高速公路高填方路基施工技术分析
摘要
关键词
高速公路;高填方路基;施工技术
正文
1.1高填方路基的定义和特点
高填方路基的结构特殊,具有以下显著特点:
(1)工程量大与施工周期长。
由于填筑高度较高,所需的土石填料总量巨大,这不仅增加了工程投资,也延长了施工工期,需要周密的施工组织计划和技术保障措施。
(2)稳定性控制要求高。
高填方路基因其高度特性,存在较大的重力荷载作用,易引发不均匀沉降和边坡稳定问题,因此对路基的设计、填筑工艺、压实质量及排水设施等方面提出了严格要求。
(3)地质环境影响显著。
高填方路基下的原始地层性质和地下水活动状态直接影响着路基的稳定性,特别是在喀斯特地貌区或其他复杂地质条件下,必须充分考虑岩溶发育、地下水位变化等因素,采取有效的地质勘查和处理技术。
(4)安全风险与环境保护压力增大。
高填方路基施工过程中可能诱发地质灾害,如滑坡、地面塌陷等,同时大规模的填筑作业对周边生态环境的影响较大,需要综合运用各种环保技术和方法降低负面影响。
(5)严格的工程质量监控。
从填料的选择、填筑过程中的分层摊铺、碾压密实度到后期的沉降观测和维护,都需要进行精细化的质量控制,以确保整个高填方路基在运营期间能保持良好的承载能力和耐久性[1]。
2高填方公路路基施工技术分析与应用
2.1处理不良地质
在对高速公路边坡的工程地质条件进行分析时,我们发现常见的土质类型包括岩溶土、膨胀土、松散饱和砂土、充填土、杂填土及软土等。这些土质的结构特性对高填路堤工程构成了显著的限制,因此,必须采纳恰当的策略以实现对这些土质的优化管理。
2.2通过实验测试其力学性能和变形性能
在对高填土施工技术进行性能评估时,土体的力学性质与形变特性是衡量施工品质的关键指标。此类评估常以剪切强度和抗压强度作为主要的评价准则。然而,选择和优化填料时,必须统筹考虑土壤的物理性质、稳定性及结构设计的荷载要求。形变特性通常通过深度、形变量和形变速度等参数来表征。因此,通过实验手段对填料的施工质量进行校验,是确保施工质量控制和采取相应管理措施的基石。
2.3路堤在填方边坡中的应用
在进行路基建设之前,首先需对原始基底进行处理。采用机械手段,清除了地表的植被和杂质,特别针对易积水的特定区域,采取措施排空积水,并移除泥沙,随后铺设1.2米厚的级配碎石层,分四层摊铺并压实现体密度超过90%,满足压实度标准后方可继续下一工序。
在材料填充前,现场必须进行土工试验,确保路基的内聚力和摩擦角满足规范,且填料粒径须大于100毫米,以防损伤格栅的纵向抗拉性能。膨胀性土壤通过混合等工艺进行处理。任何不符标准的情况都需及时反馈给设计部门。
物料运输及填充过程中,严格控制每一层土的厚度。高填方路基边坡采用三段式放坡法,坡比由勘察人员精确控制并使用坡率仪检查,确保符合设计要求。土方运输至施工现场,必须通过土工测试,合格后由装载机和推土机铲起,并用后八轮工程车运送。在填方区设定填土边界,并标记每层皮层的高度,保证各层厚度均匀为30厘米。直线段每20米设置一个标志桩以确保压实均匀。
路堤的压实是确保行车安全的关键步骤。采用分层压实方法增加土体密实度,提高地基强度。填方边坡的修整,在路基边坡高1.5至3.0米处,结合人工与机械进行,使用挖掘机上的液压平板夯进行夯实,并严格控制坡率。压实时要确保层与层之间的紧密结合,以实现预压效果。首次平整和夯实后,考虑降雨对填料面的影响,确定合适的斜坡,并在斜坡上设置排水沟和冲击槽进行排水。经过四次以上的击实试验,压实度可达到94%以上。在保证边坡稳定性的同时,使用震动压路机进行压实的最后步骤,确保回填物不会引起斜坡的额外变形或损伤[2]。
3高填方路基施工技术要点
3.1填料选择及处理
3.1.1优化土质配比
在高填方路基施工过程中,填料的选择至关重要。需要根据地质条件与设计要求,选取颗粒级配合适、压缩性小、承载能力与抗剪强度高的土石材料,同时考虑经济性与环境适应性。为改善填料性质、提高路基整体稳定性,可以合理掺入砂砾或石灰稳定土等。
3.1.2填料处理
对于湿陷性黄土和膨胀土等特殊地质条件,填料前需要进行晾晒、粉碎、筛分及化学改良等处理,以确保填料达到施工标准。
3.2高填方路基压实施工
3.2.1分层填筑与压实
分层填筑应符合规范要求,各层厚度不宜超过30cm,且各层填筑完成后须进行充分夯实,以确保达到指定的夯实度要求。同时,应合理使用压实机械,如振动压路机、重型轮胎压路机和冲击式压路机,按照施工方案中的碾压方式及遍数进行操作。
3.2.2现场监控与测试
在施工过程中,应采用动态监控方式对路基的含水量和压实度进行实时监测。此外,可以使用核子密度仪和灌砂法进行现场测试,以严格控制压实质量,确保压实均匀、符合设计要求。
3.3高填方路基边坡防护加固
3.3.1优化边坡设计
为增强边坡稳定性,应合理设计坡率,并结合挡土墙、锚杆框架梁和重力式挡土墙等结构进行加固。
3.3.2生态护坡
根据生态防护理念,可以采用植生混凝土、生态袋、三维植被网等环保型边坡防护技术。在保证边坡稳定性的同时,实现生态环境保护目标[3]。
3.3.3监测预警
为了实时监控边坡状态并及时预警可能发生的失稳现象,可以采用先进的远程监测技术,如位移传感器、应力计和渗压计等,对边坡状态进行实时监测。
3.4高填方路基排水设施设计与施工
3.4.1排水系统规划与布置
规划和布置排水系统时,需根据地形地貌特点和地下水文条件,合理设置截水沟、盲沟和暗管,确保雨水能够及时排出,防止水分滞留时间过长导致路基下沉或边坡破坏。
3.4.2路基内排水构造物的布置
为降低路基内积水压力并加快软弱路基固结速度,应布置纵向排水盲沟和横向排水管(或排水板)。在施工过程中,需注重排水设施与主体路基的同步建设,以确保排水系统的通畅性和高效性。同时,应配合实施永久性排水设施和临时性排水措施,从而保证路基在施工期间始终保持干爽。
4结语
合理的填料选择、科学的填筑工艺及有效的压实方法是高填方路基施工技术的关键。同时,加强施工过程中的质量监控与检测,提高施工质量控制水平,对于确保高填方路基的施工质量具有重要意义。通过对高填方路基施工技术的研究对于提高高速公路高填方路基的施工质量,保障道路的安全性和稳定性具有重要的指导意义。未来,随着新材料、新工艺的不断涌现和施工技术的不断创新,高速公路高填方路基施工技术将进一步发展完善,为我国的交通事业作出更大的贡献。
参考文献:
[1]何蕾.高速公路工程高填方路基施工技术[J].交通世界,2021,(31):119-120.
[2]黄超飞.高速公路工程中的高填方路基施工处理技术[J].运输经理世界,2021,(20):65-67.
[3]代刚.高速公路工程中的高填方路基施工处理技术[J].智能城市,2021,7(13):139-140.
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