路基换填技术在公路特殊路基施工中的应用

路基换填技术在公路特殊路基施工中的应用

灵山县县乡公路所广西省钦州市535499

摘要:交通综合运输是经济社会发展的强力保障和重要支撑,是一个影响众多行业的基础性、战略性和先导性的产业。改革开放40年来,随着我国公路施工技术的不断创新进步,工程质量方面得到了质的提升。路基质量作为公路项目质量主要的决定因素之一,对路基施工的质量管控必须高度重视,尤其对特殊路基的处理更需进行有效管控,这样对于提高路基的使用寿命及确保我国公路通行运营的舒适性具有重要的意义。

关键词:路基换填技术;公路施工;应用

1.路基换填技术的应用简介

公路路基施工通常会遇到湿粘土、软土、红粘土、膨胀土等特殊路段,不同的特殊地质须采取不同的施工处理技术。路基换填法主要适用于浅层地基的处理,将填方区内的软土全部清除,回填级配较好、颗粒强度高的碎石土、砾类土、砂类土等透水性好的粗粒土,其主要作用是改善原地基土的承载力并减少其沉降量。

浅层不良地基多分布在水田、水塘、洼地、溪流沟谷等地段,由地表长期积水,地下水丰富,受地下水浸泡软化及有机物淤积所致,主要为饱和软土、淤泥质粘土。浅层处理和深层处理比较难明确划分界限,一般可认为地基浅层处理的范围大致在地面以下5m深度以内,地基浅层处理一般使用比较简便的工艺技术和施工设备,耗费较少量的材料。

由于软土及淤泥强度太低、压缩性高,稳定性差,路堤直接填筑于软土地基上容易产生整体圆弧滑动或地基向两侧鼓胀而失稳,此外还会产生长期、缓慢、大量的工后沉降,所以,不经处理的软土和淤泥不能作为地基持力层。采用换填法处理软基工艺简单、快速彻底、工程效果好、造价较低,在公路施工中广泛运用,一般是浅层地基处理的首选措施。

2.路基换填技术施工

2.1施工前准备

施工前,相关施工、监理作业人员做好技术交底工作,根据试验路段的数据确定各项施工参数和施工工艺程序,做好人员、材料及机械的准备工作,合理制定施工组织计划,确保开挖、运输、填筑、平整及压实等施工程序的连续性。

2.2路基测量

为了保证路基施工符合设计和规范要求,更好地掌握和控制工程土石方数量,路基施工前必须进行测量放样,即在每个里程桩和加桩上进行线路横断面的测量放样工作,路基放样时应对原地面线进行复测,复核或补充横断面,及时发现并处理问题。

测量放样的精确度直接关系到公路工程的整体质量,也是控制工程造价的有效手段,所以测量的质量及精确度须符合规范和设计的要求。

2.3特殊地基的挖除

路基放样后需对路基进行清表,根据现场实际情况做好排水、降水措施。开挖时,采取放坡开挖是较经济的方式。开挖的坡度应根据土质、开挖深度、开挖方法、施工工期、地下水位、坡顶荷载及气候因素等确定护坡措施,预估可能出现的各种情况,避免施工过程中出现边坡坍塌等事故,如有必要可先行削坡卸载或设置平台再行开挖。地基开挖的宽度每侧应超挖设计路基宽度1米,这样可确保路基设计范围内的地基承载力满足设计要求。

如处理路段位于或临近建筑区域,为保证施工的安全,减少开挖对周围建筑的不利影响,视开挖的深度设置合适的支护结构。如挖深在4~6米可采用重力式支护结构;如挖深在在5米以内,可采用桩撑板式支护结构。

软土挖除后,如基底为风化岩体,需对岩层进行破碎凿除整平,并设置0.3米碎石垫层后再行填土。土质基底如遇地下渗水无法排干,需根据实际情况设置碎石垫层后再行填土。

施工时应严格控制弃土场的设置,减少弃方对当地环境的污染影响,并做好水土保持措施。

2.4路基换填施工

一是做好施工的组织协调工作。地基的换填工作需保证其施工的及时性、连续性,新开挖的地基宜尽早处理、填筑。如不能及时处理,遇地下水的浸泡或下雨,容易造成地基承载力下降等问题,增加地基处理的难度及费用。

二是填料的控制。填料的优劣直接影响路基换填施工的质量。填料的各项指标应该符合相关技术规范要求,对于砂、石料和矿渣等材料主要检验其粒径级配以及含泥量,对于土、石灰等填料主要控制施工时的含水量是否接近最佳含水量等技术指标。施工时如填土含水量过大应作翻晒处理,含水量过小应当洒水进行补水。

三是压实的控制。路基施工常用松铺系数来控制路基的填筑质量。松铺系数是路基施工一个重要的技术参数,不同的填料、不同的气候环境和不同的压实方式,使其受许多因素的影响,有极强的不确定性,难以控制,可通过试验路段的填筑试验来确定其大小。压实是路基换填质量的保证,填料应按路基填筑要求分层填筑、分层压实,压实度必须满足规范及设计的要求。在换填过程中,严格控制用于换填的天然沙砾中石头的粒径、含量和级配。碾压前应对松铺厚度、基底平整度和含水量再次进行复检。碾压时先用压路机初次静压一遍,再用平地机整平一遍,然后按照先慢后快、由两侧往路中线方向碾压的原则,根据试验路段确定的施工参数及工艺程序进行碾压,直至压实合格。碾压作业时应控制好压路机的振动频率,应控制在35~45Hz的范围内,过大的振动频率也会降低压实效果,同时振幅也应控制在0.8~1.9毫米。压路机沿路线的行驶速度也不宜大于5公里/小时,轮迹重叠0.3米,横向接头重叠0.5米,填方宽度应大于路基设计宽度两侧各0.5米以上进行全范围碾压,防止漏压的情况发生。

2.5压实度的检测

路基填土每层压实完成后,可现场采用灌砂法、环刀法等方法分层检测其压实度,及时掌握压实质量。

碾压作业完成后,在外观上可通过察看路基表面是否存在轮痕、表面是否平整、碾压沉降差等初步判断碾压是否合格。观测路基终压时最后2次的沉降差,如沉降差小于2mm,就表明碾压质量合格,如果沉降差大于2mm,就说明碾压质量不合格。碾压合格的路基,表面应无轮痕及密实平整。

用灌砂法测定压实度,其取样最大粒径可在5mm~6mm之间,因而适用于现场测定细粒土、砂类土和砾类土的密度。环刀法由于无法在具有大孔隙的粗粒填土中提取规则形状的填土试样,因而不适用于粗粒土、碎石土、块石等粗粒填土的压实度检测,仅适用检测细粒土及无机结合料稳定细粒土的密度。

压实度检测是施工质量的重要保障之一,必须得到各方参建单位质量检测部门的高度重视。

3.结论

总之,路基换填是公路路基施工最为普遍的特殊路基处理方式,在对路基进行换填施工时,需要严格按照现行公路技术规范及设计进行作业,结合工程的实际情况做好填料的选择,做好路基的碾压及压实度检测工作,科学安排计划及组织施工,确保路基的施工质量及使用稳定性。

参考文献:

[1]孙登科.公路施工中路基换填技术的运用[J].价值工程,2018(15):93~94.

[2]马明佳.公路施工中路基换填技术的运用[J].建材与装饰,2018(27):42~43.

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