论文部分内容阅读
摘要:我国重庆地区高速公路地形地势变化多端,其路基填筑质量控制上十分困难,往往因为填筑效果不佳而导致工期滞后或成本增加。本文旨在就渝湘高速公路大涵至黔江段的路基填筑质量控制阐述了相关做法。
关键词:高速公路;路基填筑;技术应用
1工程概况及工程地质
渝湘高速公路大涵至黔江段工程路线出大涵设互通立交后跨G319线,本合同段地处山岭区,公路等级为高速公路,设计时速80km/h,整体式路基宽24.5m,双向四车道。本合同段有两处高填路基,分别为ZK57+470-740段及K58+370-450段高填路基,为减小路堤工后沉降,提高路堤稳定性,在路堤填筑中分层填筑,分层压实,采用硬质碎石块石土填筑或隧道出渣的硬质岩石填料填筑。
本合同段两处滑坡地段分别为K60+200-300段及K60+480-560段。K60+200-300段堆积体纵向长度约300m,平均宽度约100m,厚度为10m,滑坡段地形下凹,两侧凸起,具圈椅状地貌。堆积体主要由亚粘土组成,呈暗红色,硬塑状,局部夹分化的泥岩碎石,角砾。K60+480-560段位于终点段,堆积体纵向长度约235m,平均宽度约70m,厚度为10m,滑坡段地形下凹,两侧凸起,具圈椅状地貌。堆积体主要由亚粘土组成,呈暗红色,硬塑状,局部夹分化的泥岩碎石,角砾。地表多含植物根茎,厚6.49-15.18m下伏基岩为紫红色巴东组泥岩.
2路基填筑施工质量控制要点
对路基填方体而言,边界处理分为填前地基处理、填方过程中的周边处理和填前排水处理。由于填方区域多处在坡地且地下水及地表水富集,软土层虽薄也要慎重对待,通常采用全部挖除软土的方案,地面横坡或沿路线纵向坡度陡于1:5时,不仅要将软土全部挖除,还要按规范形成土质台阶后再进行填筑;当地面横坡陡于1:2.5时,还须由设计单位对路堤作整体性滑动的稳定性验算,视需要采取适当的处理措施。
路基填方体周围边界处理对山区高速公路遇到沟谷类地形时特别重要,主要是在坡地上严格按照规范开挖土质台阶,使填方体和周边地形紧密衔接,避免新老土体接合后出现薄弱滑动面。
填前排水处理也可视为边界处理的一项重要内容。一般地说,可采取纵向渗沟、横向盲沟或铺垫反滤层(片石、碎石、砂等)排水等措施,关键是要保证这些排水隐蔽工程的施工质量。
2.1路基边界处理。
对路基填方体而言,如果地表下面土质良好,状况稳定,则清除地表植被、树根、垃圾和不良土质后即可进行填前压实,如存在超过常规清表厚度的软弱区(如淤泥等),无法进行填前压实,则须进行专门处理。
填前排水处理也可视为边界处理的一项重要内容。一般地说,可沿路线纵向在填筑区外开沟截水,有条件的可先行施工边沟,总之是要将地表水引入附近涵洞或其他临时横向排水通道;对地下水的处理施工图设计可能不够完善,应予以补充,可采取纵向渗沟、横向盲沟或铺垫反滤层(片石、碎石、砂等)排水等措施确保其在道路使用年限内起到排水通道的作用。
2.2路基填筑体的填筑质量。
2.2.1选择合适填料,制定相应的控制标准。
填料性质是影响压实作业的内在因素,填土、土石混填和填石的区分十分重要,因为涉及到控制标准的问题。一般地,含石量小于30%～40%可视为填土,经过土工及力学试验符合规范要求的各类型土可作为路基填料,并采用最佳含水量和压实度(重型击实试验)控制。对于土石混合料或含石土,当石方含量大于30%～40%时视为土石混填,以最佳干密度或沉降差控制。填石路基的填料控制:一是强度,强度达不到要求的石料不得使用。二是粒径,严格控制最大粒径不超过层厚的1/3,路床顶面以下50cm以内最大粒径不得超过10cm,超过的要解小,确保压实成效。
2.2.3分层压实,控制层厚,冲碾补充。
本路段严格要求在路基全宽范围内分层平铺填筑,不同性质土应按水平分层分别填筑,以保证该层强度均匀。为保证在各种压实功能机具条件下达到有效压实深度,严格控制土方分层松铺厚度不超过30cm,石方及土石混填分层松铺厚度不超过50cm。
2.2.4施工期间的排水处理。
重庆山区即使不是在雨季,也常见间断性阵雨,影响工程进度。良好的平整度、路拱度是确保施工期间临时排水的前提,路拱度大一些,如4%的横坡,可以有效而快速地排除雨水。为防止雨水沿边坡漫流毁坏路基,在填方表面边沿做矮土埂拦水,土埂高约20～30cm,沿路线约每50m设一道泻水槽,槽底应铺隔水布或抹砂浆隔水。阵雨来临前应将正在施工的填层突击摊铺碾压,可减少该填层含水量,便于雨后翻晒处理。
2.3路基漏压区记录及治理。
在路基填筑归结起来,大致有以下几种类型:开工初期在填方路段内修建的施工便道;在地形比较陡峭的大挖大填地段,为扩大工作面,致使部分挖方被推堆至低处需填方的部位;涵、墙、台背回填不及时,压实机具不到位,或未对填方端头或基坑边界进行处理就回填,造成该部位的压实效果达不到规范要求;由于结构物施工比路基过于滞后,或材料堆放占用场地等原因,造成路基填筑缺口,在以后的施工中又未引起充分注意;雨季时某些已经压实的路段或雨前为封水而辗压不到位的填筑层,在雨后施工过程中没有复压或重新翻晒辗压;监理人员更换或变动时,有些不合格路段由于工作交接不清;还有其他原因可能造成填方路基施工时存在漏压区。
2.4路基沉降观测。
由于填方区地形陡峭及普遍存在的浅层软基处理,安排对中心填高大于10m且进行过换填的地段每处进行1～2个断面的沉降观测,验证处理效果并为今后的路面施工提供依据。沉降观测点要求根据实际情况布置在换填较深、路基有可能出现滑动的断面上,横向布置在路中心、两侧路肩处,观测项目包括沉降和位移,每填层观测一次,如果两次填筑间隔时间较长,每3d至少观测一次。沉降观测采用S1及S3型水准仪,以二级中等精度要求的几何水准测量高程,观测精度不小于1mm,水平位移观测采用视准线法,观测精度要求:测距仪误差±5mm,方向观测水平角误差为±2.5°。
2.5三背回填。
结构物和路基交界处由于是刚性构造和柔性填土衔接,二者强度、稳定性方面差异较大,加之填土压实不够,易产生不均匀沉降,造成今后路面起伏、开裂和桥头跳车。挡墙背、涵墙背、桥台背的回填被统称为三背回填,虽然规范明确提出了选用透水性材料、分层填筑、分层夯实的要求,但在实际施工中该部位仍是薄弱环节。总监代表处在管理过程中抓了几个重点,一是抓填料控制,严格选用内摩擦角较大的透水性材料,最好是岩渣、洞渣、碎石、砂砾石或片石,细料含量不宜过大,如果是砂性土,含砂量应达到60%以上;二是抓小型压实机具到位,一般使用小型压路机或强夯机,根据每个合同段的结构物施工数量规定小型压实设备数量,强制到位和强制使用;三是抓规范化施工,填筑前应形成土拱,并在土拱上设置泄水管和盲沟,分层填筑要求事先在墙、台背上用红漆标识,每层厚度不得超过15cm;四是明确并提高控制指标,规定砂性土填料按压实度控制,压实度指标为98%,比规范规定提高3个百分点,石质填料按干容重或空隙率控制,最大限度地减少工后路基的压缩沉降。
3结语
(1)重庆山区高速公路填方工程由于其受地形、地质和气候影响,多出现高填方、陡坡路堤、半挖半填、填挖交界、浅层软弱富水地基处理等状况,并要克服施工期间季节性降雨和阵发性降雨等难点,如果处理不好,留下质量隐患,将影响行车舒适及安全,并给运营以后的管养带来很大的困难,因此要格外重视。
(2)填方工程质量控制没有应用什么尖端技术,其成败的关键在于管理,应该制定行之有效的管理措施,确保规范和设计的要求不折不扣地付诸实施。
关键词:高速公路;路基填筑;技术应用
1工程概况及工程地质
渝湘高速公路大涵至黔江段工程路线出大涵设互通立交后跨G319线,本合同段地处山岭区,公路等级为高速公路,设计时速80km/h,整体式路基宽24.5m,双向四车道。本合同段有两处高填路基,分别为ZK57+470-740段及K58+370-450段高填路基,为减小路堤工后沉降,提高路堤稳定性,在路堤填筑中分层填筑,分层压实,采用硬质碎石块石土填筑或隧道出渣的硬质岩石填料填筑。
本合同段两处滑坡地段分别为K60+200-300段及K60+480-560段。K60+200-300段堆积体纵向长度约300m,平均宽度约100m,厚度为10m,滑坡段地形下凹,两侧凸起,具圈椅状地貌。堆积体主要由亚粘土组成,呈暗红色,硬塑状,局部夹分化的泥岩碎石,角砾。K60+480-560段位于终点段,堆积体纵向长度约235m,平均宽度约70m,厚度为10m,滑坡段地形下凹,两侧凸起,具圈椅状地貌。堆积体主要由亚粘土组成,呈暗红色,硬塑状,局部夹分化的泥岩碎石,角砾。地表多含植物根茎,厚6.49-15.18m下伏基岩为紫红色巴东组泥岩.
2路基填筑施工质量控制要点
对路基填方体而言,边界处理分为填前地基处理、填方过程中的周边处理和填前排水处理。由于填方区域多处在坡地且地下水及地表水富集,软土层虽薄也要慎重对待,通常采用全部挖除软土的方案,地面横坡或沿路线纵向坡度陡于1:5时,不仅要将软土全部挖除,还要按规范形成土质台阶后再进行填筑;当地面横坡陡于1:2.5时,还须由设计单位对路堤作整体性滑动的稳定性验算,视需要采取适当的处理措施。
路基填方体周围边界处理对山区高速公路遇到沟谷类地形时特别重要,主要是在坡地上严格按照规范开挖土质台阶,使填方体和周边地形紧密衔接,避免新老土体接合后出现薄弱滑动面。
填前排水处理也可视为边界处理的一项重要内容。一般地说,可采取纵向渗沟、横向盲沟或铺垫反滤层(片石、碎石、砂等)排水等措施,关键是要保证这些排水隐蔽工程的施工质量。
2.1路基边界处理。
对路基填方体而言,如果地表下面土质良好,状况稳定,则清除地表植被、树根、垃圾和不良土质后即可进行填前压实,如存在超过常规清表厚度的软弱区(如淤泥等),无法进行填前压实,则须进行专门处理。
填前排水处理也可视为边界处理的一项重要内容。一般地说,可沿路线纵向在填筑区外开沟截水,有条件的可先行施工边沟,总之是要将地表水引入附近涵洞或其他临时横向排水通道;对地下水的处理施工图设计可能不够完善,应予以补充,可采取纵向渗沟、横向盲沟或铺垫反滤层(片石、碎石、砂等)排水等措施确保其在道路使用年限内起到排水通道的作用。
2.2路基填筑体的填筑质量。
2.2.1选择合适填料,制定相应的控制标准。
填料性质是影响压实作业的内在因素,填土、土石混填和填石的区分十分重要,因为涉及到控制标准的问题。一般地,含石量小于30%～40%可视为填土,经过土工及力学试验符合规范要求的各类型土可作为路基填料,并采用最佳含水量和压实度(重型击实试验)控制。对于土石混合料或含石土,当石方含量大于30%～40%时视为土石混填,以最佳干密度或沉降差控制。填石路基的填料控制:一是强度,强度达不到要求的石料不得使用。二是粒径,严格控制最大粒径不超过层厚的1/3,路床顶面以下50cm以内最大粒径不得超过10cm,超过的要解小,确保压实成效。
2.2.3分层压实,控制层厚,冲碾补充。
本路段严格要求在路基全宽范围内分层平铺填筑,不同性质土应按水平分层分别填筑,以保证该层强度均匀。为保证在各种压实功能机具条件下达到有效压实深度,严格控制土方分层松铺厚度不超过30cm,石方及土石混填分层松铺厚度不超过50cm。
2.2.4施工期间的排水处理。
重庆山区即使不是在雨季,也常见间断性阵雨,影响工程进度。良好的平整度、路拱度是确保施工期间临时排水的前提,路拱度大一些,如4%的横坡,可以有效而快速地排除雨水。为防止雨水沿边坡漫流毁坏路基,在填方表面边沿做矮土埂拦水,土埂高约20～30cm,沿路线约每50m设一道泻水槽,槽底应铺隔水布或抹砂浆隔水。阵雨来临前应将正在施工的填层突击摊铺碾压,可减少该填层含水量,便于雨后翻晒处理。
2.3路基漏压区记录及治理。
在路基填筑归结起来,大致有以下几种类型:开工初期在填方路段内修建的施工便道;在地形比较陡峭的大挖大填地段,为扩大工作面,致使部分挖方被推堆至低处需填方的部位;涵、墙、台背回填不及时,压实机具不到位,或未对填方端头或基坑边界进行处理就回填,造成该部位的压实效果达不到规范要求;由于结构物施工比路基过于滞后,或材料堆放占用场地等原因,造成路基填筑缺口,在以后的施工中又未引起充分注意;雨季时某些已经压实的路段或雨前为封水而辗压不到位的填筑层,在雨后施工过程中没有复压或重新翻晒辗压;监理人员更换或变动时,有些不合格路段由于工作交接不清;还有其他原因可能造成填方路基施工时存在漏压区。
2.4路基沉降观测。
由于填方区地形陡峭及普遍存在的浅层软基处理,安排对中心填高大于10m且进行过换填的地段每处进行1～2个断面的沉降观测,验证处理效果并为今后的路面施工提供依据。沉降观测点要求根据实际情况布置在换填较深、路基有可能出现滑动的断面上,横向布置在路中心、两侧路肩处,观测项目包括沉降和位移,每填层观测一次,如果两次填筑间隔时间较长,每3d至少观测一次。沉降观测采用S1及S3型水准仪,以二级中等精度要求的几何水准测量高程,观测精度不小于1mm,水平位移观测采用视准线法,观测精度要求:测距仪误差±5mm,方向观测水平角误差为±2.5°。
2.5三背回填。
结构物和路基交界处由于是刚性构造和柔性填土衔接,二者强度、稳定性方面差异较大,加之填土压实不够,易产生不均匀沉降,造成今后路面起伏、开裂和桥头跳车。挡墙背、涵墙背、桥台背的回填被统称为三背回填,虽然规范明确提出了选用透水性材料、分层填筑、分层夯实的要求,但在实际施工中该部位仍是薄弱环节。总监代表处在管理过程中抓了几个重点,一是抓填料控制,严格选用内摩擦角较大的透水性材料,最好是岩渣、洞渣、碎石、砂砾石或片石,细料含量不宜过大,如果是砂性土,含砂量应达到60%以上;二是抓小型压实机具到位,一般使用小型压路机或强夯机,根据每个合同段的结构物施工数量规定小型压实设备数量,强制到位和强制使用;三是抓规范化施工,填筑前应形成土拱,并在土拱上设置泄水管和盲沟,分层填筑要求事先在墙、台背上用红漆标识,每层厚度不得超过15cm;四是明确并提高控制指标,规定砂性土填料按压实度控制,压实度指标为98%,比规范规定提高3个百分点,石质填料按干容重或空隙率控制,最大限度地减少工后路基的压缩沉降。
3结语
(1)重庆山区高速公路填方工程由于其受地形、地质和气候影响,多出现高填方、陡坡路堤、半挖半填、填挖交界、浅层软弱富水地基处理等状况,并要克服施工期间季节性降雨和阵发性降雨等难点,如果处理不好,留下质量隐患,将影响行车舒适及安全,并给运营以后的管养带来很大的困难,因此要格外重视。
(2)填方工程质量控制没有应用什么尖端技术,其成败的关键在于管理,应该制定行之有效的管理措施,确保规范和设计的要求不折不扣地付诸实施。