高速公路软基地段高填方路基施工技术分析

期刊: 建筑砌块与砌块建筑 DOI: PDF下载

马兴忠

宁夏华祯建设发展有限公司,宁夏 银川750000

摘要

高速公路作为重要的运输结构,在当前的交通体系中发挥着重要的支撑作用,其自身的结构稳定性能以及运输寿命在很大程度上决定着交通事业的综合发展水平。软土路基作为高速公路工程施工中的重点施工环节,对施工技术操作提出了更高的要求。而高填方路基施工技术强调在分层碾压的基础上,对回填土进行有效处理,符合软土路基施工环境的实际情况。对此,本文解读软土路基的危害,分析高速公路软土路基的施工特点及高填方路基施工技术要点,并简要探讨高速公路软基地段高填方路基施工管理措施。


关键词

高速公路;软土路基;施工技术;措施

正文

一、软土路基的危害

从整体上来说,对于软土路基而言,其本身所呈现的压缩性相对较强,而且拥有较高的含水量。因受本身性能因素的影响,出现沉降现象的可能性相对较高,无形之中增加了施工难度。同时,从结构稳定性方面来看,软土路基的性能相对较差,絮状结构会在软土路基内部出现,对土壤结构造成负面影响。如果情况严重,则会对土壤结构造成直接破坏,已有强度与施工要求无法处于有效承接的状态,进而影响后续施工活动的正常开展。

从抗干扰性能方面来看,软土路基的性能相对较差,在短时间内,软土路基的性能难以得到有效恢复,渗透性不理想。经过长时间的使用,则会快速降低软土路基本身的负荷能力,使得其内部结构严重变形,无形之中增加了交通运行的危险性。

在对高速公路项目进行施工前,没有围绕软土路基对其进行及时有效的处理,则会影响到车辆的正常通行,极易导致施工安全事故的出现。从抗剪强度方面来看,与路面抗剪强度相比,前者处于超出的状态,很容易使得高速公路工程受到破坏,在稳定性较差因素的影响之下,发生沉降现象的可能性相对较大。对于软土路基来说,以性质为切入点,各部分之间的差异相对较大。在不用负荷作用的影响之下,出现变形的现象会较为严重,而且变形形式较为多样,这就会影响高速公路工程的正常施工,甚至会出现断道情况。

二、高速公路软土路基的施工特点

在高速公路施工中做好路基的规范处理十分必要,能够保证整体结构更趋于稳定性。在路基系统中,软土路基占据重要组成,同时相对来讲在施工的作业条件上具有一定复杂性。因为体质较软导致在路基搭建与夯实过程中经常会出现形变问题。同时,在渗透方面所表现出的性能也并不理想,不利于路基内部排水性能的有效发挥,甚至还会导致路基出现裂缝、沉降以及坍塌等不良的隐患。同时,相较于其他类型的路基,软土路基在土壤方面表现出湿度大的特征,土壤中的内部含水量较多,会严重阻碍整个工程结构的稳定性。

(一)渗透性不足

软土路基中含有多种物质,如淤泥、泥炭、淤泥质土等,具有较强的压缩性,且承载能力不高、渗透性较差。在软土路基中会含有多种有机物质,会在某种程度上进一步下降其本身的渗透性。在对高速公路工程进行施工时,因受软土路基渗透性较差因素的影响,如果路面出现积水,则很难对其进行及时有效的排出,难以从根本上保证高速公路工程的质量,降低车辆运行的安全性。

(二)抗压性和稳定性较低

无论是从强度,还是从稳定性方面来看,软土路基的性能都会处于相对较差的状态。在对高速公路工程进行建设时,如果所选择的建筑材料强度与实际要求不符合,或者处于相对较低的状态,出现路面下沉现象的概率相对较大,并且在每个位置上,下沉量也会有所差异,难以保证高速公路工程的整体质量。不仅如此,还会缩短高速公路工程的使用年限。压路机是软土路基路面施工的主要工具,经过这一机械设备运行之后,难以保证软土路基路面的坚固性。加之材料性能较差因素的影响,也会降低路面的抗压性,很难与实际使用需要处于有效承接的状态。

(三)受外部环境影响较大

在对高速公路工程进行施工建设时,因受外部环境因素的影响,如地质条件、水文状态、自然环境等,高速公路工程所呈现的整体质量会有所差异。相应地,在软土路基地质方面也会有所不同。如果没有结合实际情况,选择相应的建筑材料及手工方式,则很容易对高速公路造成侵蚀。此外,温度会对施工材料性能造成影响。以混凝土材料为例,极易受到天气温度的影响,即“热胀冷缩”,进而影响高速公路工程的质量。

(四)受机械设备水平制约

以高速公路工程为主要对象,围绕软土路基进行施工时,需要应用多种机械设备。虽然现代各种技术及设备在建筑领域内得到广泛应用,极大程度上提高了建筑施工的科技水平。但是就当前部分高速公路工程的施工现状来看,依旧有个别工程会应用传统机械设备,已有的综合性能难以满足软土路基施工的实际需求,进而降低软土路基及高速公路工程的质量。

三、高速公路软基地段高填方路基施工技术的要点分析

(一)清理施工现场

在施工作业时,需针对路基现场的障碍物,对其进行清除处理,包括灌木丛、草皮以及其他类型的植物。并且对筑基的土壤进行填平与整合处理,提高施工环境的平整性。之后需要进行台阶的外设处理。一般情况下需要根据软基段的综合情况对参数进行优化设置。一般需要将宽、高两个参数设置为2米和0.3米左右。以定桩、画线的方式进行找平,以保证整个路基内部结构更规范。

(二)上料与填筑施工

在前期准备做好之后还需要进行上料处理,该环节需要充分发挥机械化设备所具有的支撑功能。利用一定的运输载体对填方作业需要的材料进行规范运输,要保证运输的速度以及运输环境合理化,切实避免离析等不良现象发生。同时,在卸车时也要督促作业人员要严格遵守规章制度,避免材料在装卸过程中出现损伤,而严重影响整个施工的质量。此外,需要加大检测力度,及时剔除不合理的材料,对整体质量进行综合性检测。然后控制整个填料内部的含水成分,保证整体的压实作业更规范。

(三)设计砂砾垫层并分层填筑

沙砾垫层在高填方路基作业中所占据的工艺地位比较突出,可以说是关乎路基内部稳定结构的重要因素。因此,施工人员需对软基地段的整个施工条件进行全面调研,了解高填方路基的施工要求,科学设置沙尘沙砾垫层的施工处理方案。并全面考量场地的平整度等各项因素可能给这一施工环节造成的不良影响,然后对材料选择进行综合考量。秉承地基变形隐患防控的原则,就沙砾的垫层布局以及厚度指标进行规范设置。一般需要将整体的厚度指标控制在2米左右。而在进行填筑时通常需践行分层的施工理念,以横向分段为准则,依托于先进的设备进行填筑处理。不仅如此,还需要围绕预留台阶进行规范设置,并对其表面进行涂层清理以及防护优化。

(四)路边摊铺与压实处理

高填方对具体的摊铺与压实工艺具有严格要求,可以说这两个阶段将关乎着整个路基结构的稳定性,以及影响着高速公路整个运输系统的安全性。在摊铺环节,施工单位需综合当前工程市场环境考量选择适当的机械设备。通常以履带式推土机为支撑开展有效的摊铺作业,并合理碾压,这样能够保证整个路基结构更加夯实,避免出现沉降隐患。在此之后需要进行压实作业和处理,一般需要根据高速公路在高填方路基的承载要求,对压实的工艺和设备类型进行合理选择。通常以大型压路机为载体,以直线方式进行施工处理。在整个过程中施工人员需要明确具体的压实顺序,边从两边着手进行处理,以从外至内的方式进行合理碾压,并保证整个重叠度控制在45厘米左右。不仅如此,施工单位为了保证碾压的规范性,切实提高整个路基的压实程度需要在整个速度方面进行规范控制。并根据复压实际情况选择合理的方式,比如说振压的作业手段一般比较适用于复压作业中。

(五)路基检测与病害养护

施工单位需要从检测与病害养护的角度出发,就高填方基的整个施工作业进行规范性处理。在路基检测时,需要依托先进的技术手段,并综合国家在高填方路基方面所提出的战略要求,进入检测方案和具体的技术工艺进行规范设置。同时,也需要针对《公路路基设计规范以及养护标准》就在施工建设中可能存在的病害类型和风险诱因进行深入剖析。然后结合以往实践经验,科学选择先进的技术手段以及专业化的机械设备对病害进行合理防控。为合理控制沉降的不良隐患,可以在养护环节科学选择适当的固化剂。或者,采取换土扶田的作业方式,合理规避沉降风险。

四、高速公路软基地段高填方路基施工管理措施

(一)加强基底承载试验

施工单位需要坚持落实质量控制的战略原则,加强对基底承载的科学试验。以便可以及时发现在路基中所存在的不良隐患,如沉降、坍塌等,然后科学制定处理方案。利用分层回填等多种方式进行有效干预,从而保证路基的承载负荷力指标更加符合其实际的运输要求。在进行检测时需要选择先进的设备,并对具体的检测标准进行科学设置,依托智能化的技术载体,对所获得的检测结果进行精准分析。

(二)优化施工方案设计

施工单位需在做好现场施工环境全面考量的前提下,对具体的方案进行优化设计。从而保证所构建的施工图纸以及在作业工艺的安排上更加符合高速公路的运输要求,切实解决软基段沉降、坍塌等不良的风险。一般需要在设计方案中增将碎石桩有效地布设到现场环境当中,并针对具体的密度以及间距进行规范设置。加强抽样检测以及动态管理,这样能够确定现场施工环境中的土壤密度和压实度更加规范。在对碎石进行铺设时需要对材料进行规范选择,并深入剖析其所呈现的滤水性能。在有效优化的前提下全面提高整个路基结构的透水性和渗水性,避免雨/污水过度积压而严重威胁路基结构的稳定。

(三)建立安全保障体系

为切实保障高填方施工作业更具有规范性,施工单位需结合国家在高速公路建设质量方面所提出的战略方针,合理制定管理体系。明确软基地段的施工要求以及对质量所提出的实际标准,加强和组织内部人员积极参与的施工安全的学习和技能培训等各项活动当中。并督促管理人员树立良好的现场监管责任意识,促使其针对整个施工作业中存在的隐患进行分析和监测,然后指导现场作业人员规范处理施工工艺。

(四)加强施工原料管理

施工单位需全面关注高填方路基的施工环境,以及在稳定性、承载力等各项指标所提出的具体要求,然后从原料的角度出发就具体的管理体制进行补充和完善。首先,要根据所了解的高填方路基工程状况深入到材料市场环境中,规范开展调研,选择品质达标的原料。在采购的过程中要科学构建完善的检测体系,确定所引进的原料与具体的施工要求相契合。同时,在实际作业的过程中还需要原料的存储环境进行规范管理,避免原料在存储期间受到不良损伤。例如,在针对砂井袋和塑料进行存储管理时,需要对具体的管理条件加以规范,这样能够有效缓解材料出现老化的风险,进一步延长材料的使用周期。

(五)做好工程机械与产品控制

软基地段高填方路基的施工条件比较复杂,同时对机械设备的要求较高。在整个作业中所涉及的设备类型具有多样性的特征,为了切实规范工程机械作业的合理性,施工单位需要从产品质量管控的角度出发对机械设备进行规范选择。并根据对软土路基施工环境的全面调研,就设备的参数进行规划设置,这样能够将具体的施工工艺性能和优势有效地发挥出来。不仅如此,还需要在软基地段高填方路基施工处理的过程中,选择先进的技术手段进行科学检测与有效试验,确定软基地段高填方路基中的含水量以及具体压实度更符合标准,从而促进软基地段高填方路基的结构和质量实现合理优化。

(六)完善软土路基施工管理体系

首先,要全面考量和综合评估国家对高速公路软基地段高填方路基的质量控制要求,科学构建完善性的管理机制,细化质量的管控标准。之后,针对现场作业环境进行规范管理。督促施工人员在实际开展作业期间需要做好现场环境的清理工作,及时清除路基环境中的障碍物和其他杂物,方便后续施工和处理规范落实,同时,针对现场环境和基础物料、设备进行管理优化,切实保障物料品质以及设备的运行功能正常。不仅如此,还需要有效构建风险监管体系,针对高速公路施工现场环境中所存在的各类风险进行全面评估与有效分析,然后科学完善评估机制,并加大监督和管理力度,这样能够方便管理人员积极参与到软基地段高填方路基的现场施工综合管控中,并有效协调和组织现场作业人员对具体的处理工艺加以规范,从而全面提高软基地段高填方路基施工处理的规范性以及整体的执行性。

结论:综上所述,高填方路基能够有效适应高速公路的建设要求,同时也能够切实保障软基段内部结构的稳定性,有效降低沉降等不良风险。因此,施工单位需针对该施工技术进行规范性调整,有效清理施工现场。在此基础上,从上料、填筑、沙砾垫层、摊铺、压实、检测及养护等多个层面进行技术规范处理。与此同时,为了保证施工技术的应用效果,还可以借助加强基底承载试验、优化施工方案设计、建立安全保障体系、加强施工原料管理、做好工程机械与产品控制、完善软土路基施工管理体系等一系列措施的实施,提高高速公路软土路基施工有效性,保证高速公路项目的施工质量。

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