G85彭大高速公路路基工程施工技术分析.pdf

128产品可靠性报告2 0 2 3 年第4期质量技术G85彭大高速公路路基工程施工技术分析席鸣摘要：在高速公路项目工程开展阶段，路基工程是一项基础性的工程项目，做好路基施工，对提高整体项目的建设质量有着重要作用。基于此，必须要加强路基施工技术的研究，明确技术的应用方式和应用要点，从而为高速公路项目的实施奠定稳固的基础。本文分析了G85彭大高速公路路基工程，主要探讨了该工程中路基施工的方案，希望对相关工程建设提供参考。关键词：高速公路路基工程施工技术一、G85彭大高速公路工程概况银川至昆明国家高速公路（G 8 5）彭阳（甘宁界）至平?至大桥村（甘陕界）段（以下简称“本项目”）是国家高速公路网新增线路，是国家深入实施西部大开发战略“八纵八横”骨架公路甘其毛都-河口公路的重要组成路段，是甘肃省高速公路网规划的重要路线。主线起点位于平?市崆区草峰镇潘城（甘宁界），终点位于神峪乡白崖梁隧道（甘陕界）南出口。G85彭大高速公路PDSG2标段位于平?市崆响区境内，起点位于平?市草峰镇东湾村下沟社，终点位于崆区庙庄村，起桩号为K26+400-K37+400（其中K32+750-YK33+770/ZK33+809为断链），线路长9.9 8 km。全线路基挖方110.3万m3，填方147.5万m3，其中灰土填筑6 2.6 万m3。二、高速公路一般路基施工技术分析（一）填方路堤1.原地面处理在对原地面处理时，若地面横坡比为1:5，需要将存在的草皮以及腐蚀土清理完毕之后才能够进行路基填筑。当路基横坡比在1:5一1:2.5左右时，需要对原有地面进行开发处理，台阶的设计高度要大于2 m，同时要设置反向坡度，设置坡度的参数为4%。基岩面覆盖比较单薄时，要在清理完覆盖层之后再开展台阶开挖施工，对于土质疏松的路段需要进行地表处理再进行碾压。一般来说清除表土厚度要按照3 0 厘米的标准进行控制，在耕地填筑施工之前要做好高差控制，同时对于基底压实度要保证压实强度大于9 0%。施工完成后清除边缘超宽填筑土方，清表后的耕植土作为资源集中堆放，可做为植草护坡或植草边沟培植土。2.填挖交界及陡坡路基当地表斜坡度在1:5一1:2.5时，将土质地表开挖成不小于2 m宽的台阶，台阶反向坡度的参数为4%；地表斜坡比大于1：2.5的陡坡路堤，说明稳定性不足，需要根据地形条件设置支挡工程，确保路基安全。针对半填半挖路段，当挖方区为土质时，优先采用渗水性较好的材料填筑，同时对挖方区路段8 0 cm范围内土体进行超挖回填碾压，并在填挖交界处下路床底面和顶面铺设土工格栅。当挖方为坚硬岩石时，采用填石路堤或土石混填路堤。路基填挖结合部必须充分碾压，严格控制压实度。当填挖结合部的原地面有地下水出露时，根据地形设置排水盲沟，防止其渗透至填挖接触面。对于自然横向坡度较陡的路段，开挖台阶后采用土工格栅横向加筋处理；对于路线纵向跨越陡坎、冲沟路段，沿陡坎或冲沟侧壁1:1放坡超挖后再结合面台阶开挖处理。3.陡坡路基为增强路基整体强度，消减路基横向填挖间的差异沉降，对挖方区自路面底向下开挖结合槽，采用普通土填筑，分层液压夯实。(二)挖方路基本项目沿线工程地质及水文地质条件差异性较大，边坡采用自上而下分级开挖，分级防护，稳定边坡，坡脚设置支挡工程稳固坡脚。施工过程中，及时进行变形观测及动态监测，确保施工安全。(三）高填和深挖路基1.高填路堤本项目路堤填方高度无大于2 0 m129产品可靠性报告2 0 2 3 年第4期质量技术的高填方路堤。2.深挖路堑及挖方高边坡本项目段深路堑共四处，分别位于K26+510-K26+590、K 2 6+650-K26+740、K 2 6+7 50-K 2 6+8 0 0、YK28+035-YK28+152，均为黄土边坡，设计采用“宽平台、陡边坡”绿色设计理念，边坡高度大于10 m，第一级设置1.5m高矮墙，坡率为1:0.5，其上每级边坡高度4m一级，坡率为1:0.4-1:0.5，平台宽2.5-3 m，每级边坡平台设置平台排水沟，并植树绿化。边坡高度小于10 m，一坡到顶，坡率为1:1或1:1.2 5，坡面进行绿化。深挖路堑在施工过程中，坡口、边坡中部以及坡脚分别设置监测标，采用全站仪、水准仪监测边坡的水平位移和垂直变形。(四）村桥涵台背填方路基处理桥涵台背填料采用片石砼或5%石灰改良黄土，根据相应段落路基填料和地质情况，选择合理的台后路基填料。对黄土填筑的路基段采用灰土换填（厂拌法施工），桥隧相接段采用混凝土填筑，挖方段路床以下采用C20片石砼开挖回填，路床以上采用5%的灰土开挖回填，开挖长度为桥头台背外1m，台背开挖坡度为1:0.5。针对黄土覆盖层厚度大于5m的桥台台背路基，为降低基地黄土的湿陷性，减少路基产生不均匀沉降，在桥头填土处2 H+3m范围内基底采用灰土挤密桩处理。台背路基填筑在桥台混凝土强度达到7 5%后进行，施工时先碾压原地基及特殊路基处理，在分层填筑台背路基，每层虚铺厚度不超过3 0 cm，台背路基与锥坡填土同时进行，从构造物基础顶向上每填筑2.5m，采用3 6 KJ高速液压补强进行补强夯实，桥头锥坡后2 0 m地基清表后压实度不得小于9 3%。（五）路床处理为保证路床的稳定性和路面的安全使用，一般土质挖方路段路床翻挖70cm后，按原地面压实要求进行碾压，然后采用砂砾土或碎石土换填。三、高速公路特殊路基施工技术分析本项目所在区的特殊性岩土主要为湿陷性黄土，不良地质有滑坡、崩塌、泥流、黄土陷穴等。(一)湿陷性黄土项目区内出露的湿陷性黄土主要为上更新统风积黄土及较大河谷级阶地上部堆积的第四系上更新统早期黄土粉质粘土，以自重级湿陷性场地为主，局部为自重级（严重）与非自重级中等湿陷性场地，湿陷土层厚度一般6 一9 m。根据工程特点及湿陷等级进行地基处理，在完善防排水系统的情况下，处理措施优先选用强夯，强受限时采用灰土垫层、灰土桩等措施进行处理。桥头路段（大桥不小于2 0 m，中桥不小于10 m）采用灰土挤密桩处理。与桥台相邻的路基及箱涵、板涵与通道基础的自重湿陷性型黄土地基，采用灰土挤密桩、灰土井等工程措施进行加固处理，以消除地基的全部湿陷量。为了提高路基施工的质量，避免工后沉降问题出现，在路基填土施工的阶段中，高度大于8 m范围的每天注4m要进行一次压实处理。在施工的过程要考虑到压实宽度的标准，并且要加强施工周围的质量管控，同时做好回填施工，保证路基的稳定性。一般而言，在压实阶段要采用重夯或强夯处理，并要考虑到对周围施工环境构造物的影响，采用灰土垫层以及灰土挤密桩技术进行综合处理，同时针对于显示性黄土路基，还要做好排水的控制，设置相应的防冲刷系统，从而提高排水效果，达到路基防护的标准要求。(二)黄土陷穴、废弃窑洞本项目区域内黄土陷穴总体不很发育，以单体落水洞为主，洞径一般0.3一1.5m不等，可见深度1一3 m。根据区内黄土陷穴的基本特征，对于路基范围内的陷穴，在其发源地点对陷穴进口进行封填，并截排周围地表水，采用以明挖回填夯实为主的处理措施，回填材料选用灰土，压实机械采用重锤夯实，对陷穴表面进行3 0 cm厚度的防渗处理，并将流向陷穴的地面水进行引离，并对挖方边坡顶以外50m范围内、路堤坡脚以外2 0 m范围内的黄土陷穴同时进行处理。对重要构造物的黄土陷穴除采用明挖回填夯实外，还要采用注浆、强夯、土工格栅等综合措施予以整治。实际施工过程中，如发现因位置较为隐蔽或勘察过程中遗漏的黄土陷穴要及时上报业主单位及设计单位进行处置。本项目区域内窑洞一般高度为3 一4m，洞顶覆盖土厚度为3 一10 m，窑洞进深为7 一12 m，个别窑洞洞顶有裂缝，路线通过废弃窑洞时，使用挖掘机整体挖除，用灰土夯实回填。(三)泥流本项目区域内的泥流主要是泾河支流大路河及其支沟，各冲沟属于暴雨性泥流沟，类型为稀型泥流，总体对工程危害不大，但其携带的泥团会使桥涵和排水沟渠淤堵，导致排水功能下降或丧失，引发路基或边坡灾害。跨沟跨线地段，采用桥涵通过，加大桥梁、涵洞净空，在上下游修筑130产品可靠性报告2 0 2 3 年第4期.质量技术防洪、排洪措施，预防泥流对工程可能造成的威胁。(四）崩塌本项目区域内以黄土崩塌为主，崩塌体规模小，宽十余米至百余米，厚度2 一5m，崩塌体现状稳定，对路线基本无影响，但坡体较为松散，扰动后会再次崩塌甚至形成滑坡。路线通过崩塌体时，首先进行清方、刷坡，并设置防排水支挡工程，确保路基稳定。四、高速公路涵洞路基施工技术分析本项目范围内盖板涵2 1道，钢波纹管涵1道。(一)盖板涵施工1.测量放样按设计图纸复核后放样涵洞轴线十字控制桩，并加以保护。根据控制桩放样基坑及细部尺寸。2.基础施工人工配合机械开挖基坑，基底平整夯实，检测基底承载力，如达不到设计要求的2 50 OKPa，报监理工程师同意后采用砂砾换填处理。采用钢模作为基础侧模，支撑稳固，然后安装基础钢筋，浇筑C25混凝土基础，按设计配比由拌和站拌和混凝土，混凝土罐车运输到现场、人工配合汽车吊入模，插入式振捣棒振捣，混凝土浇筑至基础顶设计标高，台身与基础相接部分凿毛，洒水养生。3.台身施工台身施工方法与涵台基础相同，台身采用大块钢模立模，斜撑和拉杆固定，混凝土浇至设计标高后，将台口抹平,洒水养生。4.盖板的预制和安装盖板采用C30钢筋混凝土，由预制标段在预制场集中预制，待盖板强度达到设计强度的9 0%后，进行吊用安装。安装盖板时，涵台顶面用砂浆抹平，盖板采用吊环安装，放置平稳。安装完毕后，盖板与台背间的缝隙用设计要求标号的小石子混凝土填满捣实，使盖板与台背顶发挥支撑作用。(二)钢波纹管涵施工1.施工准备在工程项目开展之前，需要结合实际情况做好测量放样工作，并且对工地的施工场地进行布置，加强原材料施工机械设备等各方面的管控。另外还需要和业主设计单位、监理单位进行协商，对管道涵洞位置及数量进行确定，方便后续工作有效开展。2.基坑开挖在路基施工阶段，对于每个基坑的地质情况要进行全面了解。一般而言，在路基开发时要根据基础所处坑壁、土类，还有开挖的深度去判断路基坑壁的坡度。一般来说，放坡系数砂类土要控制在1:1，粉粘土控制为1:0.33，卵粒土控制为1:0.7 5，基底尺寸比基础平面尺寸要增加10 0 cm。在施工环节倘若存在湿度问题，就会在一定程度上影响到工程的稳定性，严重的还会出现塌问题。此时需要根据实际情况，做好湿度下的天然坡度控制，另外在开挖的过程中遇到地下水，需要结合地下水以上的部分进行放坡开挖。为了确保有足够的施工操作空间和模板活动操作空间，在基坑开挖到基础位置时，需要根据排水设计以及基础模板的要求，对基坑的大小进行确定。通常情况下，基底需要比设计平面的尺寸增加3 0 一10 0 cm的间距，同时在开发阶段也要做好排水控制，避免水进入基坑。尚若进水比较大，就需要在低洼处设置一个排水坑，该排水坑的高度要比基坑低40 一50 cm左右，然后使用抽水泵排除。在地基根据图纸换填、承载力符合设计标准要求以后，就可以开展进入到下一个项目工序，在操作阶段，当地基或者换填后的承载力小于设计图纸和标准需求时，就需要通知监理工程师制定相应的处理方案。需要注意的是在地基工程开挖完成之后要报告监理工程师，让其到现场进行检查，然后填写相应资料，监理工程师在得到复批之后才能够开展后续的基础工程。地基承载力合格后，按图纸要求铺设铺设2 0 一6 0 cm砂砾垫层进行找平。浇筑C20混凝土管基，砼在拌和场集中拌制，混凝土运输车运输至现场，用插入式振捣器分层捣实，人工整平。混凝土中途运输时间不能太长，当温度2 0 一3 0 时，不超过6 0 min，10 一19 时，不超过75min，5一9 不超过9 0 min。用振捣棒振捣时，每层浇筑厚度不超过3 0 0 mm，并插入下层混凝土50 一100mm。基础模板采用周转率高的优质木模，必须保证其表面平整、形状准确、板缝间不漏浆等要求。Q作者单位甘肃省彭大高速公路项目管理有限公司参考文献1穆丹彤浅谈高速公路路基沉陷的影响因素和防冶措施.中国高新技术企业2 0 0 8(13):2 2 9+2