K18+650段高填方施工设计图完善方案论文_李学文

(迪庆公路局,云南 香格里拉 674400)

摘要:本文以作者参建过的尼塔二级公路K18+400至K18+650段高填方施工设计图完善方案确定过程及建设成果为例,阐述了工程建设中的一些实际经验,对工程建设中的施工图设计、建设理念、建设管理、成本控制工作提出了一些自己的建议。

关键词:高填方;完善设计方案;成果评价;建议

1 项目概况

G215线尼西至塔城公路是迪庆州州府连接维西,香格里拉市连接尼西、五境、上江、金江四乡的重要咽喉路段,沿线沟谷纵横,地形险峻,地质复杂,路线高差大,原老路(四级公路)弯多坡陡,行车速度慢,安全事故频发,地质灾害不断,严重制约了该地区的经济发展,提升公路等级势在必行。为此在地方政府和交通人的努力下于2015年被列入了国家重点建设项目,设计方案是局部改线在原有公路基础上改造提升为二级公路,计划于2016年开工建设,工期2年。

在原有公路基础上改造提升公路等级,路线用裁弯取直改善线型的方法是必然的,因此尼塔二级公路(特别是尼西乡汤堆村至江东村段)设计方案深切山梁、横跨深沟的段落较为突出,土石方工程数量巨大,为使路基土石方填挖尽量平衡,很多深沟段落采用了高填方的路基形式,但挖方数量还是远大于填方数量,弃方数量还是较多,根据环水保的相关政策要求,公路沿线不能横向弃土,只能弃入指定的弃土场内,由此增加了工程项目的成本。

2 现场情况调研与设计文件符合性会审

其中K18+400至K18+650段就是最为典型的跨越深沟高填方路段,由于填方工程数量巨大、地形狭窄、施工作业面小,所需施工周期长,也是尼塔二级公路的一个关键控制性工程之一。其路线中心桩最高填方高度为79.5米,路基左侧最高填方高度为65米,路基右侧最高填方高度为115米,设计填方数量为28万立方米,路线纵坡为-7%,经调查了解该段路基有以下几个基本情况为:(1)整段路基处于一个左高右低的V型沟谷内,沟底有少量常流水;(2)原老路顺着沟谷侧壁展线在此路段形成一个“弓”字形线型,该段路基填方首尾均横跨老路之上,新建路基小桩号方向比老路高出7.73米,大桩号方向比老路高出12.14米,施工期间老路每星期至少保通2天;(3)附近居佳社农田灌溉沟(明沟)在K18+450位置从左向右横穿入路基,以-1%左右的纵坡绕沟谷内壁大半圈后从K18+630位置穿出路基,沟渠横穿新路基位置距路线中桩设计标高为21.05米和12.70米,在整个施工期间要求不能断水;(4)由于该段路基征用了8亩多的水浇耕地,部分村民已无地可种,村公所要求把路基左侧填平至灌溉沟以下1到2米范围以便于土地复垦,解决部分农民土地问题;(5)据与当地村民了解20年前该沟谷内曾发生过一次较大的泥石流,共有19人伤亡;(6)该段路基处于尼塔二级公路路基2标范围,路基2标设计挖方共有挖土石方116万立方米,填方(含该路段)29万立方米,共有两个弃土场,容量为42万立方米,还有45万立方米的土石方无处可弃,只能弃于5公里外路基3标的1号弃土场内。

根据以上情况指挥部相关部门组织设计、监理、施工单位技术人员对该段路基的设计进行了专题的图纸会审,审核其满足实际情况。但经图纸会审发现施工设计图只按一般的路基横断面设计:“路基顶宽8.5米,每8米高度为一级,每级填方每侧收2米平台,填方边坡坡比上部采用3级1:1.5,中部采用3级1:1.75,其余下部采用1:2的填方坡比;原地面坡度大于1:5的设置土质台阶,土质台阶宽度不小于2米;在谷底位置设置了一条1×1米的横向盲沟,盲沟长度同填方底宽”。经分析如果执行设计文件存在以下问题:(1)路基填筑完成后路基左侧会形成一个50多米深的巨坑,且左上侧山体汇入该沟谷的面积较大,雨季容易存积大量雨水,侵泡路基底部,对路基稳定不利,且原老路至路基边坡位置空地无法满足村民的复垦要求;(2)由于该段路基上没有设置涵洞和其它排泄设施,如发生较大的洪水或泥石流,将被填方路基关在深坑内,会对路基造成较大损坏;(3)路基横向盲沟长度长达260多米,1×1米的断面尺寸太小,容易淤积堵塞,失去作用,造成填方底部及地基含水量增大,在填方荷载的作用下地基产生位移或滑动的可能性较大,对填方路基不利;(4)设计文件未对农田灌溉沟保通与路基施工统筹协调考虑,会出现施工过程中无法保证灌溉水通畅、路基工程竣工后将无法恢复灌溉沟渠的尴尬境地;(5)路基填方施工标高高于老路后,会出现保通困难的现象,会严重影响其它施工段落和其它标段的施工材料运输,对整个项目的总体施工进度造成不良影响。

3 施工图设计的完善方案确定

结合工程现场实际情况和施工图设计文件存在的问题,指挥部业主代表组织设计、施工、监理单位技术骨干对完善设计方案进行现场讨论,并针对性的确定了完善方案,具体完善设计方案如下:(1)加大路基横向盲沟尺寸至4×4米,防止盲沟出现淤积堵塞现象,盲沟起点延长至路基左侧老路边缘,使其更早、更有效的的排出地表下渗的水分,提高路基底部地基的稳定性;(2)填方底部土质台阶填前碾压后,先填筑2米厚的水稳性较好的弱风化片石,片石分层填筑,层厚控制在40cm内,用天然砂砾或碎石料填隙卡缝,使其与盲沟起到综合排水的作用及阻断毛细水上升;(3)填方特别是下底部尽量采用压缩量较小的石方分层填筑,每层压实厚度不大于40cm,采用大于30吨的大吨位压路机进行碾压,沉降差控制在2mm内;(4)由于该路基填方属于特高填方,为提高其填方整体稳定性,增设两组土工格栅,每组3层,第一组设于填方中下部,第二组设于路基填方的顶部;(5)由于该标段内的路基土石方挖方远大于填方数量,经计算远运弃方的费用远高于利用填方费用,该段路基采用超宽填筑,以尽量消耗弃方数量,增加路基稳固性,即路基每侧按超宽4米填筑(增设土路肩宽度),填至设计标高后超宽部分作为路侧绿化带和后期提升公路等级的路基宽度储备,其即能提高了行车的安全感,又对有效路基宽度的边坡起到一定保护作用,还能美化公路,一举三得;(6)根据实际情况适当调整填方丢台位置,利用填方丢台平台解决农田灌溉沟修复通道和公路保通临时便道,即将一路基填方丢台平台两端标高调整至农田灌溉沟沟底标高位置,待路基填方结束,沉降稳定后在该平台上修建水沟接通灌溉沟渠,使对农作物的影响降至最低,然后在灌溉沟修建平台内侧再留一个4米宽的填方平台连接老路的两端,作为公路保通的临时便道,避免施工作业和过往车辆相互干扰,既要确保填方施工不间断,又要确保保通期间过往车辆安全顺畅通行;(7)为消耗弃方同时解决村民耕地问题,对路基左侧与路基同时填筑至沟谷大桩号岸的老路标高,路基范围以外的填方压实度不低于85%,顶面填筑50cm的细土分2层压实,作为耕地底部的封水层,按1%左右的坡度向老路倾斜,使地表水尽量排向大桩号方向老路一侧,统筹协调考虑路基左侧的地表水排出问题,在新造耕地平面填方坡脚增设一段护脚墙,使路基填方与耕地分割开来,以便于公路路产管理和填方边坡维护。(8)在小里程方向灌溉沟位置设置直径为100厘米的钢筋混凝土圆管涵由右向左横穿填方 路基,将农田灌溉水引入左侧老灌溉沟渠和老路边沟,以实现左侧新平整耕地的灌溉,在大桩号方向老路路基位置增设一道3×4米的钢筋混凝土盖板涵,作为村民生产通道、排出地表水、灌溉沟尾水及在特殊情况下排水泄洪通道。

4 按完善设计实施后的成果及评价

按上述方案对设计图纸进行完善并实施后的成果见:图1~3

图1 路基左侧

图2 路基顶面

图3 路基右侧

成果分析,相对于原施工图设计收效如下:

(1)完善设计方案没有采用那些“高深莫测”新工艺、新方法、新材料,而是采用了较为普及、便于施工操作的设计方案,使施工人员更容易明白设计意图、掌握施工要领,大大提高施工进度和施工质量;

(2)完善设计方案通过加大加长排水盲沟尺寸、填方底部改填片石垫层、土石方调配填石优先、增设土工格栅等措施,减少了工后沉降量,提高了路基的整体稳定性,大大提高了该高填方路基的总体施工质量。

(3)充分利用弃方变废为宝,用超宽填筑路基增设土路肩(绿化带)和填平路侧洼地造田来消耗弃方,减少弃方远运的成本,在几乎不增加投资的情况下,增加了路基宽度,提高了行车的安全性,美化了路侧(效果见图4),共造田14亩(见图5、图6),还解决了路基左侧的积水隐患。

图4 填方顶部行车视角效果

图5 路基左侧填坑造田成果

图6 路基右侧填沟造田成果

(4)增设钢筋混凝土灌溉管涵和人机通道涵,即解决了村民的灌溉、生产问题,又解决了路基的排水、泄洪问题,公路设施与沿线农田水利设施相配套,完善路基基本功能的同时解决了一些老百姓的问题,提升了公路的价值,得到了沿线村民的好评。

5.几点建议

5.1随着经济社会的发展,近年来设计单位的工作任务不断加重,很多工作都用计算机软件代替了人工的工作,从一定程度上来说即提高了设计工作的效率和质量,但计算机软件也不是万能的,目前其能够代替人工的也就是一些一般的、重复性的、可格式化的高强度工作,对于特殊的路段还是需要设计人员认真的调查研究现场实际情况,周详通盘的考虑后进行专项设计。只有计算机软件和工程师取长补短,“密切分工配合”才能使设计文件的质量得到保证,要永远铭记“确保设计质量是把好工程建设质量关的第一步”。

5.2作为公路建设的参建技术人员(建设、施工、监理单位的技术人员),即要认真阅读设计文件,掌握设计意图,特别是对特殊路段、关键的控制性工程,又要结合现场的实际情况认真核对设计文件的符合情况,要及时善于发现问题,并结合自身知识和经验提出解决方案和建议,为工程建设建言献策、把好关、尽好责,群策合力才能圆满的完成工程建设任务,万不可拿到设计文件不加审图就草率组织施工,不然将对工程项目带来无法挽回的损失。

5.3工程项目成本控制不能只以单点工程独自考虑为控制成本而固执的控制每个分项工程的投资,从全局的角度通盘统筹考虑,也许会收到更好的效果。

5.4公路建设不能只考虑公路自身的建设方便,要与沿线的农业、水利、民房建筑等设施协调起来,使公路发挥其基本功能和运行安全的同时,方便沿线群众的生产、生活和出行需求,使公路真正起到方便一路群众,带动一方经济的作用。

参考文献

[1]李洪亮 沈可. 高填方、窄路基加宽方案探讨[D]. 华东公路, 2014.

作者简介:李学文(1976.7—),男,本科,工程师,迪庆公路局,从事本专业工作21年。

论文作者:李学文

论文发表刊物:《新材料.新装饰》2019年1月下

论文发表时间:2019/7/19

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