公路工程項目的高填深挖路基施工技術

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摘要:公路路基質量是影響整個公路工程質量的關鍵因素,而在路基施工過程中,高填深挖施工一直都是難題?;诖?,本文與實際工程為例,全面、詳盡地介紹了高填深挖路基的施工技術,并且驗證了在控制高填土方路基不均勻沉降的過程中,沖擊碾壓和加鋪土工格柵技術的積極作用。

關鍵詞:公路工程;高填深挖;路基施工

0前言

在公路建設過程中,路基建設中的高填深挖一直都是難題,為控制路基施工質量,在開展高填深挖施工過程中,應針對施工路段的實際情況,制定完善的施工技術,另外做好有效支撐,保證高填深挖路基的強度和穩定性。本文首先對高填深挖路基的施工技術進行了具體的討論和分析,為有效解決高填深挖路基施工過程中的質量控制問題,針對高填方路基和深挖路基,須采取相應的科學施工技術開展施工。

1工程概況

本文涉及項目起源于瓦溪鎮和河惠莞高速公路龍川至紫金段對接,另外還和汕湛高速公路相連接,項目路線方向為東北-西南向,起于瓦溪鎮,終于平潭鎮。整個項目全長約77.43km,雙向六車道,涉及車速為100km/h,該項目的路基寬度為33.4m。整個項目中,需要設置一個特大橋,長度約為1218.2m、51座大橋,全長約為17282.28m、18座中小橋,全長約為1150.3m,2座長隧道,全長約為2843m、1座中隧道,全長約為605m,167座涵洞和通道,另外還需要設置7處互通立交,管理中心、服務區、停車區各1處,6處匝道收費站。本項目建設預算約為92.88億元,預計2020年完成建設后投入運營。該項目具有較多的結構物,高墩橋數量較多,面臨著巨大的安全壓力;另外經過全面細致的地質勘查發現,該區域的地質情況較為復雜,施工技術難度相對較大,途徑區域的生態環保要求較高。

2高填深挖路基邊坡穩定性評價

2.1力學計算法

在進行力學計算時有很多種方法,選擇方法時必須保證所選方法與調查確定的破壞類型及模式相符,這樣才能保證計算結果的正確性[1]。在選取計算方法時必須遵循幾個原則。1)如果邊坡的破壞機制較為復雜,在分析時必須結合數值分析法完成。2)對于邊坡有可能出現折線型破壞的情況,在計算時可選擇不平衡推算力法。3)對于邊坡有可能出現直線型破壞的情況,在計算時可選擇平面滑動面解析法。4)對于填方邊坡、土質邊坡、較大規模的破碎結構巖質邊坡進行計算時,可以選擇簡化Bishop法。在確定了力學計算方法之后,選取計算參數同樣非常重要,其中包含了粘聚力、內摩擦力、邊坡各巖層厚度等計算指標,而主要參數來源一般是通過室內實驗、原位實驗所得。

2.2工程地質分析對比法

一般來說,工程地質分析對比法用于對氣候、地質條件下的邊坡進行定性類比及分析的方法,并通過分析結果來評價邊坡的穩定性[2]。通常需遵循幾個重要的確定原則。1)以結構分析為基礎,對人工邊坡出現變形的部位及類型進行確定。2)根據自然邊坡已經出現的變形規模及類型,對人工邊坡有可能出現的變形規模及類型進行推斷。3)對自然極限穩定邊坡及人工邊坡的坡高、坡率、坡型進行對比,評價其穩定性。

3高填深挖路基填方

3.1路段試驗

在開展路基填筑施工之前,應該選擇具有代表性的路段開展相關試驗,保證試驗長度必須超過200m,試驗確定具體的施工參數,在實際施工的過程中,必須嚴格根據實驗所確定的參數進行,一旦存在質量不合格的情況,立即分析原因,及時解決問題。

3.2沉降量的檢測

完成地表的清理工作后,需要應用精度相對較高的水準儀進行沉降測量檢測,一般來說,必須控制路堤中心處的沉降量24h內<15mm,控制邊樁的偏移量24h內<5mm,如果不能達到上述要求,必須進行補壓施工,直到施工過程符合具體的要求方可開展后續施工。

3.3鋪筑土工格柵

為了防止破壞土工格柵結構,必須將突出地面的堅硬物隨時取出,在鋪筑土工格柵前,先對其進行相應的試驗檢測工作,在鋪筑過程中,需要符合以下要求:保證單向土工格柵每延米的拉伸屈服強度超過80kN,控制屈服伸張率<12%。根據施工要求,應用土灰畫出土工格柵的外邊界,然后沿著邊界鋪筑土工格柵,鋪筑的過程中不僅要保證土工格柵的順直,還必須保證其不能出現任何皺褶,并控制相鄰且格柵搭接寬度必須超過30cm。

4高填深挖路基施工流程

4.1地質監測

1)對地質沉降進行觀測。在觀測時可采用S3水準儀,并固定其監測人員、轉點、測站,在監測方法及觀測路線相同的情況下進行沉降觀測,以保證其準確性。2)監測地表位移情況。在樁頂、邊坡等埋設變形觀測點,定期進行高程、坐標等的測取,并根據多次測取結果進行分析對比,計算出坡體的水平位移分布。3)監測邊坡自然化情況。依照邊坡結構、地形地貌等,利用巖土變形感知無線傳感器監測坡體淺表變形情況,其深層位移情況的監測可以采用深部位移傳感器,從而形成一個立體的監測網,全方面監測分析其變形趨勢、時間、變量及范圍。

4.2清理場地和測量放樣

完成相應的準備工作后,需要進行施工場地的清理工作以及相應的測量工作,必須嚴格、仔細地完成。

4.3確定坡口樁

在開展深挖路塹施工的過程中,邊坡坡率的控制工作較為困難,所以在開展施工之前,必須仔細、精確地測量坡口樁的位置。坡口樁位置確定之后,施工人員需要每間隔1h進行一次復測,在坡口樁處挖一條小溝,小溝的參數為0.2m×0.2m,其目的是避免實際施工過程造成樁位移的變化以及樁的損壞。

4.4排水設計

確定坡口樁后,在開展開挖施工之前,為了防止邊坡上所存在的水影響深挖路基的穩定性,在路塹塹頂邊坡上設置截水溝。

4.5開挖方案

1)如果深挖路段的縱向地形較為平緩,那么可以直接在自卸汽車的配合下開挖,便道的方向必須沿著施工路線,保證自卸汽車可以順利爬到坡頂,為了確保在施工過程中的安全性,在路線的左右位置可以設置便道,供上下汽車分道行駛[3]。具體開挖順序見圖1。2)如果深挖路段的縱向地形較為陡峭,那么應該應用推土機將山頂降低5~6m,然后進行開挖施工,在這個過程中,應用推土機協助施工。

4.6即挖即防

對于穩定性較差的邊坡,應該適當采用加固處理措施,對于地勢險峻以及地形復雜的邊坡,一般應用錨桿鋼筋網噴射混凝土的方式對邊坡進行加固。

4.7整修路表并復測

在開展開挖施工之前,使用機械設備整平和壓實路表,之后通過人工的方式修整,最后進行充分放樣和復測工作,坡口樁位置確定后,可開展下一層路基開挖施工準備工作。

5公路高填深挖路基路段監測結果與分析

根據表1監測數據得知,該工程邊坡沒有較大的深層位移變形量,施工現場沒有出現其他異常情況;根據現場巡查情況,該工程邊坡其穩定性良好。由此可見,高填深挖路基施工技術的應用,可以極大程度地提高路基施工質量以及路基的穩定性、強度。建議:盡快完善排水系統(尤其是塹頂截水溝),坡面盡快完成綠化。

6結束語

作為整個公路項目的基礎部分,路基質量的好壞直接決定了公路的運營情況以及使用壽命。在開展施工的過程中,應用沖擊碾壓和加鋪土工格柵可以控制高填方路基不均勻沉降的問題,對于保證道路項目的質量具有積極的意義。

參考文獻:

[1]宋琴順.基于某道路自身特點構建下的路基施工思路構架[J].工程建設與設計,2019,67(3):89-91.

[2]武星博.高速公路高填方路基施工技術[J].交通世界,2016,23(3):78-80.

[3]常彧得.高速公路路基施工技術分析[J].交通世界,2019,26(S1):144-146.

作者:鄭董成 單位:廣東紫惠高速公路有限公司

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