蔡偉紅
(天津市市政工程設計研究院,天津市 300051)
在我國經(jīng)濟技術(shù)的不斷發(fā)展下,山區(qū)公路工程建設項目日益增多,出現(xiàn)了各種高填方、大挖方等路基處理問題。其中由土、巖性質(zhì)差異大引起的不均勻變形是導致高填方路基問題出現(xiàn)的主要原因。由于高填方路基屬于土質(zhì)松散且不規(guī)則的固體,受到外力后,有良好的應力調(diào)整整理,對于變形模量大、強度高的路基部分,有較大的分布應力[1]。雖然山區(qū)部分的應力不大,但是因為路基底的壓力分布不均勻,會使得路堤收到較大的剪切應力,進而出現(xiàn)開裂的情況,因此對山路工程高填方路基進行處理是很有必要的。
某山區(qū)公路整體長度為5.6 km,由原來寬度為1.5 m 左右的小路改建成寬度為4 m 的四級公路。施工路段處于園林區(qū),地勢落差在11 m 左右,而且山坡不同巖土層的厚度出現(xiàn)了較大的變化。在公路施工的過程中,根據(jù)以往施工中的相關(guān)經(jīng)驗,對施工過程中的主要環(huán)節(jié)進行了控制,取得了良好的路基處理效果。
在進行回填施工前,對施工場地范圍中的樹木、腐殖土、灌木、雜草、沼澤土等進行了清理。清理工作嚴格按照見到原狀土的基本原則進行開展,施工后厚度在31 cm 左右。
在對原路基進行清表處理后,仍然有一定區(qū)域的軟地基需要進行處理,通常會使用挖除換填、低能級強夯、碾壓等方法對地基進行處理,從而保證基底的承載力可以符合規(guī)定的要求標準。比如,在對原匯水帶進行處理后,為了將原地表的徑流排除,在匯水帶內(nèi)鋪墊了一層厚度為1 m 的碎石墊層。
在回填土方時,對和原山體交接位置進行臺階挖掘處理。為了便于在臺階上布置夯點,并進行夯實,挖掘臺階的寬度設置在2 m 以上,并向上逐臺進行填筑。
2.4.1 填筑方案的確定
該工程路堤使用填石路堤,分層厚度在100 cm以下,使用土石填筑路堤作為上路路堤。為了在施工的過程中,碾壓方便,各個分層的厚度在40 cm以下。根據(jù)具體的地形情況,該工程分別設計了兩種方法進行路基的填筑施工。分別為:(1)分別將石料和土分開進行分層填筑,也就是按照70 cm石料和30 cm 的土料分別進行分層填筑。(2)分別把混合料進行分層填筑,按照70%和30%的土料進行混合后,然后進行分層填筑[2]。在鋪料的過程中,要先對大塊的石料進行填筑,大面要向下,小面要向上,并將其擺放平穩(wěn),然后使用小石塊進行找平,對縫隙進行補塞,最后將其壓實。對于顆粒直徑比較小的石料,可以直接進行分層攤鋪和碾壓。
2.4.2 挑選填筑方案材料
土石混合料里的土不能使淤泥,也不能使腐殖質(zhì)的土,更不能是包含雜質(zhì)的濕土,包含的石塊強度一定要高于20 MPa,石塊的粒度一定要控制在壓實層的一半之內(nèi)。石塊的強度是軟質(zhì)巖或者是極軟的巖石它的粒度要在壓實層的范圍里,假如超過了就要進行二次的粉碎,使顆粒達到填筑的需要。
2.4.3 控制密實度
在填石路堤進行壓實以前,使用機械進行場地的平整,有不平整的地方,可以使用細石屑來填平,使用重型的壓路機進行壓實。填石路堤進行壓實的時候,一定要按照先從兩側(cè)的路肩開始施工,按照縱向平行的步驟依次向路的中間壓實。有使用夯錘的地方,采用弧形的方法施工,直到全部完成設計的要求,接著移動施工,每次移動的距離大約在4~5 cm 左右,前后的控制距離大約在1~1.5 m之內(nèi)。在進行的壓實的時候,一定要注意按照方向施工,接頭的地方一定要反復壓實。橫向的接頭要求壓路機反復控制在0.5 m 左右,三個輪子的機器要控制在后輪的一般的地方,前后之間保持1 m的間距,這樣就不會出現(xiàn)疏漏。土石類的路堤進行壓實的時候,先看看填石的厚度,以及有關(guān)的情況,達到設計的要求以后再施工。壓實的順序應該是由低到高、由快到慢,再進行車輪痕跡的反復壓實。采用振動壓路機碾壓時,第一遍不振動而靜壓,然后由慢到快、由弱振到強振逐步壓實。
2.4.4 設置排水設施
假如填方完成以后,場地還有一側(cè)和山體相鄰,一定要注意排水的設備。不僅要在底層使用碎石底墊,還要在回填層修建碎石盲溝。盲溝的寬度與高度在設計的時候,一定要注意降水的總含量和匯水的情況。盲溝一端和山體連接,將山體的原流水通道與其相連,在出水端口安放反濾裝置。
2.4.5 質(zhì)量管理的重點
(1)在分層填筑的時候,確保每一層使用一樣的填料,填料的制作地方不同的時候,依據(jù)填料的成分和產(chǎn)地使用在同一層上。(2)填方的時候進行分段施工,接頭的地方如果不能交替的施工,一定要先完成路段的填方,依據(jù)坡度來保留臺階。假如可以交替施工,一定要分層互相的搭配,搭配的長度一定要保持在2 m 之內(nèi)。(3)在施工的過程中,詳細的記載所有的信息,使施工信息更加的完善。(4)分層壓實的次數(shù),壓實的結(jié)果是不是可以達到預先的要求,每一層壓實完成以后一定要保證厚度達到的標準[3]。(5)一定要嚴格依據(jù)設計的要求來完成邊坡的填筑,路堤的兩側(cè)按照要求來施工,禁止所有的違規(guī)現(xiàn)象出現(xiàn)。路堤兩邊超出填筑的寬度一定要控制在0.5 m 之內(nèi),壓實達到標準以后進行整修。(6)部分的夯實層一定要檢查夯實的次數(shù),最后的兩次夯實一定要達到設計的要求,前后夯實的時候一定錯開。夯實完成一次以后,把夯坑填平整,接著下一次的夯實施工。
(1)對于填石的路堤需要使用振動軋路機器來測試,壓實層的表面穩(wěn)定了沒有下沉的跡象,可以認為是壓實的最佳情況。(2)土石路堤使用灌砂或者灌水的辦法來檢測。依據(jù)每一次添加成分的差別取最大干容重當做合格干容重的標準,從檢驗的坑中提取樣品進行測驗,從標準的線上選出對應的干容重[4]。(3)施工過程中,每一壓實層均要檢驗壓實度,檢測頻率規(guī)定每1 000 m2至少檢驗兩個點。
針對不同的路基施工技藝,采取相同的測試辦法,從而完成填筑層的路基處理成果比對,詳見表1 所列。通過對表1 的分析,可以發(fā)現(xiàn)一樣的填料和路基處理參數(shù),土石混合的施工彎曲值就會比分層的要降低大約1/5,混合的路基承載力要比分層的高出2/5。
表1 兩種填筑方法比較表
該公路的路基完成施工以后,針對土基的回彈模量,以及路基的彎沉情況實施檢測。檢測的結(jié)果顯示所有的指標都符合要求,全部達到公路建設的要求,還受到上級主管部門的獎勵。經(jīng)過對山區(qū)公路路基的問題解決,使山區(qū)公路超水平的施工,完成了高標準的建設任務,使用多年以后沒有任何的質(zhì)量問題發(fā)生。路基達到九成以上的固結(jié)率,路基的自然沉降也完成,由于受差異影響出現(xiàn)沉降、裂紋等情況也得到了高效的控制,有效地減少了公路的維護投入,使公路的使用年限增加,取得了較好的質(zhì)量成果。
綜上所述,對山區(qū)鄉(xiāng)村公路高填方路基進行處理成效是比較明顯的,是一種值得被推廣運用的方法,山區(qū)公路在建設的過程中,只要按照同層同料、分層壓實、分層填墊的基本要求進行設計和施工,是可以取得良好的施工效果的,可以更好地為山區(qū)百姓服務。
[1] 趙恒.高填方路基施工質(zhì)量控制的探討[J].科技資訊 , 2009,(10):182-183.
[2] 林嬋華.高速公路拓寬工程軟土地基處理方案優(yōu)選研究[J].新鄉(xiāng)學院學報(自然科學版),2011,(05):116-117.
[3] 付書東.高填方路基施工質(zhì)量控制對策分析[J].山西建筑,2011,(23):286-287.
[4] 劉瑞盛.淺談公路工程中高填方路基質(zhì)量控制措施[J].科技創(chuàng)新導報,2008,(14):197-198.