羅明帥
(石家莊市公路橋梁建設集團有限公司,河北石家莊 050000)
全風化花崗巖是花崗巖風化后的產物,在風化的作用下,花崗巖的結構變得較為松散,因云母含量較高,使得此類巖石的水穩(wěn)定性較差,導致工程應用受限。部分公路建設范圍內,大量分布的全風化花崗巖可用于路基填筑,因此,只要選擇適宜的施工技術并控制好質量即可。借此本文就全風化花崗巖路基施工技術展開分析。
某公路工程為高等級公路,路線全長88.456km。其中,第九合同段分布大量的全風化花崗巖,此類巖石中云母的含量相對較高。由于全風化巖石的結構非常松散,水穩(wěn)定性較差,黏結力小,正常情況下,此類巖石不適宜填筑路基,但該合同段中這種巖石大量分布且周邊并無適宜的填料,遠距離運輸填料會增大成本,可能延誤工期,故決定采用全風化花崗巖對路基填筑。
根據(jù)施工現(xiàn)場壓實試驗,可在路基的下路堤區(qū)域內,用全風化花崗巖作為填料開展填筑施工。具體施工方案如下:全風化花崗巖路基以分層的方法平鋪和壓實,對下一層填筑前,要檢測上一層的壓實度,看是否達標,確認達到標準要求后,方可填筑下層。每層填筑前,可結合現(xiàn)場情況,在地面上劃出方格網,以此來對花崗巖的松鋪厚度加以控制。壓實后,以灌砂法檢測壓實度,當花崗巖的天然含水率在5%以內時,壓實度要達到93%以上,函數(shù)率在5%~7%,壓實度應達到91%以上[1]。
2.2.1 下路堤施工
(1)本工程中,路基填料為全風化花崗巖,這種巖石的抗沖刷能力比較差,基于此,路基施工中,應避免全面鋪開,以免受到雨水沖刷影響填筑效果。下路堤可逐段施工,受降雨影響導致花崗巖的函數(shù)率增大時,可以暫停路基施工,對路塹排水設施及其他分項工程施工。待降雨過后,花崗巖的含水率恢復正常后,繼續(xù)施工下路基。需要注意的是,在路床和挖方段施工中,不可將全風化花崗巖作為填料使用。
(2)水文地質條件差的路段,施工前可通過設置滲溝等措施,改善水文條件,確保路基施工的順利開展,填料可選用透水性好的材料,以此來提高路基的整體穩(wěn)定性。下路堤采用分層平鋪、分層壓實的方法施工,對于原地面縱坡較大的路段,需要挖設臺階,避免施工中出現(xiàn)整體滑動的現(xiàn)象。作業(yè)段合龍時,可以采用交替填筑的方法,當條件受限無法交替填筑時,可在先填筑的路段設置臺階,防止不均勻沉降的產生。
(3)填筑下路堤的過程中,所有分層必須使用相同的填料,不得混用,每層填料的壓實厚度控制在15cm。上部的填料要具有較高的強度,下部的填料強度可略低一些。當天填筑的路段,要盡可能在當天完成碾壓密實,按照先輕后重的原則對填料碾壓,選擇適宜噸位的壓路機,保證碾壓效果。作業(yè)時,要對松鋪厚度嚴格控制,壓路機靜壓時,可采用慢速,振動碾壓以中速為宜,最大碾壓速度不得超過3.5km/h[2]。從外側向中心碾壓,從低處向高處碾壓。壓實后的路基要在停工時,做好日常養(yǎng)護并在復工前全面檢測。
2.2.2 上路堤與路床
在對路基的上路堤填筑時,可以將強風化板巖作為填料,路床填筑需要改良土體,石灰的摻入量控制在6%~9%,水泥摻量控制在3%~6%,施工技術要點如下:
(1)以水泥改良土體后,可采用分層的方法對路床填筑,每層改良土的厚度控制在30cm 以內,以壓實層的厚度和水泥摻入量作為主要依據(jù),計算出單位面積內所需的水泥質量[3]。
(2)施工過程中,可在上層壓實的路基上打好網格,將網格內的水泥質量控制在袋裝水泥的整數(shù)倍,這樣能夠使改良土的水泥劑量得到精確控制。當填料進場后,使用推土機初步整平,剔除填料中的雜物,以免影響后續(xù)的壓實效果。
(3)采用路拌法對改良劑現(xiàn)場拌和,在確保拌和深度的基礎上,保證均勻,不得存在素土夾層,在水泥終凝前要完成碾壓作業(yè),碾壓后,無法立即對上層填筑時,要采取有效的養(yǎng)護措施。
2.2.3 填方路堤邊坡
在全風化花崗巖路基施工中,邊坡受到雨水沖刷可能會出現(xiàn)崩塌破壞的情況,為確保路堤邊坡的結構穩(wěn)定性,要采取有效施工措施,防護邊坡,具體如下:
(1)當路基分層填筑碾壓完畢后,可在兩側路肩設置攔水壩和急流槽,使雨水快速從路基范圍內排出,避免邊坡受到雨水長時間沖刷;選用性質良好的土體,如黏土等,對壓實的路基包邊,以此來提高路基邊坡的結構穩(wěn)定性[4]。
(2)可采用多種工程防護措施聯(lián)合的方法,如鋪設骨架、滿鋪植被、土工網等。利用上述防護措施,提高邊坡的穩(wěn)定性,植被還可以防止水土流失。
(1)全風化花崗巖只能作為路堤填料使用,無法直接作為路床填料,為避免花崗巖液化引起路面脫空沉陷的情況發(fā)生,可對路床填料采取摻石灰或水泥的方法改良性質,以滿足施工要求。當選用石灰作為土體改良劑時,可按照設計要求或通過現(xiàn)場試驗的方法,合理確定石灰的摻入量。改良土體的配合比可以路基在最佳含水量狀態(tài)下,所能達到壓實度指標為依據(jù)。
(2)路堤填筑施工中使用的花崗巖填料,要做含水量和CBR 測試,達到施工規(guī)范的要求方可使用。如果CBR 值不達標,不得在路堤填筑中使用,若含水量過高,則可采用晾曬的方法降低含水量[5]。
(3)在花崗巖填筑施工前,可將地面坑洞中的沉積物清除干凈,隨后分層回填、分層壓實。地基強度不足的路段,要采取排水措施,通過修筑滲溝導出地下水,降低對地基的影響。全風化花崗巖填筑要避開雨季,可在現(xiàn)場鋪設彩條布或加大橫坡,防止雨水沖刷路基。每層路基填筑時,都要做4%的橫坡,以此來確保路基橫向排水順暢。
(4)全風化花崗巖填筑壓實經檢驗合格后,若因故無法對上層及時攤鋪,則可采取限制通行的方法,并在壓實層上灑適量的水潤濕,避免表層水分蒸發(fā)干燥松散。復工前,對路堤全面檢查,發(fā)現(xiàn)病害及時處理。路基壓實的過程中,要對壓路機的噸位合理選擇,保證壓實遍數(shù)足夠,這是提高壓實效果的有效途徑。路堤兩側要超填50cm左右,設置控制樁,對松鋪厚度加以控制,攤鋪后的花崗巖要及時碾壓,控制好穩(wěn)壓速度[6]。
(5)為避免雨水沖刷全風化花崗巖路基邊坡,每層碾壓后,可使用平地機將部分填土刮至路肩處。路塹邊坡的坡率控制在1∶1.5,從上向下開挖土方,挖一級做好一級的防護措施,坡面保留30cm 以上,防護前清挖到位即可[7]。在雨季施工中,花崗巖邊坡要采取集中開挖的方法,并采取封閉和防護措施,從上游向下游開挖截水溝,做好防滲處理。
(6)作業(yè)面不得出現(xiàn)積水現(xiàn)象,邊坡開挖前,可在路塹頂面設置截水溝,并在開挖的臺階上設排水溝?;◢弾r邊坡的坡腳位置處比較容易出現(xiàn)剪切破壞的現(xiàn)象,對此可采取設置擋墻的措施,提高坡腳的抗沖刷能力[8]。
全風化花崗巖路基施工是一項復雜程度較高的工作,由于其中涵蓋諸多內容,一旦某個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題,都可能影響到路基的整體質量。為此,要了解并掌握全風化花崗巖路基施工技術,并在實際工程中加以合理運用,保證路基按質、按量、按時完成。