方筠，胡子全

（1陜西鐵路工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院 鐵道工程系，陜西渭南 714000；2江西省廣昌至吉安高速公路建設(shè)項(xiàng)目辦公室，江西贛州 341000)

0 引言

因高速公路建設(shè)的提速，路基填筑完畢后自然沉降時(shí)間往往較短，路基特別是高填方路基的工后沉降更加明顯，必須在施工過程中采取補(bǔ)強(qiáng)措施予以控制[1]。目前，對(duì)路基補(bǔ)強(qiáng)的主要技術(shù)方法有落錘強(qiáng)夯、沖擊碾壓及重型壓路機(jī)強(qiáng)力激振[2]。前兩者在覆土較薄時(shí)需避開路基下方的結(jié)構(gòu)物，否則極易造成結(jié)構(gòu)物的損壞，而避開這些區(qū)域又會(huì)造成路基碾壓的不均勻。大噸位強(qiáng)激振壓路機(jī)的出現(xiàn)，較好解決了此類問題，但業(yè)內(nèi)對(duì)于32t及以上振動(dòng)壓路機(jī)作用深度還缺乏深入研究。

因此，本文結(jié)合某高速公路的工程實(shí)踐，通過試驗(yàn)段補(bǔ)強(qiáng)后反挖，驗(yàn)證32t大噸位強(qiáng)激振力壓路機(jī)補(bǔ)強(qiáng)效果，從而為其他同類項(xiàng)目提供參考。

1 試驗(yàn)段選取

試驗(yàn)段位于位于江西省中南部，地處亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，氣候潮濕多雨。沿線為山嶺重丘區(qū)，地形較為復(fù)雜。根據(jù)設(shè)計(jì)文件，當(dāng)填方路基填高大于15m時(shí)，路基應(yīng)作為高填路基處理[3]，依據(jù)場(chǎng)地水文地質(zhì)條件、填料來源及其性質(zhì)，需對(duì)路堤地基及堤身處治等進(jìn)行專門設(shè)計(jì)，同時(shí)路基填料選用級(jí)配較好的粗粒土作為填料，考慮采用32t重型壓路機(jī)進(jìn)行增強(qiáng)補(bǔ)壓，提高路堤本體的壓實(shí)度，以減少高路堤工后的差異沉降。

在施工中，選取長(zhǎng)為80m的試驗(yàn)段進(jìn)行碾壓工藝測(cè)試。在路堤填筑1～9層選用細(xì)粒土砂作為填料，10～12層選用黏土質(zhì)砂作為填料，先以26t壓路機(jī)分層碾壓，之后采用32t強(qiáng)激振力壓路機(jī)補(bǔ)強(qiáng)。表1是試驗(yàn)段選用填料黏土質(zhì)砂和細(xì)粒土試驗(yàn)參數(shù)的對(duì)比，圖1是兩種土樣擊實(shí)曲線對(duì)比。

表1 選用填料黏土質(zhì)砂和細(xì)粒土試驗(yàn)參數(shù)的對(duì)比

圖1 不同土樣擊實(shí)曲線

從表1和圖1可明顯看出，兩種填料在界限含水率、最大干密度等主要技術(shù)指標(biāo)有所差異，將通過試驗(yàn)段驗(yàn)證碾壓及補(bǔ)強(qiáng)的效果。

2 普通碾壓

2.1 施工工藝

試驗(yàn)段路基施工時(shí)選用26t壓路機(jī)進(jìn)行普通碾壓。填筑施工時(shí)采取左右幅同時(shí)填筑，每間隔10m作為一個(gè)斷面，采用網(wǎng)格定鋪法和標(biāo)桿掛線法嚴(yán)格控制壓實(shí)厚度為33cm（松鋪厚度40cm）；分層掛線確定填土邊線，填土邊線應(yīng)比設(shè)計(jì)寬度寬出0.5m，撒上白灰標(biāo)記邊線位置。

碾壓前先檢測(cè)土的含水量，應(yīng)控制填料含水量不超過試驗(yàn)段填筑試驗(yàn)中要求的最佳含水量的±2%；作業(yè)時(shí)遵循“先輕后重、先弱后強(qiáng)、先慢后快、輪跡重疊”原則，初壓速度為1.2～1.5km/h,振壓速度為2～2.5km/h,最大速度控制在4km/h；采用相同的壓實(shí)順序（從邊緣向中心碾壓）、相同的壓實(shí)遍數(shù)（靜壓1遍 +弱振1遍+強(qiáng)振4遍+靜壓收光1遍），左右幅各隨機(jī)選2點(diǎn)進(jìn)行壓實(shí)度檢測(cè)（要求為93%）。

2.2 碾壓效果分析

當(dāng)振動(dòng)壓路機(jī)碾壓完第三遍之后，采用灌砂法檢測(cè)壓實(shí)度。

圖2為該試驗(yàn)段采用26t振動(dòng)壓路機(jī)碾壓后路基各層壓實(shí)度對(duì)比圖。 圖中A層為填高4m（10～12層）處黏土質(zhì)砂填筑層、B、C、D層各為填層高度3m（7～9層）、2m（4～6層）和1m（1～3層）處的細(xì)粒土砂填筑層。

圖2 26t壓路機(jī)碾壓后路基各層壓實(shí)度對(duì)比圖

從圖中可以明顯看出，各層位的壓實(shí)度均大于93%，說明采用26t壓路機(jī)能較好滿足兩種填料的壓實(shí)要求，且黏土質(zhì)砂比細(xì)粒土砂壓實(shí)效果更好。

3 補(bǔ)強(qiáng)碾壓

3.1 施工工藝

試驗(yàn)段高填路基填筑碾壓施工先用26t壓路機(jī)施工，每施工三層，壓實(shí)厚度達(dá)到1m時(shí)，再次采用32t強(qiáng)激振力壓路機(jī)進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)碾壓。重復(fù)以上步驟，每三層碾壓施工完畢后，再用32t超重噸位超大激振力自行式壓路機(jī)，以“縱向進(jìn)退”，重疊往復(fù)式振壓，縱向重疊二分之一輪體，嚴(yán)格按照“由低到高、先邊后中、先慢后快”的原則進(jìn)行碾壓，強(qiáng)振3遍后，再次用 26t壓路機(jī)靜壓收光1遍，32t壓路機(jī)振壓速度為2～2.5km/h。

重復(fù)上述26t和32t壓路機(jī)施工步驟，此后第6層2m處、第9層3m處、第12層4m處皆用32t壓路機(jī)補(bǔ)強(qiáng)碾壓。

3.2 補(bǔ)強(qiáng)效果分析

32t強(qiáng)激振力壓路機(jī)補(bǔ)強(qiáng)碾壓完畢后，在路基左、右幅每層各選二個(gè)點(diǎn)，用挖機(jī)分層開挖，現(xiàn)場(chǎng)分層取樣，采用灌砂法測(cè)定各層壓實(shí)度，與普通碾壓各層壓實(shí)度比較（圖3）。是黏土質(zhì)砂和細(xì)粒土砂兩種填料在補(bǔ)強(qiáng)碾壓前后的壓實(shí)度增量的對(duì)比，其中A、B、C、D各層所對(duì)應(yīng)層位與圖2相同。

圖3 補(bǔ)強(qiáng)碾壓與普通碾壓路基各層壓實(shí)度增量對(duì)比圖

從圖3壓實(shí)度增量對(duì)比圖可看出：（1）采用補(bǔ)強(qiáng)碾壓后不同層位的壓實(shí)度增加明顯，壓實(shí)度增量最大可達(dá)2.6%，最小為0.5%；均能夠達(dá)到設(shè)計(jì)壓實(shí)度要求，超過93區(qū)的標(biāo)準(zhǔn)；（2）補(bǔ)強(qiáng)碾壓對(duì)不同土樣的壓實(shí)度增強(qiáng)均是有效的；（3）通過對(duì)不同土樣、每1m厚度補(bǔ)強(qiáng)碾壓各層位的的質(zhì)量檢查，可以看出壓實(shí)度增加最大處在第3層，即表層30cm位置，補(bǔ)強(qiáng)碾壓后的有效影響深度在100cm處。

4 結(jié)語

通過試驗(yàn)段補(bǔ)強(qiáng)碾壓施工研究，可得出以下結(jié)論：

（1）高填路基在普通碾壓后通過補(bǔ)強(qiáng)碾壓得到進(jìn)一步的壓實(shí)，壓實(shí)度可明顯提高0.5%～3%左右，可顯著降低路基的工后沉降；

（2）將施工含水量控制在最佳含水量±2%，補(bǔ)強(qiáng)碾壓對(duì)不同土樣碾壓質(zhì)量皆有明顯提高；

（3）補(bǔ)強(qiáng)碾壓作用深度可100cm，在普通碾壓后每三層進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)施工，壓實(shí)度提高顯著；

（4）在山嶺重丘地帶采用32t重型激振壓路機(jī)對(duì)高填方路基進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)碾壓方法具有不受地形條件和橋隧等構(gòu)筑物位置限制、操作方便，效率高、效果好，應(yīng)用前景廣闊。

[1]石揚(yáng)釗，朱寶林，賈俊力，等.YZ36系列振動(dòng)壓路機(jī)在高填方路基補(bǔ)強(qiáng)碾壓中的應(yīng)用[J].公路交通科技：應(yīng)用技術(shù)版，2015（5）.

[2]王虎立.沖擊碾壓技術(shù)在高速公路施工中的應(yīng)用[J].科學(xué)家，2016(10).

[3]胡尚軍.沖擊壓實(shí)在高填方路基中的應(yīng)用分析[J].交通世界，2010（8）.