田琳
(貴州省銅仁公路管理局石阡公路管理段,貴州 銅仁 554300)
近年來,公路需求日益增加,原來的公路網(wǎng)已經(jīng)無法滿足通行需求,需進行改擴建。改擴建工程施工作業(yè)中,既需要完善公路網(wǎng),也要清除潛在的風險和隱患,保障公路運行的安全性。路基為病害多發(fā)的部位,并且影響到公路整體的質量,做好路基風險分析,結合風險產(chǎn)生的原因,采取加固或者其他措施,實現(xiàn)全面嚴格控制,具有重要的意義。
一般來說,改擴建工程中會延續(xù)老路通過拼寬或者其他方式增加空間,滿足人們的需求。路基施工時需對原來路基進行處理,消除質量隱患與問題,促使新舊路基有效銜接,增強路基結構的穩(wěn)定性,達到建造的要求。路基處治的要求如下:一是經(jīng)濟高效性。充分利用現(xiàn)有的資源,保障建造質量,同時達到節(jié)能環(huán)保要求。二是低破壞性。路基處治施工要避免給周圍的環(huán)境造成破壞和不良影響,若無法避免那么施工后及時恢復。三是安全性。路基處治工作的開展,必須要安全性的控制。一方面,保障路基施工的安全性;另一方面,還要保障公路運行的安全性。
以A 改擴建工程為例,公路長度為24.25km。根據(jù)掌握的資料分析,原路基的下層位置存在的地基土,多為軟土和淤泥,由于含水量和承載能力等的影響,無法達到要求,需加以處理。路基處理工程中填料為土石混填,并且采用了強夯法處理墊層。在改擴建施工時,分析路基不均勻沉降風險,確定了路基處治技術,保障了路基工程施工的質量。現(xiàn)結合路基處治技術方案設計,進行具體分析。
公路路基拓寬施工時,新路基通常作為邊載施加在舊路基的邊坡,邊載對舊路基沉降變形的影響主要如下:
其一,新路基填料的重量相當于作用在原路基的重力。
其二,地基土表層的附加應力在橫斷面上的分布差異很大,尤其是軟土地基,由于固結度和應力不同,使得此位置很容易產(chǎn)生沉降風險。經(jīng)過調查掌握了路基頂面的沉降原因,屬于地基沉降引發(fā)的風險。工程施工作業(yè)中,地質條件良好的位置,產(chǎn)生地基沉降風險相對較低,對建設的路基坡腳能夠有效約束,所以拓寬作業(yè)時沉降更的多是因為路基自身壓縮變形。根據(jù)損傷力學能夠得知,如果在路基的頂部出現(xiàn)了張拉裂隙,將會引發(fā)系列的反應,周圍分布的應力也會出現(xiàn)增加的變化,若產(chǎn)生嚴重的差異沉降,則會使得裂隙繼續(xù)發(fā)育,進而影響到路基下方的性能。
此次國省干線公路改擴建工程施工所在的位置是山區(qū),在進行路基拓寬施工時產(chǎn)生的不均勻沉降屬于平面應力問題,為掌握更多的路基沉降風險情況,采用信息化技術手段進行模擬分析,總計劃分為5872個網(wǎng)格。結合公路工程的具體情況,對土層性質做簡化處理。物理力學參數(shù)如下:
一是地基土。密度為1400kg/m;泊松比為0.25;彈性模量為28MPa;黏聚力為42kPa;內摩擦角為24。
二是原路基填料。密度為1900kg/m;泊松比為0.25;彈性模量為19MPa;黏聚力為38kPa;內摩擦角為27。
三是新路基填料。密度為2200kg/m;泊松比為0.3;彈性模量為24MPa;黏聚力為37kPa;內摩擦角為22。
不同工況下的新舊路基沉降變化:
其一,不同拓寬寬度的影響。為了掌握更多的數(shù)據(jù)信息,優(yōu)化路基設計方案,組織開展實驗分析,了解不同的寬度參數(shù)下的實際情況。根據(jù)得到的數(shù)據(jù)顯示,當達到某個臨界值后,寬度的增加對舊路基的影響變小,由其引起的沉降沒有明顯變化。從具體情況分析,寬度參數(shù)的差異具體表現(xiàn)不同。其中,寬度在1~6m 時,不協(xié)調變形最大值產(chǎn)生在新路基邊緣。如果路基加寬超過6m,最大值產(chǎn)生在新路基邊緣內側,拓寬部分路面很容易反坡,造成雨水聚集,使得路面結構層被破壞,進而影響到公路的運營能力以及壽命。
其二,不同填方高度。結合改擴建工程特點,選擇8m、14m、20m 以及30m 填方高度,分析新舊路基沉降變形。根據(jù)獲得的結果得知,拓寬路基的沉降變形和不協(xié)調變形都會隨填方高度增加而增大。究其原因,由于高度增加帶來的連鎖反應很多,例如附加應力。除此之外,當路基填方高度相同,距離道路中心線越遠位移變化就越明顯,如果監(jiān)測點距離道路中心線<1m,那么路基頂面基本不會產(chǎn)生不均勻沉降情況。
其三,新路基剛度模量變化的影響。為了分析此因素變化的影響,選擇5MPa、12MPa、30MPa、50MP、70MPa 以及90MPa,分析沉降變形情況。根據(jù)計算得到的結果得知,必須要嚴格控制監(jiān)測點與道路中心線的間距大小,避免新舊路基之間的不均勻問題發(fā)生。不過新舊路基填料剛度模量達到30~90MPa 時,增加彈性模量產(chǎn)生的影響很小,此時產(chǎn)生路基頂面沉降的風險小。根據(jù)結果可知,需要合理控制新路基填料的剛度模量大小。
從改擴建施工質量的管理角度分析,新舊路基結合位置為薄弱點,提高結合位置的強度是拓寬施工管理重點。通過上述分析掌握新舊路基不均勻沉降機理以及變化特征,結合以往的工程案例分析,最終提出以下措施:
一是外部處治。根據(jù)改擴建工程的特點和情況,采用路基坡面防護措施、地基處理措施、路基內部加筋處理措施,來控制路基工程施工的質量,進而保障工程的施工效益。
二是內部處治。為防范路基沉降風險,提出嚴格控制路基壓實度、分區(qū)填筑的要求,切實保障路基工程的施工質量。
三是綜合處治。為增強路基的質量和性能,提出采用鋪設過渡性路面、完善路基防排水以及新舊路基設置分隔帶等措施,做好全面嚴格控制,保障路基工程的施工質量目標實現(xiàn),防范路基沉降風險的產(chǎn)生。
從路基處治質量控制的角度分析,需對舊路基進行全面評估,分析路基的性能和問題,保障工程建造的質量。一般來說,采取的評價方法如下:
一是道路復合評價。改擴建工程中對于路基的評價,將國省干線公路和制定的國省干線公路改擴建工程路基處治標準,展開對比分析,進而明確需要加以改進和完善的部位,保障方案設計的科學合理性。除此之外,預測公路運行后可能遇到的交通事故,從路基施工設計環(huán)節(jié)提出防范和處理措施,提升公路運行的安全水平。
二是道路安全評價。在進行安全評估時,主要針對路基和路面等情況開展評價分析。通常來說,道路的安全質量影響到公路改擴建的效益目標實現(xiàn)。組織開展路基處治施工作業(yè)前,必須要對公路運營情況進行檢查,掌握完整的資料和信息,切實保障路基處治的效果達到要求。為了嚴格控制建設的質量,需要對每個細節(jié)和關鍵點進行斟酌考慮,保證公路工程的建造效益目標實現(xiàn),打造高質量的公路工程。在進行設計時對原來的路基進行全面調查,依據(jù)獲得的資料和信息進行分析,掌握具體情況和問題,提出質量控制措施,例如沉降變形的防治方法等,為作業(yè)的開展提供依據(jù)和支持。
公路改擴建工程中,路基施工作業(yè)的難度大,要做好嚴格有效控制。一般來說,公路路基處治工作的開展,主要采取雙側加寬或者單側加寬的處理方法。在作業(yè)中涉及到的內容和層面很多,潛在的技術風險比較大。例如路基、橋梁和路面等,均需要做好嚴格的控制,保障技術應用達到要求。為了保證路基處理的質量和效益,要結合路基工程的具體情況,提出有效的治理方案。編制路基施工作業(yè)方案之前,需要做好公路工程情況的調查與分析,識別路基沉降風險和各類問題出現(xiàn)的可能性。根據(jù)路基施工風險分析的結果,對路基施工技術方案進行優(yōu)化。針對可能會出現(xiàn)的沉降或者其他問題,采取相應的處理措施,防范風險的產(chǎn)生。在組織施工作業(yè)時,需要嚴格落實技術交底制度,針對路基處治技術應用的方案做好全面交底工作。對參與路基作業(yè)的人員則需要進行技術培訓,使其可以掌握路基處治施工的應用流程和要點。路基工程施工作業(yè)期間,嚴格按照技術標準和規(guī)范,做好細節(jié)和要點控制,防范路基沉降風險的出現(xiàn),切實保障工程施工的質量。在路基處治技術應用質量管理方面,需要針對材料和施工等因素做好嚴格控制。對于路基工程采用的材料,則需要進行嚴格的檢測分析,同相關標準對比分析,及時掌握材料質量問題,杜絕應用到路基處治工程。組織路基施工質量管理工作人員,對路基施工作業(yè)的情況進行全面檢查,督促施工人員規(guī)范化開展處治工作,保障技術應用的效益。改擴建工程施工作業(yè)中,對于路基的壓實質量必須嚴格控制。作業(yè)時,根據(jù)技術方案和標準設置好碾壓設備的參數(shù),并且做好碾壓施工作業(yè)環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)檢測與分析,及時掌握壓實的情況,做好施工過程的質量控制。公路改擴建工程中路基處治技術的應用面臨很多不確定的風險。為了能夠保障技術應用的價值實現(xiàn),需要組建專門的技術小組,圍繞技術應用重難點做好全面分析,并且為施工作業(yè)人員提供技術指導。在作業(yè)中,對路基工程施工遇到的技術難題,需要及時組織技術研討,分析改擴建工程施工條件和工藝運用等多方面的因素,確定影響技術應用的主要原因,進而提出針對性的應對方案,保證路基處治技術應用達到要求。通過不斷加大技術創(chuàng)新,提高路基工程施工質量水平,創(chuàng)造更多的技術效益。路基工程技術人員需要針對技術應用到全過程,做好監(jiān)督與指導。通過全面嚴格控制,切實保障路基處理的效果。
公路改擴建工程施工質量的控制,需要做好施工過程的監(jiān)測與檢測工作。路基工程施工作業(yè)期間,需要構建完善的路基沉降監(jiān)測系統(tǒng),針對路基的變化情況做好實時掌握與分析,及時發(fā)現(xiàn)路基沉降變形問題,做好相應的處理。根據(jù)工程具體情況,積極推廣應用信息化技術手段,利用現(xiàn)代化技術和裝置,構建完善的路基沉降監(jiān)測系統(tǒng)。根據(jù)傳感器和監(jiān)測系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)信息,對路基沉降風險進行全面分析,及時掌握存在的問題。路基工程質量管理工作人員根據(jù)監(jiān)測到的數(shù)據(jù)信息做好對比分析,及時發(fā)現(xiàn)路基沉降超出限值的情況,進而實施有效控制措施。
路基工程施工作業(yè)期間,嚴格落實質量檢驗檢測分析制度。根據(jù)質量管理工作需求,組建專門的檢測技術小組,負責對施工作業(yè)過程中的材料和工藝應用情況進行檢測分析,掌握工程潛在的隱患與問題,保證路基施工作業(yè)達到質量要求。對于路基使用的原材料,根據(jù)設計的原材料質量檢測方案,按照相應的頻率和項目做好針對性檢測分析,保障使用的土石和其他填料都能夠達到要求。在施工作業(yè)期間,也需要對材料進行相應的檢測,如果發(fā)現(xiàn)材料質量未達標,則及時杜絕應用到工程中,切實保障路基作業(yè)的質量達到要求。根據(jù)路基施工質量檢測安排,對各個要點和環(huán)節(jié)以及隱蔽工程都要進行嚴格檢查。根據(jù)獲得的檢測數(shù)據(jù)信息,整體評估路基的施工質量和性能分析是否能夠達到要求,若存在質量問題,則需要加以整改。在路基工程施工作業(yè)期間,充分利用現(xiàn)代化管理理念和技術方法,輔助路基施工全過程的質量控制,提高質量管理效益。例如,利用智慧化管理手段,搭建信息化管理平臺。根據(jù)管理系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)信息,輔助工程施工現(xiàn)場的安全進度與質量控制。不斷提高工程管理水平,創(chuàng)造更多的效益。在材料和施工精準化控制方面,都可以利用信息化技術手段,通過掌握材料采購和檢測以及工程機械化施工數(shù)據(jù),與工程施工方案對比分析,進而及時發(fā)現(xiàn)存在的問題,保障公路路基工程的建造質量。
綜上所述,國省干線公路改擴建工程實踐中,路基處治技術的應用,要做好規(guī)范化控制。根據(jù)路基施工評估和分析的結果,制定科學合理的路基處治方案,指導施工作業(yè)高效化開展,實現(xiàn)技術的應用價值。未來,路基處治技術水平將會不斷提高,為國省干線公路改擴建工程提供更多技術支持與保障,不過每個工程的情況差異,需結合實際情況,探索適宜的路基處治方法。