陳 灼
(四川公路橋梁建設(shè)集團(tuán)有限公司隧道分公司 四川雙流 610200)
淺論隧道棄碴在填石路基中施工技術(shù)
陳 灼
(四川公路橋梁建設(shè)集團(tuán)有限公司隧道分公司 四川雙流 610200)
我國國土面積廣大,山地面積眾多,地形地勢復(fù)雜,這對我國的很多工程建設(shè)來說都是不可避免的挑戰(zhàn),隨著我國高速公路網(wǎng)絡(luò)的逐步密集化和交錯(cuò)完善,山區(qū)公路建設(shè)項(xiàng)目越來越多。在陡坡地區(qū)填石路堤的高度相對較高,再加上由于填料本身的密度,路基填筑體的重量比較大,這就導(dǎo)致山區(qū)公路路基承載力要求比較高。所以,公路填石路基的施工技術(shù)急需改進(jìn),施工質(zhì)量有待提高。本文結(jié)合工程實(shí)踐,從隧道開挖的爆破環(huán)節(jié)和填石路基施工兩方面介紹了隧道棄碴填石路基的施工技術(shù),總結(jié)了填石路堤施工的良好工藝與實(shí)踐方法。
隧道棄碴;爆破施工;填石路基
填石路基與填土路基相比較為特殊,在山地公路施工中采用的較多,尤以隧道爆破類的施工為甚。填石路基由于其體積大、滲透性強(qiáng)、強(qiáng)度高、存在破碎、孔隙率等工程特性,與一般填筑路基有很大的不同。填石路堤的好處顯示在不僅節(jié)省了大量的成本,而且減少了大量的路堤填土石方對土地的占用。但如果填石路基的施工工藝控制不當(dāng),如壓實(shí)環(huán)節(jié)做的不到位會(huì)導(dǎo)致公路凹凸不平,出現(xiàn)沉降或者甚至出現(xiàn)裂縫等質(zhì)量問題。因此,整個(gè)工程的路基和路面的耐久性和穩(wěn)定性將受到影響。所以填石路基施工技術(shù)顯得尤為重要。而在隧道爆破工程之后,山石棄碴由于其自身的材料特性十分適合進(jìn)行填石路基建設(shè)。
1.1工程簡介
某市公路集團(tuán)開始一段二級公路改建工程,二級公路總長1900米。由于中段公路需要跨越一段山嶺公路,進(jìn)行了一段山體爆破,進(jìn)而整個(gè)公路路基填方分為兩部分,一部分常規(guī)土石方填路基,另一部分采用隧道棄碴填料??偺盍狭⒎綌?shù)分別為:土石方7883立方米,棄碴填料66890立方米。
1.2工程難點(diǎn)
第一點(diǎn)就是爆破工程量大,需要進(jìn)行爆破的隧道全長近400米,且山體巖石主要為花崗巖和石灰?guī)r,巖層堅(jiān)固,連續(xù)性好,給爆破工作帶來了很大的壓力。第二點(diǎn)是由于巖體廢渣石的密度與硬度滿足填料需求,所有施工要求盡可能將所有隧道棄碴全部轉(zhuǎn)移用于路基填方,而且對填方的參數(shù)作出了厚度不超過50毫米的要求,使得爆破和填方的難度增加。最后就是施工現(xiàn)場人口密集,環(huán)境保護(hù)嚴(yán)格,沒有大面積的棄土區(qū),所以對于廢石塊的處理一定要滿足要求進(jìn)行填筑。
2.1隧道開挖爆破施工
為了高效率地利用隧道棄碴對公路路基進(jìn)行填筑,在爆破過程中就要通過合理控制爆破量、次數(shù)與位置等方面將炸開的碎石控制在一定規(guī)格內(nèi)。所以爆破不僅取是為了加速隧道開挖進(jìn)度,破壞山體結(jié)構(gòu),還需要將土石顆??刂圃谒射佉髢?nèi)。為了準(zhǔn)確把握隧道開挖土石爆破的影響,爆破工作組要考慮當(dāng)?shù)氐臈l件和隧道開挖的進(jìn)出口規(guī)格,在此基礎(chǔ)上同時(shí)試驗(yàn)爆破,考慮施工條件和主客觀因素,比如工人的操作習(xí)慣不同,來確定孔深、孔布置、裝藥量、裝藥結(jié)構(gòu)、起爆等基本爆破參數(shù)。本次爆破施工試驗(yàn)階段先后進(jìn)行了七次,最后才確定了全工程起爆的各個(gè)參數(shù)。
在花崗巖強(qiáng)度高,隧道開采點(diǎn)的連續(xù)性好的前提下,為了使爆破出碴塊盡可能小,爆破組在施爆過程中適當(dāng)加密和增加填藥槽眼、輔助孔,并且使用復(fù)合型掏槽,同時(shí)增加了不填炸藥的空眼,主要是為了使得石料碎塊盡可能小。在隧道中,在隧道的外圍采用全斷面開挖,導(dǎo)爆索與小藥包串聯(lián)。起爆采用非電毫秒雷管,起爆方法采用反方向爆破。
2.2路基填筑施工
以施工前200 m為試驗(yàn)段,通過實(shí)際操作獲得最佳施工參數(shù)及如何合理地采用特定施工工藝和方法。在裝運(yùn)棄碴時(shí),個(gè)別大尺寸石料需要運(yùn)到切割地點(diǎn)進(jìn)行再次分解到符合規(guī)格要求后再運(yùn)輸?shù)教盍下范?,以滿足路基填筑的要求。采用大功率推土機(jī)進(jìn)行路基攤鋪和路面鋪裝工藝時(shí),在完成初期石料運(yùn)輸后,檢驗(yàn)后要對個(gè)別超尺寸的石料進(jìn)行人工破碎,使其能滿足施工要求。施工時(shí)工人應(yīng)妥善將石塊緊貼底面,大面積部位下置,注意大面積的石材不能重疊堆放在相近位置避免存在中空。直徑較細(xì)碎的填料是比如碎石或石屑,需要廣泛填筑以確保棄碴料填補(bǔ)之間的中空部分,鋪灑完細(xì)碎的填充物料后,盡量使得攤鋪表面比較光滑,這樣有利于壓路機(jī)后續(xù)的路基壓實(shí)工序。
本文的案例公路路段屬于二級公路,需要分層填筑和壓實(shí)。由于出于山嶺地區(qū),需要進(jìn)行路堤修筑。本文的路基路堤采用漸進(jìn)式鋪路建設(shè),首先鋪設(shè)不足五十米的工作面,然后使用大功率推土機(jī),同步進(jìn)行攤鋪和壓實(shí)工序。注意人工攤鋪細(xì)料時(shí),應(yīng)先將大面積的路面鋪在石塊下,再穩(wěn)定沉降,然后將接縫處的碎石、小石子整平。當(dāng)石塊級配較差,粒徑較大,反復(fù)壓實(shí)與填細(xì)料交錯(cuò)進(jìn)行使孔隙填滿,以彌補(bǔ)廢渣在填料時(shí)可能造成的路基不穩(wěn)。
2.3路基碾壓
碾壓時(shí),碾壓速度要均勻而緩慢,一般維持在時(shí)速3公里就可,先粗略靜壓一遍,再反復(fù)低振動(dòng)碾壓,最后再細(xì)致靜壓一遍。振壓既可以從兩側(cè)向中間滾動(dòng),然后從中間到兩邊的滾動(dòng),也可以從前至后,每次滾壓需要錯(cuò)開三分之一的寬度距離。至于明顯的孔隙空洞需要進(jìn)行壓水凝實(shí)然后需要用人工進(jìn)行錘緊,再后面靜壓時(shí)仔細(xì)壓實(shí)。
2.4隧道棄碴路基排水
由于填石路基孔隙率大,沿路面和邊坡易滲入路基。由于地基填土的滲透性,水滲入地面的可能性會(huì)大大增加,此外,地基中的地下水還會(huì)對地基產(chǎn)生負(fù)面影響,對填石路基的整體穩(wěn)定性造成不可估量的破壞。根據(jù)地表水和地下水的影響問題,路基填石的穩(wěn)定,筆者認(rèn)為應(yīng)該通過必要的攔水、排水措施或砂通過安置瓦礫和石塊等良好的填充材料在路堤底部,進(jìn)行透水層設(shè)置,以便及時(shí)疏散的水,從而有效滲水。
3.1對地基承載力進(jìn)行控制
路基施工前應(yīng)先檢測路基承載力,并根據(jù)路基要求的承載力選擇廢渣,由于爆破的巖性有花崗巖和石灰?guī)r兩種,為保證地基承載力需要合理選擇不同地段的廢渣填料。試驗(yàn)內(nèi)容主要是當(dāng)填土高度在十米以下的時(shí)候,測試受力滿足160kpa才符合二級公路標(biāo)準(zhǔn);當(dāng)填土高度介于10至20米的時(shí)候,承載能力應(yīng)超過200kpa。注意路基要在巖石表面上。
3.2處理地基
在填筑路基前,必須保證路面沒有雜物、碎渣,整體較為干凈。填筑處理前要把地面上的植物根系拔掉,把一些工程用具等雜物清理,在跨越耕地的路段,對于土壤的清潔,要達(dá)到地下15厘米沒有影響耕作的污染物。表面不平整或者是有坑的話需要填密實(shí)。但當(dāng)?shù)鼗了缮r(shí),壓實(shí)密度要保證在90%以上,才能保證地基的穩(wěn)定。
3.3控制石質(zhì)地基
在施工操作中,必須按照二級公路的路基填料標(biāo)準(zhǔn)對隧道棄碴進(jìn)行工作,嚴(yán)格避免濫用棄渣導(dǎo)致的路基質(zhì)量隱患。同時(shí),在實(shí)際施工過程中,還應(yīng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)理工作,有專人為施工人員提供相關(guān)技術(shù)支持和質(zhì)量監(jiān)督指導(dǎo),提高施工的工程質(zhì)量意識。此外由于特殊的地形會(huì)給施工帶來一定的困難,從而影響工程質(zhì)量,所以在實(shí)際施工過程中,應(yīng)根據(jù)道路的實(shí)際情況,有針對性的采用專門的方法來保證地基的穩(wěn)定性。
3.4控制路基質(zhì)量
在施工過程中,必須安排專門的技術(shù)人員來控制路基的質(zhì)量,并按照施工規(guī)范嚴(yán)格保證施工。同時(shí),有必要對施工過程中各層的顆粒大小、速度和頻率進(jìn)行詳細(xì)的記錄,及時(shí)檢測路基的各項(xiàng)指標(biāo),以保證路基的質(zhì)量和穩(wěn)定性
通過對隧道開挖爆破控制,不僅隧道開挖的進(jìn)度大大加快,還通過合理的布置炮眼成功將隧道棄碴的直徑控制住,既確保路基填筑材料的有效供應(yīng),又使得本次公路施工的廢料運(yùn)輸與銷毀成本大大降低。
綜上所述,在公路施工中,填石路基施工技術(shù)的應(yīng)用十分廣泛,而且石料由于自身材料硬性,有利于緩解我國公路常見的路基變形、路基沉降及路基失穩(wěn)具有重要意義。因此,在具體的施工過程中,要在詳細(xì)了解施工現(xiàn)場具體情況的前提下及時(shí)修改設(shè)計(jì),把好質(zhì)量關(guān),注重正確的施工工藝和相應(yīng)的規(guī)范,通過合適的獎(jiǎng)懲機(jī)制來提高員工的工作積極性和一線施工人員的工作效率,確保整個(gè)工程施工質(zhì)量。
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1007-6344(2017)05-0041-01