部为圆形设计的钢板外壳夯锤,并在夯锤底部对称布置数个贯通顶面的Φ10~15cm排气孔,以便在夯击锤锤击坑底时快速排出空气以减小坑底对夯锤的吸力[2]。将路基夯实至设计密实度和平整度后灌注混凝土。考虑到夯锤设计起重重量和提升高度等方面的要求,起重机械使用起重能力至少为15t的履带式单缆起重机并设置安全装置,以防止夯击施工过程中起重臂臂杆发生后仰。自动脱钩装置必须满足设计强度要求,以确保起吊施工过程中不发生滑钩。同时,还应配备压路机、挖掘机、装载机、自卸车等施工机械。采用探测仪器查明并标出待施工路基段地下构造物和管线位置,防止因强夯施工而毁坏地下构造物及管线。对待施工路段进行准确放样,并根据所获测量数据绘制纵横向断面图,进行路基边线的准确测放。
3 高填深挖路基施工
3.1高填深挖路基填方
在进行路基填筑前,选取长度至少为200m的代表性路段进行试验以确定施工参数,并在施工过程中严格按照试验参数进行施工。在彻底清理地表后采用精度较高的水准仪检测沉降量,并将路堤中心24h沉降量控制在15mm以内,边桩24h偏移量控制在5mm以内。如果无法达到上述要求,必须及时补压施工,直至符合相关要求。为保证土工格栅结构不被破坏,应取出地面尖硬物并加以检查和检测。土工格栅铺筑过程中,单向拉伸屈服强度应不小于80kN/延米,控制屈服伸长率应控制在12%以内。通过土灰画出土工格栅施工外边界,再沿外边界顺直铺筑土工格栅,使相邻段搭接宽度不小于30cm。
3.2开挖方案
对于纵向地形平缓的深挖路段,应直接在自卸汽车的配合下利用挖掘机开挖。为确保自卸车能顺利爬至坡顶,便道方向必须沿施工路线开挖。对于纵向地形陡峭的深挖路段,应先采用推土机将坡顶高度推平5~6m再开挖。对于稳定性较差及地势险峻复杂的边坡,应通过锚杆钢筋网和喷射混凝土的方式加固处理。
4深路堑施工
要是深路堑边坡长,土质较松软,在雨水侵蚀下很容易发生深路堑坍塌,为此必须加强防范。首先,在施工准备阶段确定机械配置与机械组合方式,改造路堑开挖前的地形,完成对导线、水准点、加密点等的测量,并提前开挖和砌筑堑顶截水沟,以有效解决深路堑施工过程中的积水问题。此外,还应在深路堑开挖两侧设置独立的出土道路与临时排水设施,为防止超挖和欠挖,应严格按照设计图纸并采用全站仪放样以确定路基轮廓与开挖位置,在此基础上还应在每5m间隔范围内至少进行1次复测。深路堑开挖过程中,应加强坡顶保护,将弃土及其余施工材料均放置在开挖线位置,严格按照边开挖边排水的原则进行深路堑开挖施工,预留横纵坡和临时排水沟,及时清理路基面积水,减少下渗水量。若边坡出现无害裂缝,则应按设计要求及时灌注处理,防止出现滑坡,深路堑首次开挖应预留出至少30cm的保护层,并在开挖至破中标高时,通过挖掘机和人工相互配合的方式刷坡并加强封闭,防止边坡裸露和暴晒。
5路堑边坡防护
结合设计标准科学有效地进行路堑深挖施工时的边坡防护,本项目采用植物防护和坡率放缓相结合的方式进行路堑边坡防护。通常软质岩路堑具有较大的坡高,因此,针对坡高大于6m的边坡结构常采用骨架植草防护技术。对于稳定性较强的软质岩石边坡,当放坡施工难度较大时,应相应进行坡率坡高测量,系统分析岩石破碎实际情况,采用植被防护和土工格室相结合的方式进行防护处理,同时也可以采用喷浆技术进行防护。针对稳定性较差的边坡结构施工时,通常选用锚固和抗滑防护技术进行处理。
6高填深挖路基质量监测
6.1高填深挖路基稳定性监测
针对高填深挖路基施工过程,确定稳定性监控的监测目的、监测内容及监测要求。再结合监控结果来对路基设计进行完善处理,并回归分析得到的监测曲线,以评价位移变化情况,得到沉降、裂缝、位移变化情况,进而科学的调整施工方案。
6.2其余项目观测
针对地表开裂问题,应选择具代表性的部位采用L形钢筋进行处理,钢筋一端跨过裂缝,另一端插入地下,与裂缝一层对齐,采用直尺进行监测;针对边坡坡面渗水问题,监测出水点、非排水孔部位、喷射混凝土面是否存在异常,并绘制出相应的草图加以说明。此外,采用水准仪、全站仪或光电测距仪检测地表沉降物,施工完毕后结合直尺和裂缝针检测边坡裂缝实际情况;采用测斜仪检测地下位移状况,确定路堑高边坡位移后的结构特点,得到路基边坡滑动表面深度,定量分析路堑高边坡稳定状况,对其进行加固处理,并人工检测地下水位特征,提高路堑高边坡排水系统的有效性;采用测斜仪或沉降仪检测地下边坡支挡结构的变形应变能力,定量分析支挡结构的变形状态,同时,也可以采用压力测量计或压力盒实时观察边坡岩体和支挡构造物间的接触压力特性。
结语:本文关于高填深挖路基施工技术在高速公路中的应用分析表明,为保证施工质量,在施工前必须完善高填深挖路基排水系统,保证作业面不积水,并对开挖出的边沟和截水沟及时防渗,防止积水渗漏、冲刷边坡和路基。公路的施工质量和使用寿命直接受路基好坏的影响,通过采用科学合理的施工技术,并加强施工过程管理,能有效防止深挖路段边坡发生冲刷和坍塌。
参考文献
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[5]李鑫芳.高填深挖路段防护设计的关键因素探讨[J].农业科技与信息,2019(20):125-126.
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