高速公路軟基地段高填方路基施工技術(shù)

魏 如 嘉

(山西路橋建設(shè)集團(tuán)有限公司，山西 太原 030006)

高速公路路基施工，尤其是高填方路基，經(jīng)常會(huì)遇到軟基段，若未對(duì)軟基進(jìn)行有效處理，則會(huì)對(duì)路基穩(wěn)定性及承載力造成嚴(yán)重影響，產(chǎn)生不均勻沉降等問(wèn)題。因此，在軟基段進(jìn)行高填方路基施工時(shí)，應(yīng)切實(shí)做好施工控制。

1 工程概況

以某高速公路工程A標(biāo)段為例進(jìn)行分析，該路段總長(zhǎng)23.5 km，設(shè)計(jì)時(shí)速100 km/h，路基設(shè)計(jì)寬度26.5 m，填方高度較大，為典型的高填方路基。此外，根據(jù)前期地質(zhì)勘察報(bào)告可知，路段內(nèi)分布一定面積的軟基段，軟基承載力無(wú)法滿足要求，容易引起路面不均勻沉降等問(wèn)題，在路基施工中應(yīng)引起重視，采用適宜的方法進(jìn)行處理。

2 施工準(zhǔn)備

1)組織全體技術(shù)人員了解設(shè)計(jì)圖紙真實(shí)意圖，學(xué)習(xí)并掌握國(guó)家相關(guān)現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)規(guī)范，合理進(jìn)行施工布置，確定計(jì)劃、工藝與方法，并針對(duì)資源、質(zhì)量、工期和安全制定相應(yīng)的安排，確保施工有序進(jìn)行[1]。

2)開(kāi)展現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)作業(yè)，對(duì)水準(zhǔn)點(diǎn)與控制點(diǎn)進(jìn)行復(fù)核，同時(shí)對(duì)水準(zhǔn)點(diǎn)及導(dǎo)線點(diǎn)予以加密，構(gòu)建相應(yīng)的控制網(wǎng)。通過(guò)對(duì)導(dǎo)線點(diǎn)的加密，借助全站儀等裝置放出所有橫斷面、中樁和邊樁，在實(shí)地使用石灰線標(biāo)示邊樁線及中樁線，再對(duì)路基回填數(shù)量進(jìn)行計(jì)算。

3)對(duì)所有填方材料進(jìn)行必要的試驗(yàn)檢測(cè)，填筑施工前，根據(jù)相關(guān)規(guī)程的要求，進(jìn)行以下試驗(yàn)檢測(cè)：顆粒性質(zhì)分析、填料含水量測(cè)試、填料密實(shí)度測(cè)試、塑限與液限測(cè)試、有機(jī)質(zhì)含量測(cè)試、CBR試驗(yàn)、擊實(shí)試驗(yàn)。

3 主要工序

3.1 現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備

3.1.1地表清理

利用挖掘機(jī)及其配套裝置拆除現(xiàn)場(chǎng)所有植被與表層土，施工人員進(jìn)場(chǎng)對(duì)樹(shù)木進(jìn)行砍伐，并借助推土機(jī)除去樹(shù)根，由自卸汽車將棄土運(yùn)出場(chǎng)外，存放于指定的棄土場(chǎng)，棄土的堆放應(yīng)有序。針對(duì)不可作為填筑材料的土方，也應(yīng)完全清除，以免留下質(zhì)量隱患。對(duì)于魚(yú)塘和低洼處等特殊路段，應(yīng)先進(jìn)行排水，在淤泥清除干凈之后再作整平處理。然后開(kāi)始原基礎(chǔ)上進(jìn)行碾壓，使填筑前基礎(chǔ)壓實(shí)度不低于90%，同時(shí)通過(guò)回填和原地面標(biāo)高完全相等。對(duì)表層軟土進(jìn)行處理，清除深度要求不小于50 cm。在坡度比1∶5大的地段，需通過(guò)開(kāi)挖形成寬度大于2 m且高度在30 cm左右的臺(tái)階[2]。

3.1.2軟基換填

正式填筑前，需對(duì)范圍內(nèi)的軟基進(jìn)行全面換填處理，換填一般選用具有良好透水性的材料，如碎石層等，同時(shí)碎石層還要和排水溝保持接通，在振動(dòng)壓實(shí)的作用下形成滿足要求的密實(shí)度，以此為后續(xù)填筑施工奠定良好基礎(chǔ)。

3.1.3試驗(yàn)段施工

選擇長(zhǎng)度不小于200 m且具有一定代表性的路段作為試驗(yàn)段，采用設(shè)計(jì)確定的方法進(jìn)行施工。進(jìn)行試驗(yàn)段施工的目的在于確定適宜的技術(shù)參數(shù)，如松鋪厚度系數(shù)、壓路機(jī)類型與組合、壓路機(jī)行駛速度、碾壓遍數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)沉降差。

3.1.4臨時(shí)排水

在不影響施工的位置設(shè)置臨時(shí)排水設(shè)施，要求施工現(xiàn)場(chǎng)排水必須通暢，不能因?yàn)榕潘焕麑?duì)施工造成影響，從而延誤工期。

3.1.5施工測(cè)放

根據(jù)設(shè)計(jì)資料進(jìn)行測(cè)放，確定并標(biāo)出填筑寬度、中線和邊樁。在得到測(cè)量報(bào)告后，還應(yīng)及時(shí)匯報(bào)至現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理工程師進(jìn)行審批，審批完成并確認(rèn)合格后開(kāi)始施工。

3.2 填筑施工

1)安排填筑材料進(jìn)場(chǎng)和攤鋪，根據(jù)試驗(yàn)段施工情況，將松鋪厚度確定為30 cm[3]。

2)檢測(cè)填筑材料的含水量，如果檢測(cè)結(jié)果大于最佳含水量+2%，則應(yīng)進(jìn)行翻曬；而小于最佳含水量-2%時(shí)，應(yīng)進(jìn)行灑水悶料，只有實(shí)際含水量處在最佳含水量±2%內(nèi)時(shí)，才可碾壓，這樣能確保路堤達(dá)到要求的密實(shí)度。

3)使用自重在50 t以上的振動(dòng)壓路機(jī)進(jìn)行碾壓，碾壓應(yīng)按照試驗(yàn)段確定的參數(shù)進(jìn)行，確保碾壓遍數(shù)符合要求。在碾壓過(guò)程中，直線段應(yīng)從兩邊開(kāi)始向中間進(jìn)行，半徑較小的曲線段應(yīng)從內(nèi)側(cè)開(kāi)始向外側(cè)進(jìn)行，采用縱向進(jìn)退式的方法，橫向接頭應(yīng)保持0.4 m～0.5 m的重疊，縱向輪跡也應(yīng)保持相同長(zhǎng)度的重疊，碾壓速度應(yīng)不超過(guò)4 km/h。第一遍碾壓為靜壓，按由慢至快，由弱至強(qiáng)的原則進(jìn)行，最后一遍碾壓也為靜壓。碾壓完成后，應(yīng)沒(méi)有死角和漏壓，保證碾壓的均勻性。對(duì)于壓路機(jī)難以到達(dá)的位置，應(yīng)由人工進(jìn)行夯實(shí)處理。

4)碾壓完成后進(jìn)行壓實(shí)度檢測(cè)，這是質(zhì)量控制工作主要內(nèi)容，本次主要使用灌砂法，同時(shí)在施工中還進(jìn)行了實(shí)時(shí)跟蹤檢測(cè)。通過(guò)在施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行的壓實(shí)度檢測(cè)，根據(jù)檢測(cè)結(jié)果，分析并找出導(dǎo)致壓實(shí)度不滿足要求的原因，以及壓實(shí)度主要影響因素，進(jìn)而有針對(duì)性和目的性的制定處理措施。如果采取措施以后依然無(wú)法解決問(wèn)題，則應(yīng)予以返工處理，直到壓實(shí)度滿足要求為止。

5)每層填筑施工前，先通過(guò)開(kāi)挖形成臺(tái)階，再進(jìn)行碾壓至要求的壓實(shí)度后才能開(kāi)始填筑。在分層填筑至適當(dāng)高度后，于填筑開(kāi)挖交界位置，根據(jù)設(shè)計(jì)方案鋪設(shè)一層土工格柵，這樣做的目的是提高路基整體穩(wěn)定性。在對(duì)格柵進(jìn)行鋪設(shè)時(shí)，應(yīng)用錨釘?shù)葘⑵浼庸淘谂_(tái)階上。

6)當(dāng)填筑到路床下方0.8 m時(shí)，需要填筑強(qiáng)度相對(duì)較高的材料，本次施工使用強(qiáng)風(fēng)化砂巖，采用相同的工藝進(jìn)行分層填筑與碾壓。這種做法的應(yīng)用也能提高路基穩(wěn)定性[4]。

7)填筑施工應(yīng)嚴(yán)格按照橫斷面進(jìn)行全寬范圍內(nèi)的分層作業(yè)，從最低處開(kāi)始，遵循先低后高的原則。從兩側(cè)開(kāi)始向中間進(jìn)行卸料，借助推土機(jī)將填料推平，局部不平整處嵌填石屑。在壓實(shí)層頂部停止下沉后，進(jìn)行隨機(jī)抽檢，確定壓實(shí)度，確認(rèn)合格后開(kāi)始填筑上一層。

8)為使壓實(shí)度滿足要求，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)以下要素的控制：碾壓遍數(shù)、平整度、含水量與松鋪厚度。實(shí)際施工中，用掛線的方式控制松鋪厚度，并在碾壓完成后根據(jù)技術(shù)規(guī)范要求對(duì)平整度進(jìn)行檢查。此外，為保證邊緣處填料壓實(shí)度，還應(yīng)在填方過(guò)程中向外側(cè)超填一定高度，實(shí)踐表明，這樣能有效保證邊坡穩(wěn)定性。

9)對(duì)于土石混填施工，也應(yīng)采用分層填筑的方法，將每一層的松鋪厚度確定為30 cm，且填筑用石料厚度應(yīng)控制在壓實(shí)厚度60%以下。如果填料當(dāng)中的石料總含量在70%以內(nèi)，則可對(duì)土石進(jìn)行混合，再進(jìn)行填筑，但必須確保混合均勻性，不能出現(xiàn)局部石料集中的現(xiàn)象；如果石料總含量在70%以上，則應(yīng)先對(duì)大塊石料進(jìn)行攤鋪，大面朝下，平穩(wěn)放置，然后攤鋪小塊石料，在縫隙中填入石屑，平整度滿足要求后開(kāi)始碾壓。

10)施工中，在坡腳向外延伸5 m處設(shè)置路基沉降動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，此外還包括所有可能發(fā)生滑移、沉降的位置。借助精密儀器檢測(cè)路堤整體穩(wěn)定性，并做好相關(guān)記錄，為后續(xù)工作提供可靠依據(jù)[5]。

11)填筑施工完成后，進(jìn)行必要的修整工作。根據(jù)設(shè)計(jì)和規(guī)范的要求，對(duì)路基中線、全寬、縱坡、橫坡與邊坡等進(jìn)行檢查，若檢查結(jié)果不滿足要求，則應(yīng)及時(shí)進(jìn)行修整，否則將影響后續(xù)路面施工。

4 結(jié)語(yǔ)

高速公路路基施工經(jīng)常遇到軟土地基，為避免軟土地基造成不利影響，一方面應(yīng)采取有效措施進(jìn)行處理，另一方面應(yīng)做好路基施工控制，嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求和規(guī)范進(jìn)行施工，并在施工中及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決潛在的問(wèn)題，從而保證軟基段高填方路基施工質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

[1] 高明燦.高速公路軟基地段高填方路基施工技術(shù)探討[J].低碳世界,2016(32):206-207.

[2] 周永桂.高速公路軟基地段高填方路基施工技術(shù)研究[J].建材與裝飾,2016(42):244-245.

[3] 亞滿初.高速公路軟基地段高填方路基施工技術(shù)[J].四川水泥,2017(2):52.

[4] 周仁松.研究高速公路軟基地段高填方路基施工技術(shù)[J].黑龍江交通科技,2016,39(10):69,71.

[5] 周長(zhǎng)水,饒道盛.高速公路軟基地段高填方路基施工技術(shù)分析[J].交通世界,2016(28):60-61.