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公路工程项目的高填深挖路基施工技术

2020-01-13 08:42 来源:公路工程论文 人参与在线咨询

摘要:公路路基质量是影响整个公路工程质量的关键因素,而在路基施工过程中,高填深挖施工一直都是难题。基于此,本文与实际工程为例,全面、详尽地介绍了高填深挖路基的施工技术,并且验证了在控制高填土方路基不均匀沉降的过程中,冲击碾压和加铺土工格栅技术的积极作用。

关键词:公路工程;高填深挖;路基施工

0前言

在公路建设过程中,路基建设中的高填深挖一直都是难题,为控制路基施工质量,在开展高填深挖施工过程中,应针对施工路段的实际情况,制定完善的施工技术,另外做好有效支撑,保证高填深挖路基的强度和稳定性。本文首先对高填深挖路基的施工技术进行了具体的讨论和分析,为有效解决高填深挖路基施工过程中的质量控制问题,针对高填方路基和深挖路基,须采取相应的科学施工技术开展施工。

1工程概况

本文涉及项目起源于瓦溪镇和河惠莞高速公路龙川至紫金段对接,另外还和汕湛高速公路相连接,项目路线方向为东北-西南向,起于瓦溪镇,终于平潭镇。整个项目全长约77.43km,双向六车道,涉及车速为100km/h,该项目的路基宽度为33.4m。整个项目中,需要设置一个特大桥,长度约为1218.2m、51座大桥,全长约为17282.28m、18座中小桥,全长约为1150.3m,2座长隧道,全长约为2843m、1座中隧道,全长约为605m,167座涵洞和通道,另外还需要设置7处互通立交,管理中心、服务区、停车区各1处,6处匝道收费站。本项目建设预算约为92.88亿元,预计2020年完成建设后投入运营。该项目具有较多的结构物,高墩桥数量较多,面临着巨大的安全压力;另外经过全面细致的地质勘查发现,该区域的地质情况较为复杂,施工技术难度相对较大,途径区域的生态环保要求较高。

2高填深挖路基边坡稳定性评价

2.1力学计算法

在进行力学计算时有很多种方法,选择方法时必须保证所选方法与调查确定的破坏类型及模式相符,这样才能保证计算结果的正确性[1]。在选取计算方法时必须遵循几个原则。1)如果边坡的破坏机制较为复杂,在分析时必须结合数值分析法完成。2)对于边坡有可能出现折线型破坏的情况,在计算时可选择不平衡推算力法。3)对于边坡有可能出现直线型破坏的情况,在计算时可选择平面滑动面解析法。4)对于填方边坡、土质边坡、较大规模的破碎结构岩质边坡进行计算时,可以选择简化Bishop法。在确定了力学计算方法之后,选取计算参数同样非常重要,其中包含了粘聚力、内摩擦力、边坡各岩层厚度等计算指标,而主要参数来源一般是通过室内实验、原位实验所得。

2.2工程地质分析对比法

一般来说,工程地质分析对比法用于对气候、地质条件下的边坡进行定性类比及分析的方法,并通过分析结果来评价边坡的稳定性[2]。通常需遵循几个重要的确定原则。1)以结构分析为基础,对人工边坡出现变形的部位及类型进行确定。2)根据自然边坡已经出现的变形规模及类型,对人工边坡有可能出现的变形规模及类型进行推断。3)对自然极限稳定边坡及人工边坡的坡高、坡率、坡型进行对比,评价其稳定性。

3高填深挖路基填方

3.1路段试验

在开展路基填筑施工之前,应该选择具有代表性的路段开展相关试验,保证试验长度必须超过200m,试验确定具体的施工参数,在实际施工的过程中,必须严格根据实验所确定的参数进行,一旦存在质量不合格的情况,立即分析原因,及时解决问题。

3.2沉降量的检测

完成地表的清理工作后,需要应用精度相对较高的水准仪进行沉降测量检测,一般来说,必须控制路堤中心处的沉降量24h内<15mm,控制边桩的偏移量24h内<5mm,如果不能达到上述要求,必须进行补压施工,直到施工过程符合具体的要求方可开展后续施工。

3.3铺筑土工格栅

为了防止破坏土工格栅结构,必须将突出地面的坚硬物随时取出,在铺筑土工格栅前,先对其进行相应的试验检测工作,在铺筑过程中,需要符合以下要求:保证单向土工格栅每延米的拉伸屈服强度超过80kN,控制屈服伸张率<12%。根据施工要求,应用土灰画出土工格栅的外边界,然后沿着边界铺筑土工格栅,铺筑的过程中不仅要保证土工格栅的顺直,还必须保证其不能出现任何皱褶,并控制相邻且格栅搭接宽度必须超过30cm。

4高填深挖路基施工流程

4.1地质监测

1)对地质沉降进行观测。在观测时可采用S3水准仪,并固定其监测人员、转点、测站,在监测方法及观测路线相同的情况下进行沉降观测,以保证其准确性。2)监测地表位移情况。在桩顶、边坡等埋设变形观测点,定期进行高程、坐标等的测取,并根据多次测取结果进行分析对比,计算出坡体的水平位移分布。3)监测边坡自然化情况。依照边坡结构、地形地貌等,利用岩土变形感知无线传感器监测坡体浅表变形情况,其深层位移情况的监测可以采用深部位移传感器,从而形成一个立体的监测网,全方面监测分析其变形趋势、时间、变量及范围。

4.2清理场地和测量放样

完成相应的准备工作后,需要进行施工场地的清理工作以及相应的测量工作,必须严格、仔细地完成。

4.3确定坡口桩

在开展深挖路堑施工的过程中,边坡坡率的控制工作较为困难,所以在开展施工之前,必须仔细、精确地测量坡口桩的位置。坡口桩位置确定之后,施工人员需要每间隔1h进行一次复测,在坡口桩处挖一条小沟,小沟的参数为0.2m×0.2m,其目的是避免实际施工过程造成桩位移的变化以及桩的损坏。

4.4排水设计

确定坡口桩后,在开展开挖施工之前,为了防止边坡上所存在的水影响深挖路基的稳定性,在路堑堑顶边坡上设置截水沟。

4.5开挖方案

1)如果深挖路段的纵向地形较为平缓,那么可以直接在自卸汽车的配合下开挖,便道的方向必须沿着施工路线,保证自卸汽车可以顺利爬到坡顶,为了确保在施工过程中的安全性,在路线的左右位置可以设置便道,供上下汽车分道行驶[3]。具体开挖顺序见图1。2)如果深挖路段的纵向地形较为陡峭,那么应该应用推土机将山顶降低5~6m,然后进行开挖施工,在这个过程中,应用推土机协助施工。

4.6即挖即防

对于稳定性较差的边坡,应该适当采用加固处理措施,对于地势险峻以及地形复杂的边坡,一般应用锚杆钢筋网喷射混凝土的方式对边坡进行加固。

4.7整修路表并复测

在开展开挖施工之前,使用机械设备整平和压实路表,之后通过人工的方式修整,最后进行充分放样和复测工作,坡口桩位置确定后,可开展下一层路基开挖施工准备工作。

5公路高填深挖路基路段监测结果与分析

根据表1监测数据得知,该工程边坡没有较大的深层位移变形量,施工现场没有出现其他异常情况;根据现场巡查情况,该工程边坡其稳定性良好。由此可见,高填深挖路基施工技术的应用,可以极大程度地提高路基施工质量以及路基的稳定性、强度。建议:尽快完善排水系统(尤其是堑顶截水沟),坡面尽快完成绿化。

6结束语

作为整个公路项目的基础部分,路基质量的好坏直接决定了公路的运营情况以及使用寿命。在开展施工的过程中,应用冲击碾压和加铺土工格栅可以控制高填方路基不均匀沉降的问题,对于保证道路项目的质量具有积极的意义。

参考文献:

[1]宋琴顺.基于某道路自身特点构建下的路基施工思路构架[J].工程建设与设计,2019,67(3):89-91.

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

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

作者:郑董成 单位:广东紫惠高速公路有限公司

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