浅谈贵州岩溶山区高路堤填筑质量控制

时间:2022-02-21 05:00:08

浅谈贵州岩溶山区高路堤填筑质量控制

摘 要:针对贵州岩溶山区修建高速公路高路堤填筑材料的特点,分析了高路堤病害产生的原因,研究高路堤的施工、压实工艺,对如何做好高路堤的施工质量控制进行探讨。

关键词:岩溶山区 高路堤 填筑质量

1、概述

对于全线水田或常年积水地带用细粒土填筑路堤高度在6m以上、其他地带填土高度在18m以上、填石路堤高度在20m以上的路基,称为高路堤。贵州是一个典型的喀斯特岩溶地貌高原山区,多山的地形和深切的沟谷以及严格的投资控制决定了高速公路的线位标高较高,也决定了大部分的路基填方高度较高。路基填筑是高速公路的主要工程,路基的强度和稳定性是保证路面稳定的基础,直接影响着道路行驶质量、使用寿命、修建期和运营期的经济性和安全性。

二、高填方路堤病害分析

高路堤的填方数量大、占地宽、施工工艺复杂,因此,在高填方路基的施工中,即使完全按《公路路基施工技术规范》要求的工艺进行施工,但由于高填方路堤所处的环境千变万化,且常年受重复载荷的作用,再加上我国现在的交通超载现象严重,在工程施工过程中和完工后,随着时间的推移与行车重复载荷的作用,发生的病害仍很多,而且较难治理。

高填方路基常见的病害有:路基工后沉降不均引起路面局部凹陷、行车震颤、颠簸、雨季表面积水等病害,路基整体沉陷或局部沉陷、路基纵向开裂、路基滑动或边坡滑坍。造成高填方路基病害的原因主要有以下几方面:

1、路基设计不合理

当公路路线设计有高填方路基时,应按照《公路路基设计规范》的要求认真地对高填方路基作特殊设计,进行稳定性验算和沉降计算。如果验算和计算所需的地质条件、土工实验资料等不能真实反映现场情况时,就会造成设计的不合理,在施工过程中或完工后,高填方路基将会有较大的整体下沉或局部沉陷,以致影响公路的正常使用。

2、施工工艺不当

高填方路堤施工工艺复杂,涉及的因素较多,任一环节处理不当都可能埋下质量隐患。

3、质量和技术管理不严

在工程施工过程中,有部分人员认为路基即使出现问题也不是多大的事,没有桥梁工程和隧道工程出现质量问题的影响大。如果工地现场人员的责任心不强、质量意识不高、技术管理力度不够、施工现场混乱,项目质量保证体系运行不畅,简化、弱化工序检查程序,将会使工程质量降低,造成施工过程中的隐患,甚至造成大的质量事故,危及路基的稳定性。

高填方路堤填筑质量涉及的因素众多,各类工程的具体情况也相差甚远,在实际施工中必须因地制宜,综合考虑各种因素,确保工程质量。

三、高填方路堤施工、压实(强夯、冲击、振动)工艺研究

(一)高路堤路基的施工工艺

1、在高填方施工前要认真收集、调查沿线深填、高填、半填半挖、桥头引道高填方路堤的地形、地貌、工程地质、水文地质等资料,根据不同填料、不同压实设备,编制可行的高填方路堤压实专项施工技术方案,上报监理工程师审查审批后方能组织实施。

2、建立运行顺畅的项目质量保证体系,形成以全面管理为中心环节、以专业管理和现场合理组织施工相结合的科学化管理体制,充分发挥内部各级质量检查人员的作用,消除隐患,确保监理工程师一次验收合格。

3、认真组织好技术交底工作:针对所施工地段的实际情况和编制的施工技术方案,项目总工要组织现场施工技术人员进行技术交底,现场技术人员要组织施工作业人员进行详细的技术交底。

4、规范处理高路堤填前基底:对高填方路堤基底的填前处理,必须按照《公路路基施工技术规范》和设计图纸对基底承载力的要求进行处理,确保基底处理符合要求,对于软基地段必须处理到位。原地面坡度陡于1:5时,应按设计及相关技术规范要求开挖台阶,台阶宽度不少于2m。半挖半填的一侧填方基底为斜坡时,应按规定挖好横向台阶,并应在填方路堤完成后,对设计边坡外的松散弃土进行清理。基底覆盖较浅的岩石地基宜清除覆盖层再挖台阶,当覆盖层较厚且稳定时,可予保留。对于基底大部分为石笋或孤石地段,应先将其炸平压实后方能填筑。

5、合理选择填料:对用于高路堤的填料,在填方施工前对拟用填料进行试验,确保其各项指标符合《公路路基施工技术规范》的要求,杜绝不合格填料用于路堤填筑。

6、合理组织填方试验路段施工,认真做好试验段总结:选取具有代表性的地段,合理配置施工机械设备,严格按照“四区法”作业,插杆挂线,划出方格网线,根据所用填料,合理确定分层厚度,认真进行压实度检测(填土用灌砂法测、填石测孔隙率和沉降差),对达到93区、94区、96区要求的填土路堤及达到相应石质规定孔隙率的填石路堤压实遍数做好完整记录和沉降差观测,认真做好试验段总结报告,以便指导后续路堤填筑施工。

7、加强施工过程中的压实度、层厚、平整度、横坡、填料质量等指标的控制,每层施工完毕后,要及时组织质检、试验人员对上述指标进行检查,确保路堤填层不积水、层厚不超标、压实合格,并经监理工程师验收合格后才能进行下一层的施工。每层最好沿纵向整幅全宽填筑施工,对因客观原因不能全宽填筑的填层,要预留填方结合部台阶以便搭接。

8、对于高填方路堤必须建立沉降位移监测机制,填方坡脚设置位移监测点,每施工完毕的一级高填方应在每级台阶上设置沉降监测点。直到高填方全部完成后,沉降位移监测要连续观测6个月。在沉降位移监测上要安排专人负责,数据当天复核并签字。每次监测完毕及时整理分析测试数据,并对测试数据的变化提出简单的分析其变化曲线,以便指导施工按照设计要求控制填筑速率。在监测结束后,提交监测总结报告,对监测成果总结分析。

9、高填方路堤应优先安排施工,修筑路面前宜有不少于1个雨季的自然沉降时间。

(二)压实(强夯、冲击、振动)工艺

压实是路基施工中的主要工序,实践证明,路基施工中进行科学合理的压实,可以提高结构层的强度,增强稳定性,减少道路在行车交通负荷作用下产生的变形。影响压实的因素很多,但主要因素有填料、填料的含水量及压实方法等三个方面。在高填方路堤压实施工中,常见的填料材料有填土和填石、土石混填等。

一)压实原理

1、振动压实工艺:振动压路机在作业时,由于振动轮的振动作用,对地面造成一个往复冲击力。

2、强夯施工工艺:强夯法(国外称动力固结法)起源于法国,是将很重的锤(一般为8t-40t)从高处自由落下(一般为8m-30m),给地基土以强大的冲击力和振动,从而改善地基土的工程性质。

3、冲击压实工艺:冲击压实是利用重物从一定高度落下,重物的势能在瞬间转变为动能,这种能量在接触土体的瞬间以体积波和面波的形式使土体振动而达到压实,势能越大,土体加固深度也越大。

二)强夯冲击压实或强力夯补强压实工艺要求

高填方填土路堤、土石混填路堤按照常规设备和规范施工后,要求每3-5米进行一次强夯冲击压实或强力夯补强压实;石方填筑路堤按照常规设备和规范施工后要求每5米进行一次强夯冲击压实或强力夯补强压实,具体补强工艺和压(夯)实遍数根据选用的不同设备试验确定。

三)强振碾压工艺要求

根据各工程项目的路堤施工工艺、机械配置,如采用大功率超重吨位超大激振力自行式强振压路机施工工艺的,根据试验路段各方验收情况以及实际施工成效,可以不需要进行冲击碾压补强,但是必须严格控制路堤施工松铺厚度和压实质量。

四、结语

通过合理的施工组织,在施工过程中规范施工行为,采用正确的施工工艺,落实强夯、冲击或强振碾压工序要求,严格控制路堤施工质量,对于贵州岩溶山区高路堤的填筑质量能够起到很好的保证作用,为后续的运营安全打下一个良好的基础,为项目区域创造良好的社会效益和经济效益。

参考文献

[1] 《公路路基施工技术规范》JTG F10-2006.

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