張海全
山西路橋第六工程有限公司 山西晉中 030600
此公路工程的建設標準為二級(簡稱為二級公路),設計的行車速度是60km/h,合同路段的全線長度是32.86km,施工需穿過水山、洼地等惡劣地形環(huán)境,同時地下水豐富,排水難度系數比較高,承載力較為薄弱。根據地質勘察報告數據可知,軟弱土地基結構包含了素填土、淤泥土等,整體厚度相對較大,路基的結構直接關系到公路工程建設質量,由此必須制定有效的處理措施。通過工程設計師與技術員的綜合研究,最后決定選擇路基換填土施工技術,以提高路基性能,保證公路建設質量。
根據公路路基工程實踐施工經驗,軟土路基處理主要選用的方法包含開挖換填技術、復合地基加固技術以及堆載預壓技術等。而開挖換填技術的應用較為普遍,而且軟土路基處理效果最為突出。從本質上分析,開挖換填技術指的是把基礎底部結構的不良土層實施分層或是整層挖除處理,緊接著換填達到穩(wěn)定性標準規(guī)定要求的材料,例如石灰土與礦渣等[1]。其中石灰土材料比較豐富、成本低廉,而且具備良好的強度,在換填之后能夠增強路基結構的安全性、穩(wěn)定性,從而達到工程設計標準規(guī)定要求。綜合考慮此公路工程地質條件等影響要素,決定選擇的軟土路基填料是石灰土,按照施工段的實際要求制定了兩種技術方案:①若是路段路基天然含水量超過了25%,且地基承載力達到了80kPa 以上,則換填40cm 石灰土;②若是路段路基天然含水量超過了25%,且地基承載力低于80kPa,則換填80cm 石灰土。
為了能夠保證換填土施工質量,必須保證原材料性能指標達到設計標準規(guī)定基本要求。關于換填土原材料質量的控制,需要注意下述幾個方面:
①石灰。選擇的是鈣質生石灰或者是鈣質消石灰,當生石灰雨水之后就會形成巨大的熱量,使得1.5 倍至2.5 倍體積膨脹引發(fā)鼓包等質量問題,從而嚴重影響結構強度與穩(wěn)定性。所以施工前7d至8d 實現(xiàn)生石灰消解,并進行9mm 至1cm 的過篩處理[2]。此公路項目是二級公路,生石灰需要達到III 級以上。
②土料。選擇細粒土、粗粒土以及中粒土,優(yōu)質私性土的塑性指數應控制在12 至20 之間。一般土場在沙化之后其含水量就會減小,若是選用的土質含水量>最佳含水量規(guī)定要求,必須開展翻曬等一系列處理,確保其含水量符合規(guī)定。
③水。選擇普通自來水,并對材料進行均勻噴灑。
④拌和。按照設計技術方案與標準確定原材料的最佳配合比,此二級公路工程項目中石灰摻入比是11%。為實現(xiàn)材料的均勻、充分攪拌,應選擇移動拌合機(型號是KMA220)[3]。以保證混合料的含水量為前提,攪拌的過程中需要加入適量的自來水,從而提高混合料的性能。
根據設計技術方案開始施工放樣,選擇中線、邊線的位置進行標注,同時把此處的表層樹木、草皮以及表土等相關雜物清理干凈。淤泥的清理需要選用多種類型的機械設備,由于工程現(xiàn)場地質條件比較復雜,淤泥開挖應達到設計標準高度以下的40cm 或是80cm,并選擇推土機實現(xiàn)整平處理。為了能夠把換填部分存在的地表水及時、有效排出,嚴格控制積水沖刷造成的不利影響,需要在路基的兩側建立臨時排水措施,例如設置橫向排水坡(坡率是2%至4%),同時在山體的側下方建立縱向滲水溝(深度是60cm,寬度是40cm),從而實現(xiàn)地表水的有效排出。此外,換填土層下部應該安裝土工布,且處在拉直的狀態(tài),以保證換填土層的平整性滿足標準規(guī)定要求。針對土工布的使用而言,必須根據工程現(xiàn)場實際情況進行裁剪,相鄰的土工布搭接長度應該大于0.3m,同時保證搭接位置的強度與平整新符合規(guī)定要求,以免發(fā)生滲漏等相關問題。
換填料的運輸選擇的是自卸式運輸車,由其負責將換填料運輸至工程現(xiàn)場制定位置,緊接著按照網格化布料的模式實現(xiàn)推土攤鋪處理,為了能夠保證均勻、連續(xù)性攤鋪,此公路路基工程項目需要配置5 輛自卸式運輸車。在進行攤鋪施工時主要選擇的設備是攤鋪機(數量在2 臺以上),同時建立膠皮擋板結構,以提高填料層縱向、橫向攤鋪平順度與均勻性,從而切實保證攤鋪施工質量達到標準規(guī)定要求。攤鋪機(數量2 臺)作業(yè)過程中前后需要保持10cm 至20cm 的距離,速度保持在1.5m/min 至2.5m/min 之間,禁止突然加速、轉彎、停車以及掉頭等。
在換填料攤鋪施工結束之后,緊接著就要開始碾壓施工,碾壓主要分為初壓、復壓以及終壓階段,為了保證路面碾壓的平整度與密實性滿足規(guī)定基本要求,需要對各個碾壓階段進行嚴格控制,并根據工程實際情況選擇合適型號的壓路機,嚴格按照施工要求進行碾壓。
公路路基的碾壓施工階段,要求質量管理員根據技術標準嚴格檢測路基結構的壓實度,若是路基結構壓實度未達標,則必須重新進行碾壓。同時,最后2 遍碾壓路基的沉降量<2mm,則表明路基壓實度達標。若是終壓施工完成之后,通過檢測發(fā)現(xiàn)路基壓實度未達標,則需要合理增加碾壓施工遍數,實現(xiàn)不壓處理。此外,路基碾壓施工結束之后,質檢人員需要對路基表面輪跡等相關問題進行檢測,若是路基表面存在輪跡等問題則必須及時處理,以切實增強路基的結構性能。
此公路路基工程通過質量檢測后,路基壓實度>96%,達到了技術標準規(guī)定基本要求。由此表明,采用換填土施工技術有效增強了路基結構承載力與穩(wěn)定性,保證了路面行車安全。
本文結合公路路基工程實際情況,從多個角度分析與研究了軟土路基換填土施工技術與控制要點。實踐表明,軟土地基選擇換填土施工技術能夠切實增強路基結構承載力,提升路基的穩(wěn)定性,使路基結構性能達到了技術標準規(guī)定要求,保證了公路工程建設質量。