尹懂懂

摘要： 隨著我國(guó)公路建設(shè)的日益加快，西北黃土高原地區(qū)的公路全面建設(shè)也緊跟其后。黃土高原地區(qū)地質(zhì)地形復(fù)雜多變，為了降低投資，沖溝高填方路基施工成了普遍現(xiàn)象。但由于濕陷性黃土自身的原因，工后沉降較大，為了保證質(zhì)量，沖溝的施工將又成為路基施工的重難點(diǎn)。因此，我們應(yīng)該從施工工藝及質(zhì)量控制著手考慮高原濕陷性黃土沖溝高填方路基的施工。

Abstract： With the speeding up of highway construction in China， the highway construction in the Loess Plateau of Northwest China is also followed. Loess Plateau geologic terrain is complex and changeable， in order to reduce investment， gully high filling roadbed construction has become a common phenomenon. However， due to the characteristics of collapsible loess， post-construction settlement is serious. In order to ensure quality， gully construction will become a key and difficult point in roadbed construction. Therefore， we should proceed from the construction process and quality control to consider the highland collapsible loess gully high filling roadbed construction.

關(guān)鍵詞： 沖溝；濕陷性黃土；高填方；施工工藝；質(zhì)量控制

Key words： gully；collapsible loess；high filling；construction technology；quality control

中圖分類號(hào)：U416.1+6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2017）35-0109-02

1 工程概況

我項(xiàng)目部承建蘭州至?？趪?guó)家高速公路臨洮至渭源段建設(shè)項(xiàng)目LW4合同段，該施工地段處于黃土高原山嶺重丘區(qū)，地形地質(zhì)復(fù)雜多變，該段路基總共橫向跨越6條沖溝，溝壑縱橫且較深，地形為V字形或U字形，深度從10m到20m不等。

2 施工工藝及質(zhì)量控制要點(diǎn)

2.1 清表及清淤

①清表。沖溝路基范圍內(nèi)樹(shù)木、樹(shù)根及雜草進(jìn)行清除，對(duì)原地面進(jìn)行清表處理，處理深度不小于30cm。樹(shù)木根系發(fā)達(dá)的局部位置以挖除全部根系為標(biāo)準(zhǔn)。②清淤。由于長(zhǎng)期地表水沖涮和地下水的浸泡，在溝底位置沉積了一層腐殖土和淤泥，厚度在1.5m到3m不等，沖溝施工前，必須清除腐殖土和淤泥，露出泥巖或硬土。

2.2 刷坡

清表后將溝壁按1：1刷坡，保證將路基范圍內(nèi)及沖溝上下游一定范圍內(nèi)所有陷穴（暗穴）開(kāi)挖徹底，并且開(kāi)挖至硬土為止。

2.3 臺(tái)階開(kāi)挖

①溝壁刷坡完成后，開(kāi)始開(kāi)挖臺(tái)階?？v坡按1：1刷坡后大于12%，應(yīng)開(kāi)挖臺(tái)階，橫向根據(jù)清表后原地面實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)繪制沖溝斷面圖，在橫坡陡于1：5時(shí)應(yīng)開(kāi)挖臺(tái)階。

②臺(tái)階開(kāi)挖控制要點(diǎn)：1）根據(jù)沖溝縱橫斷面圖繪制臺(tái)階開(kāi)挖線，現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量放樣后開(kāi)挖。臺(tái)階從上往下逐層開(kāi)挖，開(kāi)挖臺(tái)階的廢土用自卸車運(yùn)出至棄土場(chǎng)。2）臺(tái)階寬度不小于2m，高度不大于2m。3）臺(tái)階表面設(shè)置向內(nèi)傾斜大于4%的坡度，填筑到該臺(tái)階高度時(shí)用振動(dòng)壓路機(jī)進(jìn)行碾壓，壓實(shí)度不小于94%。由于壓路機(jī)碾壓時(shí)，只能對(duì)大面碾壓密實(shí)，對(duì)于壓路機(jī)不能碾壓到的臺(tái)階邊緣、死角等，人工進(jìn)行修整后用小型夯機(jī)夯實(shí)。4）臺(tái)階正面修整垂直、無(wú)松動(dòng)土，做到整齊、美觀；臺(tái)階表面無(wú)浮土，雜草等。

2.4 溝底換填

沖溝底部清除淤泥后，基底經(jīng)平整、碾壓使壓實(shí)度或地基承載力達(dá)到設(shè)計(jì)要求，再按設(shè)計(jì)進(jìn)行強(qiáng)夯處理。換填材料采用粒徑較大的砂礫，砂礫分層填筑，換填深度根據(jù)實(shí)際情況而定。

2.5 盲溝施工

換填完成后，在溝底及溝壁按要求開(kāi)挖溝槽，溝槽開(kāi)挖深度至泥巖或硬土層，埋設(shè)？準(zhǔn)300軟式透水管，透水管的坡度宜為2%-4%，以排除溝底及溝壁滲水。透水管進(jìn)口要求遠(yuǎn)離路堤坡腳（沖溝填平區(qū)）3m之外，透水管出口要求遠(yuǎn)離路堤坡腳3m之外，并且應(yīng)高于地表排水溝常水位200mm，寒冷地區(qū)宜大于500mm，回填天然砂礫時(shí)先用袋裝砂礫把透水管包裹住，再用干凈的大粒徑砂礫進(jìn)行回填。

2.6 涵洞施工

涵洞分為兩種形式：一種為設(shè)在溝底流水用涵洞；一種為設(shè)在溝壁邊坡上一定高度的通行和流水兩用涵洞。溝底涵洞在施工完盲溝后便可施工，溝壁邊坡上的涵洞要等到?jīng)_溝分層填筑到該涵洞基礎(chǔ)底時(shí)才可施工。為保證涵洞質(zhì)量，在涵洞施工前將基礎(chǔ)底進(jìn)行強(qiáng)夯處理后換填6%的水泥穩(wěn)定砂礫。之后，按照設(shè)計(jì)進(jìn)行涵洞基礎(chǔ)、涵臺(tái)、臺(tái)帽等的施工。

2.7 涵洞臺(tái)背回填

涵洞臺(tái)背回填宜用透水性好的材料填筑，填料粒徑宜小于50mm。臺(tái)背回填前，在涵洞臺(tái)背上按設(shè)計(jì)要求施劃分層線。填筑時(shí)，填料分層、對(duì)稱填筑，由于邊角處壓路機(jī)難以碾壓，所以每層壓實(shí)厚度不宜大于150mm。當(dāng)工作面較大時(shí)用重型機(jī)械碾壓，死角區(qū)域用小型夯實(shí)機(jī)具輔助夯實(shí)。壓實(shí)后抽檢壓實(shí)度，檢驗(yàn)合格后才能進(jìn)行下道工序施工。涵洞臺(tái)背回填壓實(shí)度應(yīng)不小于96%。兩側(cè)及頂面填土?xí)r，應(yīng)采取措施防止壓實(shí)過(guò)程對(duì)涵洞產(chǎn)生不利后果。endprint

2.8 沖溝高填方路基填筑

2.8.1 縱、橫向填挖交界區(qū)域填筑

①縱向填挖交界區(qū)域采用天然砂礫填筑，天然砂礫的最大粒徑不超過(guò)10cm。填筑區(qū)域?yàn)殚_(kāi)挖臺(tái)階線與縱向填挖交界為填方側(cè)5m范圍內(nèi)按坡比為1：1.5至涵洞頂或原地面?？v向填挖交界區(qū)域的天然砂礫起到填挖過(guò)渡和排除溝壁滲水的作用。②橫向填挖交界部位，設(shè)置60cm的天然砂礫排水層，臺(tái)階處全部填筑天然砂礫，天然砂礫從頂層臺(tái)階一直填筑到路基坡腳處。③填筑時(shí)，為了保證路基壓實(shí)度，每層松鋪厚度不超過(guò)30cm，每層填料鋪設(shè)的寬度每側(cè)超出路堤設(shè)計(jì)寬度不小于50cm，以保證修整路基邊坡后的路堤邊緣有足夠的壓實(shí)度。碾壓前先用推土機(jī)進(jìn)行初平，再用平地機(jī)進(jìn)行終平，控制層面平整、均勻，攤鋪時(shí)填筑層頂面做成向兩側(cè)（單側(cè)）傾斜2%～4%的橫向排水坡。推平后進(jìn)行碾壓，壓路機(jī)碾壓速度控制2～4km/h，頻率30Hz左右，先用壓路機(jī)靜壓一遍，然后振動(dòng)碾壓4～5遍，最后再用壓路機(jī)靜壓一遍，碾壓時(shí)由兩側(cè)開(kāi)始向中間進(jìn)行碾壓。并且每次錯(cuò)輪1/2輪寬。壓實(shí)度檢測(cè)合格后才能進(jìn)行下道工序施工。④為保證路基施工質(zhì)量和壓實(shí)效果，施工時(shí)嚴(yán)格控制填料含水量在最佳含水量±1%之間范圍內(nèi)，當(dāng)含水量不適宜時(shí)，用灑水或晾曬的辦法解決。

2.8.2 沖溝中間區(qū)域填筑

除縱向填挖交界區(qū)域外，中間區(qū)域成倒三角形或倒梯形，填筑區(qū)域較小，原則上同一水平層路基的全寬度應(yīng)采用同一種填料，不得混合填筑。因?yàn)橥凰綄勇坊盍匣祀s，濕陷性黃土和天然砂礫塑性指數(shù)相差懸殊，CBR值不同，土的前期沉降量和天然砂礫相比較小，普遍工程工后沉降期較短，在后期自身靜載及其車輛的動(dòng)載作用下，濕陷性黃土的沉降量大于天然砂礫的沉降量，從而使沖溝的中心部位下凹，行車舒適性變差，并且將來(lái)在兩種填料交界處發(fā)生不均勻沉降，會(huì)產(chǎn)生橫向裂縫，進(jìn)一步反射到路面，地表水的出現(xiàn)將會(huì)使路基產(chǎn)生病害。在天然砂礫充足的地方，盡可能用天然砂礫填筑沖溝中間區(qū)域，天然砂礫空隙度大，透水性強(qiáng)，沉降量小，內(nèi)摩擦角大，CBR值大。同一填筑層填料統(tǒng)一，同一層填料CBR值、塑性指數(shù)相同，能夠更好的保證工程質(zhì)量。在天然砂礫短缺或降低成本的情況下確實(shí)要用兩種填料混填，天然砂礫應(yīng)填筑到填筑高度的1/3以上部位，可以起到透水作用的同時(shí)，進(jìn)一步防止工后較大的沉降。工后自重荷載下路堤會(huì)變形沉降，最大沉降量一般位于路堤填筑高度的1/3處，并且每層路堤剛填筑完成時(shí)，該層的沉降量為0，沉降主要靠工后沉降，工后濕陷性黃土的沉降量比天然砂礫的沉降量大，濕陷性黃土先于天然砂礫施工，可以提前沉降。

2.9 沖溝填平區(qū)填筑

設(shè)在溝壁邊坡上的涵洞進(jìn)口基礎(chǔ)頂標(biāo)高高于沖溝上游填平區(qū)原地面標(biāo)高，地表流水無(wú)法從涵洞排出。因此，在沖溝高填方路堤填筑標(biāo)高達(dá)到?jīng)_溝上游填平區(qū)標(biāo)高時(shí)，填平區(qū)和路堤同步填筑，填筑橫坡應(yīng)不小于該段路基的橫坡，填筑材料盡可能和路堤填料相同，壓實(shí)度要求不小于90%。

2.10 強(qiáng)夯

溝底在換填天然砂礫之前應(yīng)強(qiáng)夯處理，強(qiáng)夯范圍縱向?yàn)闆_溝溝底寬度，橫向?yàn)槌雎返虄蛇呥吰?m。填筑高度大于5m的沖溝，填挖交界處每填高5m進(jìn)行強(qiáng)夯處理，強(qiáng)夯寬度為6m，其中挖方側(cè)為2m（臺(tái)階寬度），填方側(cè)為4m。填挖交界處上路堤頂面采用強(qiáng)夯補(bǔ)強(qiáng)，強(qiáng)夯范圍：橫向填挖交界為上路床頂面寬度，縱向填挖交界為填方側(cè)10m，挖方側(cè)5.5m。強(qiáng)夯第一、二遍采用點(diǎn)夯，能級(jí)為1500kN·m，夯點(diǎn)正方形布置。施工時(shí)，連續(xù)夯擊每一夯位，夯擊次數(shù)為10次或最后兩擊平均夯沉量不大于50mm控制。點(diǎn)夯完成后，采用600kN·m的低能級(jí)進(jìn)行滿夯。滿夯時(shí)搭夯不小于1/2夯痕。具體參數(shù)應(yīng)通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試夯確定，以消除地面下4-5m以內(nèi)土層的濕陷性為原則。強(qiáng)夯完成后，須對(duì)上部振松的土層進(jìn)行碾壓，使其壓實(shí)度不小于相應(yīng)位置處原地面或路堤設(shè)計(jì)要求的壓實(shí)度。

2.11 邊坡修整及防護(hù)

路堤填筑達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí)，需盡快測(cè)量放樣、修整邊坡，并對(duì)邊坡進(jìn)行防護(hù)施工，防止路表水對(duì)黃土路堤邊坡的沖刷。

2.12 路基兩側(cè)急流槽施工

路基兩側(cè)為了防止地表水漫流滲入路基，使路基下沉。應(yīng)增加急流槽，急流槽采取早接遠(yuǎn)送的原則施工，沖溝上游自流水口接至涵洞進(jìn)口，下游自涵洞出口接至自然溝渠。

2.13 沉降與穩(wěn)定監(jiān)測(cè)

在高填方路堤施工中，通過(guò)建立觀測(cè)點(diǎn)網(wǎng)，監(jiān)控路基加載后水平位移量、垂直位移量，檢查路基穩(wěn)定。

2.13.1 沉降監(jiān)測(cè)

①沉降板的位置埋設(shè)在已處理好的基底上，在埋設(shè)點(diǎn)地面鋪設(shè)600×600×200mm規(guī)格的砂墊層，將沉降板平放在坑內(nèi)，四周用黃砂填實(shí)并用水準(zhǔn)儀校正水平，再回填土整平壓實(shí)。②在施工填料過(guò)程中，應(yīng)先在沉降板周圍填料壓實(shí)，以保護(hù)沉降板，護(hù)套管埋設(shè)于離底板30cm處。對(duì)沉降板要采取可靠的保護(hù)措施，如有損壞時(shí)應(yīng)及時(shí)修復(fù)，重新測(cè)定測(cè)點(diǎn)高程，并記錄在案。③在施工期間，每填一層進(jìn)行一次沉降觀測(cè)，如兩次填筑時(shí)間間隔較長(zhǎng)，每3天需觀測(cè)一次。路堤填筑完畢進(jìn)入自由沉降期，每隔14天觀測(cè)一次。④做好監(jiān)測(cè)原始記錄、沉降記錄匯總表、沉降曲線圖等資料。

2.13.2 穩(wěn)定監(jiān)測(cè)

①位移邊樁采用鋼筋砼預(yù)制樁，砼設(shè)計(jì)標(biāo)號(hào)為C25，樁長(zhǎng)1.7m，邊長(zhǎng)10cm，在樁頂預(yù)埋不易磨損的鋼筋測(cè)頭，且頂部劃十字絲以利觀測(cè)。埋入深度在地表以下1.5m，樁頂露出地面高度20cm，埋置方法可采用打入或開(kāi)挖埋設(shè)，埋置后的邊樁周圍要回填密實(shí)，樁周上部涂醒目顏色，以防止踩、碰、撞發(fā)生位移。②水平位移觀測(cè)頻率與測(cè)定時(shí)間和沉降監(jiān)測(cè)同步。③水平位移的觀測(cè)采用單三角前方交會(huì)法觀測(cè)。觀測(cè)精度小于1mm。④每次觀測(cè)后應(yīng)及時(shí)整理、匯總測(cè)量結(jié)果。所有位移觀測(cè)完成后，根據(jù)位移資料繪制成果曲線圖。

3 小結(jié)

高原濕陷性黃土地區(qū)沖溝高填方路基工后沉降較大，質(zhì)量隱患較多，因此，應(yīng)該嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)和公路路基施工技術(shù)規(guī)范相關(guān)要求控制每一施工工藝。隨著現(xiàn)場(chǎng)條件的變化，及時(shí)調(diào)整施工方案，保證路基質(zhì)量。

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