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公路改扩建工程中的路基施工技术研究

薛维 屈超
  
安家(建筑与工程)
2022年22期
陕西路桥集团有限公司 陕西 710000

摘要:高速公路的改建、扩建工程主要包括公路的单侧加宽、两侧加宽、混合加宽、公路延长等。高速公路改扩建要加强路基工程的施工质量控制,根据老路路基的施工特点,制定加宽路基施工方案。在路基施工中,采用复合地基处理新建路段的地基,采用冲击碾压、液压夯实等施工技术提高路基压实度,采用开挖台阶等方式增强新老路基整体性,从而保证新建路基质量,有效控制新老路基沉降差。基于此,本文主要分析了公路改扩建工程中的路基施工技术。

关键词:公路改扩建;路基施工;路基搭接

引言

新老路基拼接是改扩建工程的施工难点,如果没有做好路基衔接工作,会增加公路出现病害的可能性,缩短工程的使用寿命。Zai道路路基施工中,必须保证施工质量满足设计标准,以此加强道路整体施工质量,落实和完善路基施工技术。开展路基施工时,注重施工测量、路基填方试验,确保路基填筑、压实处理效果,确保路基稳固性与强度。

1公路工程路基施工基本要求

1.1承载能力

承载能力作为公路工程项目建设过程中需要重点内容,这是因为承载能力决定着路基的使用性能。如果路基无法承受来自车辆的荷载与冲击,那么会出现位移、沉陷、变形等问题,可见加强对公路工程建设中路基承载能力的控制工作尤为重要。

1.2结构强度

公路路基结构强度是指路基具有较好的承载性能,能够保证来往车辆在道路上正常行驶,不会因为交通量过大而产生沉降、裂缝等其他病害。

1.3水稳定性

路基水稳定性主要涉及到地下水和地表水的稳定。路基的水稳定性是指路基在地表降水或者地下毛细水的影响下仍能保持干燥或中湿状态,保证路基强度和结构稳定的状态 [1]。

2公路改扩建工程中的路基施工技术

2.1施工测量、放线

公路工程施工单位按照设计意图、测量精度要求,在施工现场找寻定测控制点位置,为施工测量做好充分准备。恢复道路中线的位置。道中线定测后,部分标志桩被破坏或丢失时,施工前必须进行一次复测工作,恢复公路中线位置。同时,划分路基用地界桩、路堤坡脚、路堑顶等位置桩。放线操作时,掌握横断面位置,确保施工内容与设计方案的吻合。

2.2土基处理

(1)老路路基填高

对外侧新建路基工后沉降大于5cm的老路路基进行填高处理,采用轻质填料置换老路基,厚度为1~2m,选用粉煤灰和ESP轻质材料作为置换填料;粉煤灰置换能够消除新增加的附加应力影响,便于埋设横向排水管;ESP轻质材料置换的开挖量小,不需要预压[2]。

(2)新路路基碾压

第一,原地表处理路基填筑前清理地表,一般填方路段路基拓展部分采用20遍冲击碾压,压实度不得小于91%;低填路段清表后的地面以下30cm用4%石灰土处理,对地下水位较高的路段开挖临时排水沟,将级配碎石铺设到路床底面,厚度为30cm,再用砂砾灌缝处理。第二,基底处理清理路基用地范围内的杂物,夯实基底,采用冲击碾压施工技术整平碾压路段。

2.3填方作业

开展填方路基施工路段,首先需要对填料的质量进行控制,填料应首选砾类土或者砂类土,砾类土具有十分良好的级配,并且在压路机作用时能够充分压实,砂类土的特性是透水性特别好,在作为路基填料时,毛细水上升高度小,但相比砾类土,砂类土十分松散,有一定压实难度。两者作为路基填料时均能保证路基的强度和稳定性。项目所在地附近砂类土丰富,因此采用砂类土作为路基填筑的主要材料,但在材料运输至施工场地前,需要在项目部实验室进行CBR试验,土壤的塑性指数和CBR试验结果满足要求后方可用于工程中。填料运送至场地后,需要进行路基填筑,常用的填筑方法有分层平铺和竖向填筑,项目采用分层平铺的填筑方法,该方法的特点是易于压实,竖向填筑主要应用于陡坡或分层平铺难以施工的路段。

2.4路基摊铺

公路工程施工过程中,需要合理控制摊铺厚度,配合机械调整层厚,填料横向超填20cm/层,保证路基碾压密实度。填筑到设计标高,使用人工进行坡面松土,并且延伸至坡脚,将土方运输到路基上,作为后续施工填料。完成填土区填筑后,应用平地机摊铺,保证填层面摊铺均匀,碾压轮面与地面充分接触,优化压实处理,不断提升压实效果。推土机摊铺整平时,为了确保路肩部位压实效果,需要根据主线轴方向,使用推土机交叉压实,确保路肩部位压实密度。压路机碾压操作时,减少路肩滑坡[3]。

2.5新旧路基拼接处理

新旧路基统筹因为材料特性、结构尺寸等方面不同而出现差异沉降,且旧路已出现了开裂病害,因此在对新旧路基衔接部位进行拓宽施工时,采取了台阶法开挖的衔接方法:待开挖台阶成型后,于该处使用土工合成材料,这一目的是增强新旧路基衔接部位稳定性,并减小不均匀沉降量以及侧向位移量,从而使其构成完整的路基整体。

开挖台阶可以使路基沉降在每个台阶被消除,增加抗路基下滑的抵抗力。先清除旧路基边坡表层土,然后沿原有路基边坡坡脚向上开挖台阶。开挖的深度要适当深一些,开挖到路基密实的层位,同时也可以把一些生长较深的树根给清理干净。但是其开挖的最大高度要符合规范及设计要求,保证台阶的稳定性。路基台阶施工要边挖边填,当一个台阶填筑到规定高度后才能对下一个台阶进行开挖,这样可以保证旧路边坡的稳定性。

将土工合成材料运用到路基路面结合部处治施工工作中,对整个结合部分强度性能的提升具有重大作用。土工合成材料具有较高的强度,以及较小的延伸率,受到外力作用,填充物会逐渐移动到两侧,进而使得路基土层的稳定性大幅增强。随着路基填筑高度增加,铺设土工合成材料,通过加强其与被加固材料间形成的摩擦力,提高路基纵、横向极限抗拉强度,实现对新旧路基差异化沉降程度的有效控制,可一定范围内减小不均匀沉降。

2.6路基压实

路基开挖和填筑后,需要对路基进行压实,路基压实是控制路基施工质量的关键步骤,通过路基的压实可以提高路基整体的强度和稳定性。路基压实首先要采用合适的压实机具和压实方法,通过双钢轮压路机与分层摊铺的方式,能够对路基土进行有效压实,常规一次性摊铺,会造成路基土内部无法压实。此外压实过程中需要配合洒水控制路基土的含水量[4]。

2.7路基排水施工

第一,考察路基中的土壤水含量,利用检测设备测定土壤中的水含量以及下方是否有地下水流通,标准土壤的水文分布。第二,设计排水处理方案,对于不同含水量的路基土壤,需要采用不同强度的排水处理方法,否则会因为排水强度过大,排水过快,导致路基水土流失,发生塌陷和地面沉降,造成安全事故。然后,在路基表面铺设砂井,在软土地基中按一定规格排列(一般按梅花形或正方形),用中粗砂灌注以加固深层软土地基的圆形砂柱。柱顶铺设砂垫层或砂沟将各个砂井连接起来,构成完整的地基排水系统。接着,通过控制预压速度来控制排水速率,将路基土壤中的水分排出。第三,测定土壤中含水量和土壤承载力达到标准之后,开始下一步施工。

结束语

在高速公路改扩建工程中,因新老路基刚度、固结度不同,易增大新老路基的沉降差,导致改扩建道路出现路基不均匀沉降。为解决这一关键问题,要优化加宽路基施工组织方案,有效处理改扩建路段的路基,提高路基压实质量,落实路基排水措施,采用可行的新老路基搭接技术,进而达到路基工程质量要求。

参考文献

[1]郑文娟.高速公路改扩建工程中路基拼接技术的应用[J].山西建筑,2018(9):130-132.

[2]吕富艳.高速公路改扩建工程中路基施工质量提升方法[J].工程机械与维修,2017(7):93-95.

[3]韩洪涛.浅析高速公路改扩建工程中路基拼接施工技术[J].交通科技与管理,2021(13):187-188.

[4]廖晨曦.高速公路改扩建工程路基拼接施工技术探究[J].价值工程,2021(8):110-111.

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