公路工程項目高填深挖路基施工技術

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摘要：在公路工程項目中，路基施工質量是影響工程項目整體建設質量的重要因素。隨著我國經濟的飛速發(fā)展，公路工程建設項目不斷增多，高填深挖路基施工技術應用頻率不斷提高。如何從施工技術層面解決高填深挖路基這一難題，切實提升路基施工質量是現(xiàn)階段施工單位重點思考的問題。本文結合實際工程案例，從邊坡穩(wěn)定性分析方法和關鍵環(huán)節(jié)技術要點兩個方面對高填深挖路基施工技術進行闡述，以期增強我國道路施工企業(yè)高填深挖路基施工技術的科學性與規(guī)范性，全面提升我國公路工程的建設水平，為國家經濟發(fā)展提供更有利的保障。

關鍵詞：公路工程；高填深挖；路基施工

本文以某段高速公路工程項目（下文簡稱A項目）為研究對象。該公路工程路線方向為東北———西南向，總建設長度約為77.44km，采用雙向6車道設計，設計車速為120km/h，路基設計寬度為33.4m。該公路工程項目中，包含一座長度約為1324.3m的特大橋、51座總長度約為18312.12m的大型橋梁、18座總長度約為1149.8m的中小型橋梁、1座總長度約為607m的中型隧道以及167座通道和涵洞，工程項目建設預算約為93億元。通過數據資料可以看A項目具有高墩橋、結構物較多的顯著特點，安全壓力巨大，施工質量要求較高。經過施工單位細致、全面的實地勘查，發(fā)現(xiàn)項目所在區(qū)域地質情況較復雜，需要多次進行高填深挖路基施工，路基施工難度較大，對高填深挖路基施工技術提出了較高的要求。

1高填深挖路基施工前的邊坡穩(wěn)定性分析

在A項目施工前，施工單位決定采用以下兩種方法分析和計算路基的邊坡穩(wěn)定性，以便更好地制定后續(xù)施工方案，把控施工技術。首先，利用工程地質分析對比法對邊坡穩(wěn)定性進行評價，即結合工程所在區(qū)域的地形地貌、氣候類型、地質構造等數據信息進行定性類比和分析，根據分析結果對邊坡穩(wěn)定性進行科學、客觀的評價。使用該方法進行穩(wěn)定性分析時需要遵循以下基本原則：（1）基于對當前地質結構的分析，分析和確定人工邊坡可能發(fā)生變形的部位以及變形類型；（2）基于現(xiàn)階段自然邊坡已經出現(xiàn)的變形規(guī)模及類型，推測人工邊坡的變形規(guī)模和類型；（3）對比人工邊坡的坡型、坡率、坡高與自然極限穩(wěn)定邊坡狀態(tài)，從而評價路基邊坡的穩(wěn)定性[1]。然后，分析人工邊坡破壞類型，選擇與之相匹配的力學計算方法，對相關數據進行科學計算，掌握路基邊坡的穩(wěn)定性。由于力學計算方法種類較多，在選擇方法時應遵循以下原則：（1）若邊坡破壞機制較復雜，必須結合數值分析法進行力學計算；（2）進行折線型破壞邊坡力學計算時，優(yōu)先選用不平衡推算力法；（3）進行直線型破壞邊坡力學計算時，優(yōu)先選用平面滑動面解析法；（4）進行土質邊坡、填方邊坡、較大規(guī)模的破碎結構巖質邊坡力學計算時，優(yōu)先選用簡化Bishop法。經過對A項目環(huán)境特征和數據信息的深入分析，施工單位決定選用簡化Bishop法進行力學計算，即利用以下共公式進行精準力學計算。當明確力學計算方法后，科學選取邊坡各巖層厚度、內摩擦力粘聚力等計算指標，完成最終的力學計算，從而精準掌握A項目的邊坡穩(wěn)定性，為后續(xù)工作的施工奠定良好的基礎[2]。

2高填深挖路基施工關鍵環(huán)節(jié)及技術要點

2.1施工準備階段技術要點

高填深挖路基施工準備階段主要包含路段試驗、沉降量測量、土工格柵鋪筑三個關鍵施工環(huán)節(jié)。在路段試驗環(huán)節(jié)，A項目施工單位重點關注以下技術要點：（1）試驗應在具有代表性的路段上開展；（2）試驗路段長度必須＞200m；（3）必須嚴格按照路段試驗確認的施工參數，開展后續(xù)高填深挖路基施工。若出現(xiàn)施工質量不符合設計要求和規(guī)范標準的情況應立即進行原因分析并及時解決。在沉降量檢測環(huán)節(jié)，施工單位選擇精度更高的水準儀測量路基的沉降數值。同時，以路堤中心位置24h內的沉降量＜15mm、邊樁24h內偏移量＜5mm為技術控制標準，若沒有達到上述標準，則持續(xù)進行補壓施工，直至沉降量符合上述控制標準，方可進行下道工序施工[3]。在土工格柵鋪筑，施工單位強調以下技術要點的把控：（1）及時取出突出地面的堅硬物質，避免土木格柵結構受到外物破壞；（2）鋪筑前，對格柵性能指標進行試驗檢測，確保格柵質量；（3）鋪筑過程中，將土木格柵的屈服伸張率控制在12%以下同時確保單向格柵的拉伸屈服強度＞80kN/延米。在具體操作時，先用石灰粉畫出格柵鋪筑外邊界，然后沿邊界線進行鋪筑并確保格柵的順直，嚴禁出現(xiàn)任何褶皺現(xiàn)象。相鄰格柵搭接寬度必須＞30cm。

2.2施工階段技術要點

2.2.1地質監(jiān)測環(huán)節(jié)做好地質監(jiān)測工作，是保證高填深挖路基施工質量性和安全性重要措施，有助于技術人員及時修正和調整施工方案，有效避免重大施工質量問題和安全問題的發(fā)生。在A項目施工過程中，施工單位通過做好以下三項工作，能夠有效提升地質監(jiān)測的實效性：（1）做好地質沉降監(jiān)測工作。以S3水準儀為主要測量設備，并設置專門的監(jiān)測人員、固定的測站和轉點，在確保觀測路線和監(jiān)測方法完全相同的情況下，對地質沉降情況進行定期監(jiān)測，從而獲得最精準的地質沉降信息；（2）做好地表位移監(jiān)測工作。在邊坡、樁頂等位置設置變形觀測點，定期對觀測點的坐標和高程進行監(jiān)測，根據對多次監(jiān)測數據的對比分析，判斷地表位移情況并計算坡體水平位移分布；（3）做好邊坡自然化監(jiān)測工作。結合地形地貌、邊坡結構等信息，借助巖土變形感知無線傳感器對坡體淺表情況進行實時監(jiān)測，借助深部位移傳感器對坡體深層位移情況進行實時監(jiān)測，從而構建立體式邊坡自然化監(jiān)測網，對邊坡變形趨勢、范圍、變量和時間進行科學化分析[4]。

2.2.2邊坡坡率控制環(huán)節(jié)有效控制邊坡坡率是深挖路塹施工環(huán)節(jié)的一個技術難點。在進行A項目施工時，施工單位為提高對邊坡坡率的控制效果，做出如下控制：（1）深挖路塹施工前，通過細致的測量，精準確定坡口樁的位置;（2）設置專人，每隔1h對坡口樁位置進行復測，實時掌握邊坡坡率;（3）在坡口樁旁邊，挖一條0.2m×0.2m的小溝，從而避免深挖路塹施工對坡口樁的破壞或引起的位移變化。確保坡口樁的邊坡坡率監(jiān)測和控制功能。

2.2.3排水設計環(huán)節(jié)為避免邊坡附近地表水對深挖路基穩(wěn)定性的影響，在深挖路塹施工前，施工單位在路塹塹頂和邊坡邊緣設置了截水溝等排水設施[5]。

2.2.4深挖環(huán)節(jié)深挖施工環(huán)節(jié)是高填深挖施工的核心施工環(huán)節(jié)，對工程施工質量具有決定性的影響。在A工程的深挖環(huán)節(jié)，施工單位明確了以下施工技術要點：（1）在縱向地形比較平緩的深挖施工路段，直接在自卸汽車的配下進行深挖作業(yè)并沿施工方向進行便道設置，從而確保自卸汽車能夠輕松駛上坡頂。同時，在施工路線的左右位置均設置便道，使上下行自卸汽車能夠分道行駛，從而有效提升深挖施工的安全性。具體施工深挖施工順序如圖1所示；（2）對于縱向地形比較復雜的深挖施工路段，施工單位先利用推土機將坡頂降低5~6m，然后再推土機的協(xié)助下，進行路基深挖施工；（3）對于邊坡穩(wěn)定性較差的深挖施工路段，嚴格執(zhí)行“即挖即防”的施工原則，一邊進行路基深挖，一邊對邊坡進行加固處理。對于地形復雜、地勢險峻路段的邊坡，施工單位及時采用錨桿鋼筋網噴射混凝土的方式進行加固，從而確保施工的安全性[6]。

2.3回填復測階段技術要點

回填復測階段技術要點主要體現(xiàn)在填料控制、沖擊碾壓技術控制、復測控制三個層面。從填料控制的角度分析：要根據實際填方厚度，科學選擇填料粒徑，并充分利用破碎機設備，將填料粒徑級配控制在合理范圍內。從沖擊碾壓技術控制的角度分析：（1）應以公路中心線為軸，通過錯輪回轉法進行沖擊碾壓施工，并以此作為路基沖擊碾壓的施工順序；（2）在綜合分析路基含水量、周圍地質環(huán)境等因素的基礎上，科學設定沖擊碾壓速度。同時，確保沖擊碾壓機以10～15km/h的速度勻速行進；（3）加強對路基邊坡邊緣碾壓質量的監(jiān)控，并確保壓路機始終與路肩邊緣保持1m的安全距離；（4）嚴格按照“分層填筑、分層壓實”的原則進行施工。同時嚴格按照相關技術標準對沖擊碾壓的遍數進行把控。從復測控制的角度分析：當高填深挖路基施工完畢后，應對各測量點進行全面的復測工作。表1為A項目T2標段的路基復測數據表?；谏鲜霰姸嚓P鍵環(huán)節(jié)的技術把控，該標段高填深挖路基施工完畢后，路段邊坡并未發(fā)生明顯的深層位移變形，且施工現(xiàn)場邊坡穩(wěn)定性良好，由此可見，以上高填深挖路基施工技術具有較高的可行性，能夠有效提升施工質量[7]。

3結論

綜上所述，高填深挖路基施工是公路工程施工中的難點問題，施工單位應在充分結合實際施工條件、具體設計要求和施工方案，從邊坡穩(wěn)定性分析和計算以及對施工準備階段、正式施工階段、回填復測階段中路段試驗、土工格柵鋪筑、沉降量檢測、地質監(jiān)測等多個關鍵施工環(huán)節(jié)的技術把控，提高高填深挖路基施工的技術水平，切實推動我國公路工程建設行業(yè)的健康發(fā)展。

參考文獻

[1]何銳.淺談公路路基工程施工[J].黑龍江交通科技,2021,44(03):21-22.

[2]王樹民.公路路基施工技術及質量控制[J].交通世界,2021(Z2):125-126.

[3]胡海強,溫亮珠,張璽.公路工程項目中的高填深挖路基施工技術[J].中國新技術新產品,2020(16):85-86.

[4]李燕.路基工程高填深挖路基施工技術[J].黑龍江交通科技,2020,43(07):74-75.

[5]武力.公路工程項目中高填深挖路基施工技術研究[J].工程技術研究,2020,5(13):50-51.

[6]趙浩然.公路工程中高填深挖路基施工技術的應用[J].交通世界,2020(19):88-89.

[7]鄭董成.公路工程項目中的高填深挖路基施工技術[J].四川建材,2019,45(12):129-130.

作者：解海東 解秀梅 單位：華邦建投集團股份有限公司