公路工程高填方路基施工技术研究

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  摘要:伴随国民经济的快速发展,我国交通流量逐年上涨,现有公路已无法满足交通量增长需求,如何增强道路通行能力成为人们必须思考的问题。因近距离新建公路,投资成本高、占地多,且极易产生路网分布不均等问题,一般都会选取老路加宽法实现公路改扩建。路基工程作为公路结构主要构成部分,相比一般路基,高填方路基具有较高填筑高度、较大填筑断面面积,且路堤自身积累沉降较大,为降低路基沉降,避免路面开裂,必须做好高填方路基施工,提高施工技术水平,规范施工工艺。
  关键词:公路工程;高填方路基;施工技术
  引言:
  高填方路基施工技术是当前公路工程项目施工中极其重要的施工技术,在整个工程项目中占据重要位置。高填方施工技术水平不仅影响公路工程的整体质量,还对公路工程的后期使用产生重要影响。为了提高公路的建设质量及公路的使用性能,需要施工单位高度重视高填方路基施工技术,这样才能使这项技术发挥更大的应用价值,进而确保公路工程建设效益得以实现。
  1公路工程高填方路基施工技术
  1.1做好施工前的准备工作
  开展高填方路基施工工作之前,要及时开展填方试验。试验时,应选择一些长度适宜、典型的路段视为试验段,通过科学的实验来了解高填方路基施工的压实设备、压实方法、碾压的基本工序与工艺等,以便为后续施工提供重要前提。试验段结束后,要严格控制好填方段,做好整个填方过程的现场勘察工作,获取详细的地质条件与地理信息,这样,能为后续施工提供借鉴与参考。若施工场地为普通地面,要将表面的杂草、垃圾等清理掉,将地面上的积水清理干净。若地面不够平整,具有一定的坡度,要先挖一个高于1.0m的台阶,利用压路机进行压实。若地面具有特殊性,要充分结合施工要求、设计标准等进行特殊化处理。
  1.2严格控制上料操作
  若试验合格后,即可开展填方施工操作。填方所使用的填料必须要经过试验验证后才可被应用到后续的施工中,选定填料后,利用大型运输设备将填料进行装运,运送到目的地。卸料时,必须要有专门的人员进行指挥,严格控制卸料密度,每层的松铺厚度参数应控制在30.0cm,以此为标准进行计算。每层的填料卸完后要停止,先将填料进行整平与摊铺处理,处理完毕后,才可执行下一层的操作。
  1.3做好填方路基排水施工
  若施工地段为粘土层,此类土层的有机质含量很高,在对此类土层排水结构进行设计时,可使用排水固结技术,运用水平的砂垫层与纵向方向的排水结构共同组成排水结构体。使用排水固结技术,能适度降低地基中孔隙水的排放间距,利于实现对地基位置的排水边缘环境的改善,也可加快地基固结的速度。在操作时,要保证砂垫层的实际厚度参数>50.0cm,将粗砂、中砂等作为垫层的主要材料,还要保证砂垫层的实际宽度要比路基两侧宽出≥1.0m。纵向的排水结构主要由袋装的砂井或塑料排水板所构成的,运用纵向排水结构能将地基水快速的排除,对地基会产生挤密效果,且对施工设备的具体要求也不是很高。
  1.4摊铺与整平
  待到每层填料都卸完后,可使用大型的履带式推土机来填方的地段予以摊平,在所摊平位置的填料上要开展反复的碾压,进而可完成基本的压实工作,这样可为平整机的后期整平工作提供便利。基本摊平后,应使用平地机开展细致性的精平操作,此时,会形成一个路拱,旨在为排水提供便利。
  1.5压实
  在对填方位置进行精平操作之后,可使用大型的压力机对整个路基结构进行系统性的碾压。执行碾压操作时,若为直线段,应从两端向中间位置进行延伸,对于小半径曲线段,应从内向外进行延伸。在縱向位置上,碾压轨迹应重叠45cm左右,横向上的衔接应充分结合宽度系数来开展重叠式的碾压。在压路机运行时,应科学控制碾压速度,速度参数应充分结合试验段的具体参数来进行设定。首次碾压可采取静压的方式,待到首次碾压完毕后,可实施振动式压实的方法,按照规定确定碾压的次数。
  1.6检测压实度
  为控制碾压质量,必须对压实度进行科学的控制,可采取灌砂法对压实度予以检测,也可利用核子密度仪来进行辅助检测。填筑路堤之前,要结合实际要求开展填料的取样试验,进而确定填料的最大干密度与最佳的含水量。保证每层填料的实际压实度都要符合填筑的压实度标准,若不符合,要进行再度开展碾压操作,直到符合碾压标准为止。
  1.7观测路基沉降的稳定性
  在沉降区域的稳定区域设置相应的观测点,主要用来观测路基沉降的稳定性。借助全站仪、水准仪等来确定基点的标高与基线的实际方向。在路基的两端路堤坡脚之外3.0处,设置>3个的观测点,严格控制好观测点的实际距离,将距离参数控制在200.0m左右。观测点主要是由钢筋混凝土桩所制成的,根据设计要求设定桩子的具体尺寸。结合基点标高、基线方向等信息来确定观测点的确切位置,获取观测数据,并对观测数据进行有效的记录。填筑路基时,要随时随地对观测点开展观测,及时获取最详细的参数,并将各项参数详细的记录,生成观测记录。
  2公路工程高填方路基施工新技术
  2.1土工格栅技术的应用
  土工格栅技术的主要原料包括高密度聚乙烯以及聚丙烯等,对上述原料进行一定的处理,主要是挤压成板以及冲孔后再进行横向、纵向拉伸,其施工原理是均匀荷载分布。土工格栅施工技术的特点是:抗拉强度很高,同时还有很强的耐久力和抗机械破坏力等。最重要的是土工格栅施工技术还有多重使用方式,也就是说其不仅能单独应用,而且还能和高填方路基技术进行融合使用。一般会提前在高填方路基表面铺设大概30cm厚的中、粗砂表面,这样就能有效增加土工格栅设在中、粗砂的强度,同时还能增强其和软土间的摩擦力,以此提升公路路基施工效能。
  2.2强夯技术的应用
  在高填方路基工程中,为了在一定程度上相应地减少土壤的压缩性以及降低土壤的渗水性,并防止土壤发生湿陷现象,常在一定程度上改善地基的整体结构以及地基性质,这就需要在公路施工过程中采用强夯技术。强夯技术的主要施工原理是对地基施加一定量的冲击力以及压力。在此过程中,通常使用起重机将具有较大重量的夯锤提高到一定高度,并使其做自由落体运动,地基在这种高强度冲击力的撞击下,能够有效提高地基土壤的密实程度,并且能够提高地基的整体强度,从而降低土壤的整体压缩性,进一步改善土壤的湿陷性。这样不仅能够加固地基,还能在一定程度上确保公路施工过程中高填方路基施工的安全性。
  结语
  我国的经济发展日新月异,因此对公路建设行业施工质量也有了更高的要求,特别是高填方路基施工技术及施工质量控制也提出了更高的要求。虽然现在我国高填方路基施工技术方面设计过程存在一定的缺陷,地基处理与填筑工艺也缺乏科学性,但是随着对高填方路基的摊铺厚度进行控制,严格控制填方的土质以及对填土区域的土质进行严密的压实,使得我国高填方路基施工技术也在快速发展。同时,为了不破坏施工现场的生态环境,应在施工过程中对排水工作以及高填方路基的沉降稳定观测质量进行严格监控,以此促使高填方路基施工技术得到更好的应用和发展。
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