关键词:公路工程 高填方 强夯 灌浆 土工格栅
由于地形的限制,同时为了节省投资,很多高速公路都设计有高填方路基。高填方难以控制路基沉降变形使得高填方路基施工成为了高速公路施工中的一个难点。
1 高填方路基的实践背景
凡是路基施工经过水塘地段高度在6m以上的,或者一般地段高度在高度在20m以上的我们称之为高填方路基。
高填方路基可以适应复杂的地形并且具有节省投资的优点,因此得到了广泛应用。特别是山区公路,地势陡峻高填深挖路段多,高填方路基随处可见。高填方有的几十米高,甚至高达100m多,边坡伸出100m多或落空的高填方路段经常出现,断面面积大,填方和防护工程数量大,因地势陡峻给施工带来很大困难,很多路段无法压实,严重影响路基质量,甚至出现滑坡造成路基失稳。所以严格控制和保证高填方路基的质量很有必要。
2 高填方路基质量控制要点
高填方路基一般优先安排施工,施工过程宜加强动态监控和沉降观测。具体应从下面几个方面加以控制。
2.1 严格控制填层厚度和宽度。每层初平完成后,要对层厚进行检查,确保每层填筑厚度在30cm以内。推土机在初铺时也应确保摊铺宽度比设计宽度要宽50cm左右。
2.2 严格控制填土土质。高填方路基填料宜采用强度高、水稳性好的材料,或采用轻质材料。受水淹、浸的部分,应采用水稳性和透水性均好的材料。
2.3 严格控制压实度。每填完一层应对压实薄弱环节进行压实度检测,检测方法一般采用灌砂法。
2.4 认真处理基底。基底承载力应满足设计要求,特殊地段或者承载力不足的地基应按设计要求进行处理;覆盖层较浅的岩石地基,宜清除覆盖层。
3 高填方路基施工新工艺
3.1 强夯法
3.1.1 工作原理
强夯法采用起重机将大吨位的夯锤提升到一定高度,使其自由下落,通过对地基施加很大的冲击能,使地基强度提高,土的压缩性降低,改善土的性质和结构,减小土的渗水性,以达到地基加固的目的。
3.1.2 施工方法
①试夯。通过试夯获取强夯的参数,选定夯击遍数、停夯标准以及填土厚度等参数;选定强夯的影响深度、范围以确定对该路段周围的影响;选定夯点距路基边缘的影响范围,保证边坡稳定。②机械平整风化岩填筑材料。放样测量各桩号断面高程,然后用生石灰粉进行夯点布位;根据工程质量标准和试夯取得的试验数据,控制每层每层填筑厚度,夯位按梅花型布控。③复夯。检测施工区域压实度和沉降量,对于不符合规范要求的区域进行复夯。
3.2 灌浆法
3.2.1 工作原理
灌浆法是利用液压、气压或电化学原理,通过注浆管将浆液注入地层中,浆液以充填、渗透和挤密等方式占据土粒间或岩石缝隙中的空间,经人工控制一定时间后,浆液将原来松散的土粒或裂缝胶结成一个整体,形成一个结构新、强度大、防水性能高和化学稳定性好的“结合体”。
3.2.2 施工方法
①布孔。布孔应视路基实际情况而定,若全幅灌浆,应采用等距离梅花布孔,中间孔浅,边缘孔深,孔间距一般以2m为宜。②成孔。成孔必须干法钻进,一般采用进尺快、宜搬动、操作简单、钻孔成本低的小型潜孔钻。根据孔径和孔深下注浆花管,注浆花管最好永久留在路基中。③压浆。浆液配合比一般采用水:水泥为1:1。压力应通过试验确定,压力必须适宜,过小浆液则达不到预计的范围,过大会破坏原有路基。灌浆一般采用三次灌注为好,第一、二次以单孔注浆量为控制标准,第三次采用加压灌注。
3.3 土工材料
3.3.1 工作原理
利用土工布与表土的磨擦作用、包裹作用和土对土工布的被动阻抗作用以及加筋的补强作用来约束土体的侧向移动和下沉,提高路基的稳定性。
3.3.2 施工方法
主要介绍土模施工方法。又分为土模先施工和土模后施工,本文主要介绍土模先施工。
①土模施工:利用普通填料或腐殖土填筑1.5m-2.0m,同时为保证土模内侧修整直顺,需向路基内侧宽填20cm,以确保土模压实充分,然后沿土工布边缘位置切除宽填部分土,这样就形成了60cm厚的土模。
②铺设加筋土工布:土模做好后,按设计尺寸裁剪土工布,注意尽可能减少纵向的搭接而直接裁剪包括底面长度、弯曲部分和顶部回压部分的长度,横向搭接时相邻两片土工布要重叠30cm,以保证接缝处不会造成土工布性能的减弱;铺设土工布的土层表面要平整,严禁有碎石和岩块等坚硬凸出物;为避免回压部分被破坏,用人工将此部分卷起置于土模上;土工布铺设要平展,为避免出现褶皱,应该用手拉紧,并用铆钉将其固定在土层上;与监理共同进行土工布的量测;验收完成后,为避免土工布长时间暴露在阳光下,应立即进行填筑施工。
③路基填筑:填筑分两层进行,每层填筑厚度为30cm,填筑第一层时,为避免施工车辆对布的损坏,采用逆向滚填法,推平,碾压;第二层填筑时可以按正常的方式上料。
④打开卷起的土工布,展平。
参考文献:
JTG D30-2004《公路路基设计规范》.
国斌,殷立汕.《浅谈山区高速公路高填方路基压力注浆法加固施工》.
《建筑》.2010年第12期.
苑举民,任官伟.《强夯法高填方路基施工与质量控制》.
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