丁素杰灤縣交通局質(zhì)量監(jiān)督站，河北唐山 063700

淺談軟基毛碴換填處治機理及質(zhì)量控制

丁素杰灤縣交通局質(zhì)量監(jiān)督站，河北唐山 063700

針對我地區(qū)公路地質(zhì)條件、地勢及季節(jié)情況采用了毛碴換填方法處理軟基。實踐證明取得了較好的效果。

軟基；換填；處治機理；質(zhì)量控制

近年來，我地區(qū)公路建設(shè)的重點已由新建轉(zhuǎn)向改建、擴建。在公路改、擴建中，由于地勢、土質(zhì)及季節(jié)的不同，經(jīng)常遇到軟基，尤其在下挖路段。通常對小范圍軟基的處理包括加入石灰、水泥等結(jié)合料處置或換填硬料（毛砟、砂粒等）?？紤]到我地地質(zhì)資源及工期的限制，最直接、最有效、最快的方法是換填硬料。但是，隨著公路的竣工運營，發(fā)現(xiàn)很多換填過的路段出現(xiàn)了程度不同的病害。主要表現(xiàn)為路面斷裂、唧漿、坑槽，路基變形、沉陷等。究其原因主要有：

1）超載車輛的碾壓（外因）；

2）換填填料穩(wěn)定性不足或遭到破壞（內(nèi)因）。

超載車輛碾壓是路政管理問題，今天我們只分析造成填料穩(wěn)定性破壞因素。

1 毛砟換填處治軟基的機理

毛砟換填軟基就是將軟基處軟土挖除，選用帶有一定級配的毛砟硬料填筑。填筑后的硬料形成一個堅固、穩(wěn)定的骨架支撐層（其結(jié)構(gòu)如圖所示）。

換填層結(jié)構(gòu)示意圖

可見，毛砟填筑層是由固態(tài)物質(zhì)（毛砟）、液態(tài)物質(zhì)（水：自由水和毛細水）、氣態(tài)物質(zhì)（空氣）組成一個穩(wěn)定的三相體。在此結(jié)構(gòu)中相互咬合的固態(tài)毛砟起到穩(wěn)定、支撐和抵抗外力的作用，是填筑層的核心結(jié)構(gòu)。自由水在毛砟縫隙中能夠自由流動，毛細水依靠表面張力吸附在毛砟顆粒周圍，和毛砟形成一體，不能夠自由運動?？諝馓顫M毛砟和水之外的所有空間。

2 毛砟換填處路基變形、失穩(wěn)的原因分析

被水沖刷后結(jié)構(gòu)示意圖

根據(jù)以上機理分析，現(xiàn)將毛砟換填處路基變形、失穩(wěn)的原因分析總結(jié)如下：

路基變形、失穩(wěn)，究其根源是由于骨架結(jié)構(gòu)被破壞，石料重新排列組合，從初始的咬合穩(wěn)定結(jié)構(gòu)演變?yōu)樾碌淖杂煞€(wěn)定結(jié)構(gòu)（如圖所示）。毛砟填筑層結(jié)構(gòu)的變化就造成了路基的變形、沉陷等病害，進而導致路面斷裂、唧漿、坑槽等破壞。

為了防治換填路基變形、失穩(wěn)，就要找到造成毛砟填筑層破壞的因素?，F(xiàn)在我們從填筑層結(jié)構(gòu)示意圖入手進行分析：

理想填料結(jié)構(gòu)示意圖

3 毛砟換填處路基變形、失穩(wěn)的防治

在三相體填筑層中，固態(tài)毛砟、毛細水處于穩(wěn)定狀態(tài)，而自由水和空氣處于流態(tài)。隨著自然環(huán)境（如行車、氣溫、季節(jié)）的變化，流態(tài)物質(zhì)尤其是自由水將非?；钴S，它會在固態(tài)物質(zhì)的孔隙中膨脹、收縮、流動，對固態(tài)物質(zhì)產(chǎn)生沖刷、壓擠。這種沖刷、壓擠的日積月累將會使固態(tài)物質(zhì)的排列重新組合，甚至會使固態(tài)顆粒本身破碎、變形。固態(tài)物質(zhì)的重新排列、固態(tài)顆粒的破碎、變形就造成了毛砟填筑層的變形失穩(wěn)。

通過上述分析，我們找到了毛砟填筑層變形、失穩(wěn)的內(nèi)因，查找原因是為了解決問題。

毛砟填筑層變形、失穩(wěn)主要是水的運動造成的，所以防治失穩(wěn)就要從控制減少填筑層內(nèi)的自由水入手。

1）原材選用質(zhì)地堅硬的毛砟，嚴禁使用不耐水侵蝕的風化巖；

2）嚴格控制每層填筑厚度和填料粒徑，第一層填筑小于50cm，粒徑小于30cm，之后每層填筑厚度小于30cm，粒徑小于20cm；

3）每層填筑完成后，用細料填縫，將容易被自由水占據(jù)的孔隙降到最低；

4）用振動壓路機（振動力大于50t）高振碾壓，遍數(shù)大于6遍。碾壓過程中專人檢查低洼和凸起處，及時平整處理，對出現(xiàn)的縫隙、孔洞及時填筑，保證碾壓式每一點均勻受力，以確保填筑層的整體性；

5）檢測用輪跡觀察和壓沉值控制，一直碾壓到無輪跡，且最后兩遍壓實壓沉值小于3mm；

6）碾壓完成后檢查彎沉值，控制在允許范圍內(nèi)；

7）完善排水設(shè)施，保證路基水及時排出路基范圍。

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1674-6708（2011）37-0145-01