摘要：近年來，山皮土路基填筑高速公路路基正逐漸被認(rèn)可，其施工工藝中虛鋪系數(shù)、碾壓組合的確定及沉降差觀測等影響著路基填筑的質(zhì)量。文章對高速公路山皮土路基填筑的施工工藝及質(zhì)量控制進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞：高速公路；山皮土；路基填筑；施工工藝；質(zhì)量控制 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

中圖分類號：U416 文章編號：1009-2374（2016）06-0098-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.06.049

1 概述

常州至溧陽高速公路CL-7標(biāo)全長為4.300km。采用四車道高速公路標(biāo)準(zhǔn)，路基寬度采用28m，雙車道匝道路基寬15.5m，單車道匝道路基寬8.5m。

本標(biāo)段沿線位于溧陽河谷平原工程地質(zhì)區(qū)河谷洼地平原亞區(qū)，本區(qū)主要連續(xù)分布有1～2層軟土，土性為淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土層，土層力學(xué)性能差，因此全線采取單向及雙向水泥攪拌樁對軟基進(jìn)行處理。軟基處理完成后，雖然解決了工后沉降過大的問題，但是由于臨時無法承受輪式荷載，因此土方施工難度較大。

山皮土具有施工速度快、檢測方便等優(yōu)點(diǎn)，且造價(jià)與石灰土大抵相仿，因此在經(jīng)過了設(shè)計(jì)方、業(yè)主方及監(jiān)理方共同確認(rèn)后，正式確定采用山皮土進(jìn)行路基底層的填筑代替原本的40cm基底灰土。其上根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況，靈活采用。

2 設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)

一般意義上的山皮土其實(shí)是山皮土與山皮石的混合體，俗稱山皮土，在溧陽市的南部山區(qū)廣泛存在。山皮土為山石表面的土質(zhì)，一般為巖石風(fēng)化形成，含砂石。山皮石為灰色雜棕紅色塊石。經(jīng)檢測，山皮土中的土自由膨脹率為20%，屬于非膨脹土。對山皮土的顆粒分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果符合設(shè)計(jì)及規(guī)范的要求。經(jīng)現(xiàn)場試驗(yàn)檢測，山皮石的抗壓強(qiáng)度檢測結(jié)果為132.2MPa。

山皮土路基填筑的壓實(shí)參考一般的土體按壓實(shí)度控制。當(dāng)山皮土路基高度小于80cm時，基底壓實(shí)不應(yīng)小于94%。然后采用土石混合料進(jìn)行填筑，路床頂面以下0.8～1.5m壓實(shí)度≥94%，1.5m以下壓實(shí)度則為≥93%。

3 山皮土路基施工

山皮土路基填筑時需在以下兩個方面進(jìn)行質(zhì)量控制：一是填料的要求；二是施工工藝。

路堤填料：上路堤要求山皮土的最大粒徑不超過15cm，下路堤要求山皮土的最大粒徑不超過20cm，石料抗壓強(qiáng)度不應(yīng)小于15MPa；填料中不得含有泥巖、頁巖、云母片巖等易遇水軟化或易崩解的巖類。

4 施工工藝

4.1 施工工藝流程

場地整平、碾壓→施工放樣→運(yùn)輸、攤鋪整平→壓實(shí)→檢測。

4.2 山皮土填筑工程詳細(xì)施工方法

4.2.1 場地整平、碾壓。濕噴樁施工完成且經(jīng)檢測合格后，用推土機(jī)整平場地，并用壓路機(jī)進(jìn)行碾壓，兩側(cè)開挖臨時排水溝，便于臨時排水。

4.2.2 施工放樣。中樁放樣采用全站儀，每20m作為一橫斷面，平曲線位置每10m放出中線和邊線，確定中樁及邊樁位置。使用水平儀測量對原有高程點(diǎn)進(jìn)行加密，路基填筑前按預(yù)測虛鋪厚度埋設(shè)木樁或以白灰點(diǎn)作為虛鋪高度控制點(diǎn)，以便于形成路拱。山皮土填筑前，恢復(fù)中線及平面位置后，報(bào)測量監(jiān)理工程師檢測合格后，進(jìn)行備料。

4.2.3 山皮土運(yùn)輸、攤鋪整平。自卸汽車運(yùn)輸至現(xiàn)場后，大型推土機(jī)攤鋪找平，同時配合人工細(xì)平，若含水量偏大時，用推土機(jī)反復(fù)切料、推料、堆卸，以降低含水量。采用汽車倒退卸料，推土機(jī)在料堆上平整，這樣料物不易產(chǎn)生分離現(xiàn)象。攤鋪過程中發(fā)現(xiàn)的超粒徑顆粒用挖掘機(jī)配合人工進(jìn)行剔除，根據(jù)試驗(yàn)報(bào)告顯示，山皮土填筑屬于填石路堤，最大松鋪厚度不大于40cm。調(diào)整巖石大小顆粒均勻，并將所含樹根等雜物清理干凈。

4.2.4 山皮土壓實(shí)。山皮土初步檢測合格后采用振動壓路機(jī)進(jìn)行靜壓1遍，暴露出因顆粒不均勻所引起的潛在不平整，用平地機(jī)進(jìn)行找平，然后進(jìn)入壓實(shí)工序。壓實(shí)工序由振動壓路機(jī)和三輪壓路機(jī)完成，壓實(shí)組合如下：

首先采用振動壓路機(jī)碾壓5遍，其中穩(wěn)壓1遍、強(qiáng)振4遍，壓路機(jī)的碾壓行進(jìn)速度為慢速，車速為2～4km/h。碾壓時由兩邊向中間縱向進(jìn)退式碾壓，橫向重疊1/2輪寬，達(dá)到無漏壓，無死角，確保碾壓均勻、密實(shí)。然后采用三輪壓路機(jī)碾壓2遍，碾壓時重疊1/3后輪寬，碾壓速度小于4km/h。

選取K54+170～K54+270段落進(jìn)行現(xiàn)場的試驗(yàn)，在碾壓的施工過程中對路基的松鋪厚度、松鋪系數(shù)指標(biāo)進(jìn)行了記錄，如下：

K54+180中樁處填前高程1.76m，填后碾壓前高程2.153m，碾壓后高程2.052m，松鋪厚度39.3cm，壓實(shí)厚度29.2cm；K54+180左側(cè)7.6m處填前高程1.737m，填后碾壓前高程2.121m，碾壓后高程2.017m，松鋪厚度38.4cm，壓實(shí)厚度28cm；K54+180右側(cè)11.5m處填前高程1.747m，填后碾壓前高程2.138m，碾壓后高程2.042m，松鋪厚度39.1cm，壓實(shí)厚度29.5cm。

K54+200、K54+220、K54+240、K54+240相應(yīng)數(shù)據(jù)分別為：

K54+200中樁1.755/2.136/2.038/38.1/28.3；左側(cè)1.9m處1.731/2.118/38.7/29.0；右側(cè)2.8m處1.734/2.127/2.030/39.3/29.6。

K54+220中樁1.764/2.147/2.056/38.3/29.2；左側(cè)9.1m處1.734/2.132/2.031/39.8/29.7；右側(cè)1.5m處1.732/2.129/2.023/39.7/29.1。

K54+240中樁1.745/2.135/2.033/39.0/28.8；左側(cè)9.2m處1.766/2.150/2.050/38.4/28.4；右側(cè)14.0m處1.754/2.143/2.036/38.9/28.2。

K54+260中樁1.767/2.157/2.058/39.0/29.1；左側(cè)18.3m處1.761/2.160/2.048/39.9/28.7；右側(cè)4.0m處1.760/2.141/2.041/38.1/28.1。

平均松鋪厚度為：（39.3+38.4+39.1+38.1+38.7+39.3+38.3+39.8+39.7+39.0+38.4+38.9+39+39.9+38.1）/15=38.9cm。

平均壓實(shí)厚度為：（29.2+28.0+29.5+28.3+29.0+29.6+29.2+29.7+29.1+28.8+28.4+28.2+29.1+28.7+28.1）/15=28.9cm。

松鋪系數(shù)為38.9/28.9=1.346。

4.2.5 檢測。碾壓后路基表面必須密實(shí)、無松動、無明顯輪跡、無坑洼，振動壓路機(jī)強(qiáng)振碾壓無明顯輪跡，石塊嵌擠密實(shí)無松動。

山皮土路堤用前后兩次的碾壓沉降差來檢測密實(shí)度時，當(dāng)沉降差平均值≤3mm時，即認(rèn)為路堤已達(dá)到密實(shí)度的要求。沉降差檢測要求如下：（1）在壓實(shí)后的路堤表面，用振動壓路機(jī)做檢測碾壓，檢測碾壓后各測點(diǎn)高程，其碾壓后應(yīng)無明顯輪跡沉降差平均值≤3mm；（2）布點(diǎn)方法：點(diǎn)位避免位于大石上和壓路機(jī)不能壓到的地方；（3）每2000m2至少檢測16點(diǎn)，在壓實(shí)面積不足2000m2時，至少檢測8點(diǎn)。

碾壓后路基表面密實(shí)、無松動、無輪跡、無坑洼，以振動壓路機(jī)強(qiáng)振碾壓無輪跡，石塊嵌擠密實(shí)無松動用鎬刨不動。前后兩次的碾壓沉降差滿足圖紙及規(guī)范要求。K54+170～K54+270段山皮土路基在經(jīng)過7遍的碾壓之后，沉降差觀測數(shù)據(jù)整理如下：

K54+180中樁碾壓前讀數(shù)1.384m，碾壓后讀數(shù)1.388m，讀數(shù)差0.004m，沉降差4mm；K54+180左側(cè)18.4m處碾壓前讀數(shù)1.568m，碾壓后讀數(shù)1.572m，讀數(shù)差0.004m，沉降差4mm；K54+180右側(cè)13.6m處碾壓前讀數(shù)1.520m，碾壓后讀數(shù)1.523m，讀數(shù)差0.003m，沉降差3mm。

K54+200、K54+220、K54+240、K54+240相應(yīng)數(shù)據(jù)分別為：

K54+200中樁1.384/1.385/0.001/1；左側(cè)4.7m處1.431/1.435/0.004/4；右側(cè)9.8m處1.482/1.485/0.003/3。

K54+220中樁1.384/1.384/0.000/0；左側(cè)19.5m處1.579/1.579/0.000/0；右側(cè)3.6m處1.420/1.425/0.005/5。

K54+240中樁1.385/1.386/0.001/1；左側(cè)7.0m處1.455/1.460/0.005/5；右側(cè)20.9m處1.594/1.598/0.004/4。

K54+260中樁1.385/1.390/0.005/5；左側(cè)3.9m處1.424/1.424/0.000/0；右側(cè)12.2m處1.507/1.510/0.003/3。

平均沉降差（4+4+3+1+4+3+0+0+5+1+5+4+5+0+3）/15=2.8mm，符合設(shè)計(jì)的要求。

4.3 山皮土施工質(zhì)量控制關(guān)鍵點(diǎn)

4.3.1 嚴(yán)格控制松鋪厚度。山皮土中摻雜有不同粒徑的碎石、石塊，如果虛鋪厚度過大，遇上較大粒徑的石料，很容易造成壓實(shí)不均勻。

4.3.2 施工中做好地面排水，保證路基范圍內(nèi)不積水，開挖臨時排水溝，并保證邊溝內(nèi)不積水，以降低路基地表水位。

4.3.3 使用大功率碾壓設(shè)備。山皮土顆粒間作用力較大，需要使用大功率碾壓設(shè)備進(jìn)行強(qiáng)振碾壓才能有效加強(qiáng)山皮土顆粒間的嵌擠，顯著提高壓實(shí)效率和壓實(shí)效果，達(dá)到理想的壓實(shí)效果。當(dāng)遇有超粒徑塊石時，挖掘機(jī)配合人工進(jìn)行剔除，以保證壓實(shí)效果。碾壓過程中應(yīng)經(jīng)常檢查振動碾壓的工況特性，如不符合要求，應(yīng)及時檢修處理。不同顏色的山皮土分段施工，嚴(yán)禁混填。

4.3.4 大型推土機(jī)攤鋪找平，同時配合人工細(xì)平，松鋪厚度不大于40cm。對于局部超厚地段，用推土機(jī)向兩側(cè)攤平，直至厚度符合要求為止。

5 結(jié)語

由試驗(yàn)段數(shù)據(jù)并結(jié)合大量的現(xiàn)場實(shí)際施工情況確定施工機(jī)械組合方式及碾壓遍為振動壓路機(jī)碾壓5遍，其中穩(wěn)壓1遍、強(qiáng)振4遍，碾壓速度為2～4km/h，橫向重疊1/2輪寬；三輪壓路機(jī)碾壓2遍，碾壓速度小于4km/h，碾壓時重疊1/3后輪寬；松鋪厚度為40cm，松鋪系數(shù)為1.35。

作者簡介：吳志名（1982-），男，山東壽光人，中石化勝利建設(shè)工程有限公司工程師，研究方向：高速公路路基施工技術(shù)。

（責(zé)任編輯：秦遜玉）