浅谈高速公路路基开挖与填筑施工技术
摘要:路基作为路面基础的带状构造物,其施工质量其着相当关键作用,而路基中开挖与填筑在路基施工起着重要地位,本文结合某高速公路路基开挖与填筑施工实例,提出其施工工艺及其施工控制技术,为同类工程提供参考借鉴。
关键词:高速公路;公路施工;路基开挖;路基填筑 abstract: the subgrade pavement strip foundation as athletic, its construction quality a key to the role, and in the excavation and filling roadbed in subgrade construction plays the important position, based on a highway subgrade filling the excavation and construction example, put forward the construction process and construction control technology, to provide a reference for similar projects.
keywords: highways; and highway construction; roadbed excavation; subgrade filling
中图分类号:u412.36+6 文献标识码:a 文章编号 1. 工程概况
本高速公路某标段路基填土方231548.6m3,填石方321459.2m3;对于本公路标段存在的特殊路基处理主要采取高填深挖路基、半挖半填路基、填挖交接路基等。路基防护工程形式主要有植灌木、填方拱型骨架、浆砌片石边坡、挡土墙、护面墙、sns主动方护网。
路基排水主要有边沟、排水沟、截水沟、急流槽、平台排水沟。 2. 施工准备技术
施工前应先对设计文件进行现场调查与核对,恢复线路中线,复核横断面;并调查挖方地段在自然状态下的稳定状况,分析施工期间边坡的稳定性,发现问题及时加固处理。进场后及时清理现场,修建截排水沟,做好排水系统设计,并且及时进行路基防护及排水工程施工,防护和排水工程与路基施工交叉进行,协调安排。高边坡防护采用分层开挖、分层防护的方法施工,路基排水采用机械配合人工挖沟,人工砌筑施工。
路基施工前,选不少于200米路基作填方路基试验段。通过对路基采取试验段可有效地确定压实参数,填筑采用“三阶段、四区段、八流程”施工工艺,推土机进行摊铺、初平,平地机精平,压路机碾压。通过现场填筑压实工艺试验,确定最适宜的碾压机械、最有效的填层厚度、最经济的压实遍数、最佳的控制含水量以及最合理的施工控制方法等。确定这些参数作为实施科学填筑压实工艺的依据。
3. 路基开挖施工技术 3.1土方开挖施工
对于短而浅的路基地段,适宜采取全断面开挖,路堑较深时采用横向分台阶法进行开挖。对于旁山路堑采用纵向台阶法施工,对于平缓横坡地段较长较深的路堑采用纵向分段分层法开挖,每层先挖出一通道,然后开挖两侧,使各层有的出土道路和临时排水
设施。
对于土质路堑以及其边坡小于10米时坡率采用1:1,实行一坡到顶,大于10米时按8米分级,边坡坡率采用1:1,采用平台宽度为2~3米,坡面采用拱形骨架植灌木护坡。对于部分黄土土质较均匀含砂量少的部分黄土段落采用1:0.75的坡率,平台宽度2~3米。土方挖运采用履带式挖掘机挖装、重载自卸车运输,短距离的土方用推土机施工。开挖前做好堑顶截排水系统,保证边坡稳定。 3.2石方开挖施工
石方能用机械直接开挖的用机械开挖,对较坚硬路段采用纵向梯段法松动爆破开挖,深路堑利用潜孔钻机钻孔,浅路堑使用风钻打眼,毫秒微差松动爆破。开挖时预留边坡保护层,最后采用光面爆破刷坡。本工程采用垂直钻孔纵向梯段式(台阶式)松动爆破。布孔形式为梅花形。松动爆破台阶高度h根据钻眼机具确定。鉴于本标段存在石质路堑,边坡小于12米时坡率采用1:0.75,一坡到顶,大于12米时根据边坡风化破碎情况按8~10米分级,边坡坡率采用1:0.5~1:0.75,分级平台宽度为2米,而对于高边坡可适当放缓边坡坡率。 4. 路基填筑施工技术 4.1土方填筑施工
(1)土方填筑施工前应先进行施工放样,对导线、中线、水准点等采取复测,根据现场情况增设必要的导线点、水准点,同时复核设计横断面。测量成果经监理工程师核准后,再按图纸放出路基
中线、坡脚、边沟等位置。根据现场实际情况按设计及技术规范要求对基底进行认真处理。对路基基地范围内的垃圾、障碍物以及原地面以下100~300mm内的草皮、农作物根系和表土要予以清除。 (2)基底清理完后进行原地面压实,路基填土高度小于800mm时,对于原地表清理与挖除之后的土质基底,应超挖至路床顶面以下800mm处,分层回填优质填料然后整平压实,其压实度符合规范要求。路堤填土高度大于800mm时,应将路堤基地整平处理并在填筑前进行碾压,其压实度不小于90%。零填挖路床顶面以下0~800mm范围内的压实度不得小于95%。基底土质达不到压实标准,要采取换填或翻晒等措施,并压实至规定的压实度。
(3)路基填筑材料的摊铺采用推土机初平,平地机精平,使平面无显著的局部凹凸。平整时先两侧后中间,中间稍高,形成向两侧的横向排水坡;初平时用水平仪检测控制每层厚度。摊铺时从路基最低处开始分层平行摊铺,松铺层的厚度按路堤试验段确定的数据进行。填方路基作业按路面平行线分层控制填土高度,分层的最大松铺厚度不应超过30cm,填方作业分层平行摊铺,并压实,保证路基压实度。每层填料铺设的宽度应超出相应路堤设计宽度500mm,以利于压实机械作业,保证完工后的路堤边缘有足够的压实度。 (4)碾压:上料摊铺平整后即开始碾压。机械碾压依照试验段确定的压实参数和压实机械型号,控制压实的遍数和速度;碾压时按先两侧后中间,先慢后快,先静压后振压的施工操作程序进行;碾压轮迹重叠不少于40cm,各区段纵向搭接长度不少于2m,做到
无漏压,无死角,保证压实均匀。填层接近路基设计标高时,加强测量工作,以保证完工后的路基顶面宽度、高程、平整度符合设计及规范要求。
(5)质量检验。在路堤填筑前,填筑材料按规范要求进行试验。不符合要求的填料坚决不用。路基填筑按试验确定的参数碾压完毕后,试验人员及时按规定进行压实度检测试验,主要采用核子密度仪或环刀法进行压实度试验。如压实度达不到设计要求,不得进行下道工序施工。技术人员要准确控制中、平,防止欠填或超填,并将路基面标高控制在规范要求的范围内,每层碾压完毕都要进行复测。
4.2石方填筑施工
路基石方填料粒径及强度须满足规范要求,填石路堤施工应将石块逐层水平填筑,分层厚度不宜大于400mm,石料强度不应小于5mpa,石块最大粒径不得大于150mm,其中小于0.05mm的细粒料含量不小于30%。填石路堤应使用18t以上重型振动压路机分层洒水压实,压实厚度不大于400mm,压实时继续用小石块、石屑填缝,直到压实层顶面稳定,不再下沉(无轮迹),石块紧密,孔隙饱满,表面平整为止。路床范围内填料粒径不得大于10cm,必须采用50t以上的重型振动压路机。
4.3结构物台背、涵背回填
为了减少路基在构造物两侧产生不均匀沉降,减轻桥头跳车现
象,提高公路车辆行驶的舒适性,对桥涵两侧路基填筑设置过渡段。笔者结合工程实践,总结了台背、涵背路基处理范围见表1所示。 表1构造物台后路基填土处理范围
构造物类型 底部处理长度(m) 上部处理长度(m) 备注 桥梁 每侧≥3.0 每侧≥(3.0+2h) 1、处理范围含台前溜坡及锥坡,且需超长0.5m压实;
2、h为路基填土高度减少路面结构厚度(对于暗涵h为涵洞台墙高度);
3、当桥台位于陡坡或挖方中时,过渡段长度及纵向坡度根据实际情况而定。
涵洞 每侧≥2.0 每侧≥(2.0+2h)
(1)台背、涵背路基填料要求。桥涵台背填料选用透水性较好的未筛分碎石填筑,在构造物台后路基填土范围内的路基填料的cbr值除路面底一下0~30cm大于6%以为,其余均要求大于4%,该范围的路基压实度≥96%。当路桥施工顺序要求采用先填筑路基后施工桥台时,其压实机具要求同一般路基;先施工构造物后填筑路基,对于大型机具难以压实的地方,应采用小型振动夯或手扶振动压路机薄层夯实或碾压。对于涵顶50cm以内填土应采用轻型静载压路机薄层压实,已达到规定的压实标准。
(3)台背、涵背路基填筑结构。除涵洞结构层为30cm厚5%石灰土封层+未筛分碎石回填层外,其余涵洞均为未筛分碎石回填层。对于台背回填土应采用透水性材料或设计规定的填料,严禁采用腐
植土、盐渍土等不合格的土。填料中不应含有机物、冰块、草皮、树根等杂物及生活垃圾。台身强度达到设计强度时,方可按图纸要求的施工顺序进行填土。台背回填处顺路基方向开挖台阶,并分层压实,单层松铺厚度不宜超过15cm。回填各层压实度不得小于96%。台背填土的长度,不得小于规范规定,即台身顶面处不小于桥台高度加2m,底面不小于2m。而涵洞处路堤缺口填土应从涵洞洞身两侧不小于10m,底面不小于4m,同时按水平层填筑、压实。并在填方区的坡形应做成台阶或锯齿形,每层厚度一般应控制在10cm至15cm,压实度达95%以上,并注意防止对结构物的破坏。 5. 结论
文章结合某高速公路路基施工实例,针对该道路标段的地质情况,分别详细阐述了该公路路基土方开挖、石方开挖技术;同时填筑采用“三阶段、四区段、八流程”施工工艺,给出了可行的路基开挖与填筑施工技术。 参考文献:
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