龔九德

[摘要]在高速公路建設(shè)中路基回填材料有很多不良土質(zhì),這些不良土質(zhì)往往被廢棄,甚至還為解決棄土場而另行征地。怎樣充分利用這些不良土質(zhì)使用在路基的回填工程,以達到節(jié)約資源,在國人日益突出的環(huán)保意識的今天,在我們的實際工作中做些有益嘗試,一直是筆者在工程中思考的一個課題?，F(xiàn)筆者結(jié)合實際工作中對路基的壓實度進行研究,以解決壓實度能達到這一技術(shù)要求作一介紹。

[關(guān)鍵詞]高速公路 不良土質(zhì)路基填筑 控制重點

1 引言

水口(黎平)至格龍段(榕江)地處貴州黔東南、黔南苗嶺山脈與廣西北部九萬大山的銜接地帶,西高東低。山澗谷地,坡度大,多呈V形峽谷,高填深挖。填料主要是強風化板巖,給路基壓實保證、路基使用穩(wěn)定帶來極大的困難。

在高填方路堤壓實施工中,為提高壓實效率和施工質(zhì)量、更快更經(jīng)濟地達到工程質(zhì)量要求,宜根據(jù)具體的地形地貌,采用具體的施工方案。

2 施工前,監(jiān)理人員一定要通過調(diào)查和試驗了解以下四個方面

2.1土類:在同一壓實功能作用下,含粗粒徑越多的土,最大干密度越大,最佳含水量越小,就越容易壓實,壓實土層越厚,密實度就減少。嚴格進行填料試驗檢測,在施工前取得有關(guān)數(shù)據(jù),施工時應根據(jù)土類分層填筑,控制土粒徑的大小和松鋪厚度,并分別確定其最大干容重和最佳含水量。

2.2含水量:土中含水量對壓實效果影響較明顯,當含水量較少時,由于粒間引力使土粒保持著比較疏松的狀態(tài),土中孔隙大部互相連通,水少而氣多,在一定外部壓實作用下,密度可以增大,但由于水膜潤滑作用不大以及外部功能不足以克服粒間引力,土粒相對移動不容易,因而壓實效果比較差,含水量逐漸增大時,水膜變厚引力縮小,水膜又起潤滑作用,外部功能作用比較容易使土粒移動,壓實效果漸佳;土中含水量過大時,孔隙中出現(xiàn)了自由水,壓實作用不可能使氣體排除,壓實功能的一部分作用被自由水抵消,減少了有效壓力,壓實效果反而降低,因而只有在土粒處于最佳含水量的情況下,壓實效果最好。

2.3壓實功能:土的最佳含水量隨壓實功能的加大而減少,而土的最大干容重則隨壓實功能的增大而加大,但壓實功能過大時又會破壞土的結(jié)構(gòu),壓實效果反而不好。一般填土在壓實后,表面5cm的密實度最高。填土分層的壓實厚度和壓實遍數(shù)與壓實機械類型、土的種類和壓實度要求有關(guān),應通過試驗路來確定。

2.4嚴格審查承包人的施工方案。主要審查承包人為了此段路基的施工而投入的人員和機具。機具與機具之間的塔配,施工程序、施工步驟、施工工藝、技術(shù)人員和技術(shù)工人是否滿足施工要求。

3 試驗路段承包人在正式施工前,應進行試驗路段施工,以確定最大干容重和最佳含水量、按不同類型的填料以及合理的填土分層、壓實厚度、壓實遍數(shù)與壓實機械類型,指導整段路基的施工。

4施工中4.1徹底處理原地面。高填方路堤基底承載能力應高于一般路基基底,若按一般路基要求,當路基填料不斷增加時,原地基的壓縮變形將導致路堤下沉。施工時必須做填前碾壓,如果有機質(zhì)含量和其他雜物多而不易壓實,應換填土;如地基為松軟土,通過對原地進行常規(guī)的填前碾壓不能滿足穩(wěn)定和沉降要求時,要按《公路軟土地基路堤設(shè)計與施工技術(shù)規(guī)范》要求對軟弱土進行加固處治。

4.2強化路基排水。高填方地段地面線多位于低洼處,常常積水,特別是榕江境內(nèi),所處森林地帶,經(jīng)常是下雨天,如土基常時間浸泡,土基含水量大,排水不良,施工過程中未對路基排水進行處理,會引起土質(zhì)松軟,而導致承載能力降低、路堤沉陷、路基下沉等。路拱度大一些,如4%的橫坡,可有效而快速地排除雨水。為防止雨水沿邊坡漫流毀壞路基,在填方表面邊沿做矮土埂攔水,土埂高約20～30cm,沿路線約每50m設(shè)一道瀉水槽,槽底應鋪隔水布或抹砂漿隔水。陣雨來臨前應將正在施工的填層突擊攤鋪碾壓,可減少該填層含水量,便于雨后翻曬處理。

4.3在高填方路堤施工中應嚴格按分層填筑,在同量工作時控制層厚的要均勻,分層碾壓或整平碾壓時應嚴格控制含水量。按照《規(guī)范》要求,先施工低填方路堤,后施工高填方路堤。先兩邊,后中間,先輕壓,后重壓的原則,逐層整平碾壓,并按規(guī)范進行操作。應通過試驗段,確定機具配備、灑水量、適宜的松鋪系數(shù)和相應的碾壓遍數(shù)。

4.4所采用的填料應均勻一致,不得混雜,剔除超大顆粒,保證各點密實度均勻一致,盡量選擇集中取土,避免沿線取土,各種土質(zhì)不得混填。

4.5施工中要預防的問題

4.5.1由于地形的限制,承包人圖方便而從高處往下傾倒填料,事后不及時采取措施推至指定位置進行分層填筑。

4.5.2在同一填方地段由于結(jié)構(gòu)物施工原因及施工作業(yè)不當造成多處路基接頭或缺口,這些部位在填筑時又沒有按規(guī)定挖臺階和搭接。

4.5.3由于結(jié)構(gòu)物施工比路基過于滯后,或材料堆放占用場地等原因,造成路基填筑缺口,在以后的施工中又未引起充分注意。

4.5.4在填挖交界處和半填半挖交界處沒有進行挖臺階處理,原地面未經(jīng)處理以及挖方時滑溜并遺留的松土;涵、墻、臺背回填不及時,壓實機具不到位,或未對填方端頭或基坑邊界進行處理就回填,造成該部位的壓實效果達不到規(guī)范要求。

4.5.5雨季時某些已經(jīng)壓實的路段或雨前為封水而輾壓不到位的填筑層,在雨后施工過程中沒有復壓或重新翻曬輾壓。

4.5.6監(jiān)理人員和管理人員更換或變動時,有些不合格路段由于工作交接不清;還有其他原因可能造成填方路基施工時存在漏壓區(qū)。

4.6高填方路堤施工中的縱橫向搭接要嚴格按《規(guī)范》處理,路基兩側(cè)超寬填筑要滿足《規(guī)范》要求。超寬碾壓,一般較設(shè)計寬度每側(cè)超寬不小于50cm,以確保邊坡密實,路基不虧坡。

4.7沉降觀測。沉降觀測點要求根據(jù)實際情況布置,盡量布置路基有可能出現(xiàn)滑動的斷面上,橫向布置在路中心、兩側(cè)路肩處,觀測項目包括沉降和位移,每填層觀測一次,如果兩次填筑間隔時間較長,每3d至少觀測一次。

4.8補壓措施

4.8.1采用沖擊壓路機,它打破了傳統(tǒng)的圓形截面壓實輪的理念,采用非圓形雙輪滾動產(chǎn)生沖擊與搓揉作用相結(jié)合的新型壓實技術(shù),將振動壓實的高頻率、低振幅改為高振幅、低頻率,在壓實作業(yè)中較大地增加了對土石方的壓實功能。25KJ(沖擊能量)三邊沖擊壓實機的沖擊功能較振動壓實機增加10倍,在大馬力牽引機拖拉下時速為12km的碾壓作業(yè),即沖擊碾每秒沖擊地面兩次,周期性的連續(xù)沖擊地面,產(chǎn)生強烈的沖擊波向地下深層傳播,具有地震波的傳播特性,使壓實深度可隨碾壓遍數(shù)遞增,對填料深層達到密實,提高路基的強度和穩(wěn)定性。

4.8.2采用強夯法,根據(jù)地基土類別、結(jié)構(gòu)類型荷載大小和要求處理的深度等綜合考慮,并通過現(xiàn)場試夯確定。夯點的夯擊次數(shù),應按現(xiàn)場試夯得到的夯擊次數(shù)和夯沉量關(guān)系曲線確定,且應同時滿足下列條件:A.最后兩擊的平均夯沉量不大于50mm,當單擊夯擊能量較大時不大于100mm.B.夯坑周圍地面不應發(fā)生過大的隆起。C.不因夯坑過深而發(fā)生起錘困難。D.夯擊遍數(shù)應根據(jù)地基土的性質(zhì)確定,一般情況下,可采用2～3遍,最后再以低能量夯擊一遍。對于滲透性弱的細粒土,必要時夯擊遍數(shù)可適當增加。兩遍夯擊之間應有一定的時間間隔。間隔時間取決于土中超靜孔隙水壓力的消散時間。當缺少實測資料時,可根據(jù)低級土的滲透性確定,對于滲透性較差的黏性土地基的間隔時間,應不少于3～4周;對于滲透性好的地基土可連續(xù)夯擊。E.夯擊點位置可采用等邊三角形、等腰三角形或正方形布置。第一遍夯擊點間距可取5～9m,以后各遍夯擊點間距可與第一遍相同,也可適當減小。對于處理深度較大或單擊夯擊能較大的工程,第一遍夯擊點間距宜適當增大。F.根據(jù)初步確定的強夯參數(shù),提出強夯試驗方案,進行現(xiàn)場試夯。應根據(jù)不同土質(zhì)條件待試夯結(jié)束數(shù)周后,對試夯場地進行測試,并與夯前測試數(shù)據(jù)進行對比,檢驗強夯效果,確定工程采用的各項強夯參數(shù)。

4.9嚴格控制施工人員調(diào)動,穩(wěn)定施工隊伍。

5 結(jié)束語

環(huán)境保護成了人類為解決現(xiàn)實的或潛在的環(huán)境問題,充分利用不良土質(zhì)作為路基填料,使填挖基本平衡,這樣既協(xié)調(diào)了人類與環(huán)境的關(guān)系,保障經(jīng)濟社會的持續(xù)發(fā)展,又保護人類的生存和健康。因此,在公路建設(shè)中,我們只有保護建設(shè)環(huán)境的責任,而無權(quán)恣意消費。