黃河灘地粉性土路基施工技術(shù)及應(yīng)用

摘要：以東營黃河公路大橋及接線工程為例，介紹高等級公路利用低液限粉性土進行路基〈路堤〉施工的關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：高等級公路；粉性土；路堤；施工技術(shù)

東營黃河公路大橋及接線工程地處鹽堿地，接線工程填方高，路線所在區(qū)域全部為第四系覆蓋，地層巖性主要有粉土、粉砂、粉細砂、鹽漬土。適宜路基填土缺乏。土地資源是不可再生的資源，節(jié)約用地是關(guān)系整個國民經(jīng)濟發(fā)展和社會穩(wěn)定的重大戰(zhàn)略問題。黃河從上游帶來大量土資源，但黃河沖積土大都為低液限粉土，水穩(wěn)性差，土顆粒間幾乎沒有粘結(jié)力，摩阻力也極小，不宜作為路基填土施工而造成土資源的嚴(yán)重浪費，為此，研究黃河沖積土特性，開發(fā)黃河灘地粉性土路基填筑施工方法，節(jié)約大量土地資源，值得我們深入研究與大力提倡。

一 粉土性質(zhì)

低液限粉土是一種工程性質(zhì)較差的筑路材料，土粒比重為2.4～2.7g/cm3，填土的最大干密度為1.60～1.75g/ cm3，最佳壓實含水量在12%～15%之間。粉土液限低，粘性差，易被壓碎，浸水時很快濕透，易成流體狀態(tài)，粉性土的毛細水上升高度大，雨季極易引起路基的塌方、滑坡、翻漿冒泥等病害。

二 填土壓實方法

１）含水量與路基填土的壓實度有密切關(guān)系，粉性土同樣具有，當(dāng)土質(zhì)、壓實功和壓實方法不變時，土的干容重隨含水量的增加而增加，當(dāng)干容重達到某一最大值時，含水量的增加反而使干容重降低。２）填土路基一般有碾壓成型法、強夯法。但碾壓成型法輪跡深，容易過壓；強夯法施工速度太慢。３）在施工中，我們大膽探索，采取灌水法、覆土羊足碾碾壓成型法、濕法碾壓成型法等成型方法，均能滿足壓實度的要求，但灌水法、濕法碾壓成型法適合填方低的二級以下路基，這兩種方法極易造成溜槽和滑塌，在此暫不進行熬述；覆土羊足碾碾壓成型法可滿足填方高的高速及一級公路路基的施工。覆土羊足碾碾壓成型法在大面積施工前采用100～200m的試驗路段，確定施工時的填土松鋪厚度，該填土松鋪厚度為確保壓實后總厚度為30cm，其中下層20cm為每層的填土壓實層厚度，上層 10cm為覆土厚度，上層10cm為覆土已被羊足碾破壞，但下層20cm經(jīng)采用灌砂法檢測壓實度完全能夠滿足要求。碾壓采用大型推土機攜帶羊足碾進行拖振，根據(jù)不同的壓實度區(qū)間采用相應(yīng)的壓實遍數(shù)。含水率采用最佳含水率±2%范圍即可，采用覆土碾壓對10cm以下部分含水率的蒸發(fā)影響較小。

上述施工方法解決了采用其他方法大面積施工進度慢的問題；填補了黃河灘地大量土資源的閑置浪費不能用于高等級公路路基填筑的施工技術(shù)方法；解決了公路建設(shè)與節(jié)約用地之間的矛盾，在公路建設(shè)中如何更加節(jié)約、更加合理的利用土地，成為今后公路交通可持續(xù)發(fā)展中最為關(guān)鍵的問題之一。

三 粉土路基雨季施工防護

由于低液限粉性土浸水易形成流體狀態(tài)的特性，如果在雨季施工中沒有及時做好防護措施，被雨水浸透土基強度大幅度降低，匯集的雨水在較低的路基處流出，極易沖刷成水槽，影響路基正常施工進度的同時，還影響路基質(zhì)量。

１）雨季施工前據(jù)實編制實施性的雨季施工組織設(shè)計。2）在路基開始施工時，在路基兩側(cè)開挖一定深度的邊溝，降低地下水及雨水對路基的侵害，并能及時排除積水。排出的積水不得流如農(nóng)田、耕地等，并不得引起水溝淤積和路基沖刷。3）不要長路段作業(yè)，每一層的表面應(yīng)做成2%～4%的排水橫坡，到適宜含水率時應(yīng)當(dāng)天完成壓實工作及時上土覆蓋。4）施工時加寬路基碾壓寬度，由每側(cè)大于路基設(shè)計寬度30cm調(diào)整為50cm，預(yù)留沖刷寬度，以保護實體路基的穩(wěn)定。5）設(shè)置擋水埝和臨時泄水槽成型路段表面兩側(cè)邊緣地帶應(yīng)保持一條寬不小于30cm，高不小于30cm的土埂，作為擋水埝，引流雨水沿土埂方向至路基兩側(cè)設(shè)置的臨時泄水槽處，流入路基坡腳處臨時排水溝排出路基范圍。臨時泄水槽應(yīng)每 50米或低高程處設(shè)置一道，槽底、槽壁用水泥砂漿抹面。采用此種防護措施，以降低對路基沖刷破壞，保證路基的施工質(zhì)量。

四 路床處理

黃河灘地低液限粉土CBR值低，不能滿足路床填筑的整體穩(wěn)定性要求，況且路床質(zhì)量的好壞直接關(guān)系到整條道路的使用年限。為保證路床填土的強度，滿足路床的設(shè)計彎沉值，決定對粉性土改善處理。

一般用于路床處理有換填土、摻加石灰或水泥改善處理。考慮到當(dāng)?shù)赝临Y源和經(jīng)濟效益等實際情況，決定采用石灰土進行加強處理。石灰土施工已有成熟施工技術(shù)在此不做闡述。

五 路基邊坡防護

低液限粉土路基的邊坡防護不要安排到路面施工結(jié)束后，否則要經(jīng)過多個雨季的沖刷考驗，為此在路床改善加強處理后及時按設(shè)計坡度收坡或刷坡，按設(shè)計施工永久性泄水槽，同時進行邊坡植物防護。采用土工網(wǎng)格、土工網(wǎng)墊噴播植草防護時，應(yīng)與坡面密貼，上、下邊埋入土中不小于0.4m，噴播草籽后及時覆蓋表土，灑水養(yǎng)護，成活率應(yīng)達90%。

六 結(jié)束語

１）利用閑置的黃河灘地土資源填筑路基節(jié)約了黃河清淤和征用耕地的大量費用，在公路建設(shè)中節(jié)約用地，實行最嚴(yán)格的耕地保護制度，是公路建設(shè)持續(xù)、快速、健康發(fā)展的客觀要求。2）對路床以下部分研究開發(fā)出覆土羊足碾碾壓成型法，不僅提高路基填筑速度，保證路基主體質(zhì)量，而且對公路界是一種貢獻。3）路床部分通過對粉性土改良，保證其強度要求，滿足路基彎沉要求。4）路基施工中雨季極易產(chǎn)生邊坡沖刷、溜槽和滑塌，通過設(shè)置排水溝、擋水埝和臨時泄水槽，解決施工中坍塌失穩(wěn)現(xiàn)象。5）路床改善成型后提前進行邊坡植物種植，做好成型路基防護。