公路工程施工中低填浅挖路基施工技术的实践应用
于淑敏
威海润通公路工程有限公司 山东省威海市 264200
引言
在公路工程施工中,低填浅挖技术的核心在于通过减少填方和挖方的工程量,最大限度地保护原有地形地貌和生态环境,同时确保路基的稳定性和承载能力。这一技术的应用需要综合考虑地质条件、施工环境、气候因素以及工程经济性等多方面因素,因此具有较高的技术复杂性和实践难度。基于此,本文探讨关键技术环节,旨在为同类工程提供具有参考价值的技术指南,推动公路建设向精细化、可持续方向发展。
1 关于路基施工的独特性质
1.1 具有较高的强度
公路工程的路基强度是一个至关重要的性能指标,可确保其能够承受更高的运行压力与车流量。要确保公路工程质量达标,需要严格按照相关规定进行操作。鉴于公路工程的性能特点,对现场各个施工环节的质量控制显得尤为关键,特别是在路基项目中。在公路工程施工过程中,如果没有做好路面压实工作,可能会造成道路破损甚至塌陷现象发生。因此,在进行路基建设时,确保其强度是至关重要的。
1.2 具有稳定的特性
由于施工周期较长,路基可能会受到外部环境因素的干扰,从而影响其稳定性。因此,公路工程施工时需要对其地基处理工作予以重视,并做好相应的准备工作,才能保障整体工程顺利进行。在进行路基填筑的过程中,必须提前对现场进行详细勘查,以确保其稳定性达到预定的标准。
2 公路施工中低填浅挖路基施工技术措施
2.1 地质勘察与现场调查
地质勘察是低填浅挖路基施工中至关重要的基础性工作,其目的是全面了解施工区域的土壤类型、地下水位变化、地质结构等因素,从而为后续的施工设计与材料选择提供科学依据。地质勘察首先需要进行钻探和试坑工作,钻探深度和数量应依据地质条件的复杂性以及路基的设计要求进行合理安排。常见的钻探方法有旋转钻探、冲击钻探等,所获得的土壤样品需进行现场和实验室测试,主要测试内容包括土壤的粒径组成、含水量、抗压强度、塑性指数等。这些数据能够为土壤的压实性、抗冻性、稳定性等特性提供量化依据,确保后续施工能够按照设计要求进行。在低填浅挖路基施工中,特别是在软土地基、湿陷性黄土等特殊地质条件下,地基稳定性问题更加突出。软土地基通常具有较低的承载力,施工中需要特别关注土壤的压实特性,并选用适当的加固手段,如置换法、固结法、加筋法等,来提高其承载力。如果湿陷性黄土遇水就容易发生体积变化,从而导致地基沉降,因此在施工时应避免水分侵入,采取防水措施并严格控制施工过程中的水土流失。地下水位的变化也是影响低填浅挖路基施工质量的关键因素。特别是在水文条件不稳定或地下水位较高的地区,施工前必须对地下水位进行详细调查。在此基础上,针对不同的土壤类型与水文条件,应设计合适的排水系统,避免因地下水长期浸泡或水土流失导致的地基沉降或软化。
2.2 对路基进行填土与压实处理
(1)关于路基填料:应根据相关规范与实际条件来选择合适的路基填料。对于填方路基的压实度要求,一般是按照不同级配进行控制。在此基础上,提出了路基填料最小、最大颗粒直径的定量指标,并以CBR 值作为表征其强度的指标。对于二级公路及以上等级公路,则以压实度表示其质量。在高速公路与一级公路的路面底部,0~30 厘米以下的路床填料的CBR值应当超过 8;在保证压实度合格情况下,可适当加大填筑厚度以增加有效深度,提高其稳定性。对于下方的路床与其下方的填土,都存在特定的标准要求。在填料不能达到预先确定的强度要求时,可采用掺加粗颗粒、更换填料或掺加石灰等稳定性物质。(2)在路基压实方面,大吨位压路机已被广泛应用,可明显改善碾压效果,显著增强压实度。对于二级以上公路应在设计深度内进行施工,并严格控制含水量。在高等级公路与高等级公路之间,路基80~150 厘米深处,其压实度要求不低于 95% ;而其他类型的压实度,其值不能小于 93% 。(3)在极端潮湿地区,路基土压实难度较大,相应规范进行了修改:1)压实度基准可依据试验结果或将试验结果下调 2%~3% 。2)对自然稠度小于 1.1、液限大于 40、塑性指数大于 18 的黏性土,可采用特定的轻型压实准则,用作路基及其下部路基的填料。3)向土壤中添加生石灰(一般能获得期望的结果),以使填充物的性能最佳化,或使用一种新的吸水性材料来增强其强度。
2.3 排水施工
地面排水设施以边沟、截水沟、排水沟为主。在挖方路基的路肩外侧,进行边沟的施工,主要用于汇集、排除路基范围内的水。截水沟能够与边沟共同承担排水工作,能够有效降低边沟的压力。在挖方路基边坡坡顶以外,进行截水沟的施工,用于截引上方水流。根据水流引排的制定地点,进行排水沟的规划设计,与路基保持一定的距离。公路路基的地下排水设施以渗沟、盲沟、暗沟为主。在渗沟的施工的过程,应该根据拦截、排除地下水流的需要,将其设计在地下水位较低的位置。在渗沟的底部,应用铺设C25 混凝土15cm。盲沟、暗沟主要应用于排除路基内渗入雨水。某公路工程项目在完成路基排水施工后,通过对马歇尔压实度、渗水系数的检测,评价路基排水设施的功能,其渗水系数达到 5631.18mL/min ,表明排水效果良好。
2.4 监测与质量控制
低填浅挖路基的施工过程中,施工质量的监测与控制涉及多个环节,需要在不同施工阶段进行实时数据采集和分析,以确保各项施工指标符合设计规范。施工前期应布设测量控制点,并采用全站仪、电子水准仪等设备进行基准测量,确保填筑区域的高程、平整度及坡度符合设计要求。填筑过程中需要对填土层厚度、压实度、填料颗粒级配等参数进行实时监测,碾压速率控制在3~5 公里/小时。压实过程中应采用核子密度仪、灌水法或砂模法进行密实度检测,每1000 平方米至少布设3 个检测点,普通公路的填筑压实度要求 295% ,高速公路或重载路基要求 298% 。对于软土地基区域需采用标准贯入试验或静力触探试验进行承载力检测,确保路基稳定性符合要求。施工过程中若发现压实度不足,应增加碾压遍数或调整填土含水率,避免因密实度不均匀导致的局部沉降。路基沉降监测是确保长期稳定性的关键环节,施工期间需布设沉降观测点,并采用电子水准仪、GPS高精度测量设备、沉降标尺等进行沉降数据采集。沉降观测点间距一般控制在50~100 米,数据采集频率为每周1 次,观测周期可持续至路基稳定阶段。
结束语
综上所述,本文对低填浅挖路基施工技术展开全面研究,在施工准备、低填路基、浅挖路基、排水防护及质量控制等环节,形成一套科学有效的技术体系。实践证明,该技术不仅能保障路基稳定性与强度,实现道路的安全畅通,还在经济与环境层面取得显著效益,契合公路建设精细化与可持续发展的要求。
参考文献
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