新建道路沼澤區(qū)換填深度確定及質(zhì)量控制

曉 夏

中交一公局集團(tuán)有限公司海外事業(yè)部

1 引言

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的不斷發(fā)展，我國的交通運(yùn)輸行業(yè)的發(fā)展也有了明顯的提高，再加上近幾年我國企業(yè)實(shí)施走出去戰(zhàn)略，培育具有全球競爭力的世界一流企業(yè)，尤其在海外施工項(xiàng)目更為重要。為此，高速公路的建設(shè)質(zhì)量必將提出更高的要求。但是在現(xiàn)實(shí)當(dāng)中往往會(huì)出現(xiàn)一些不良地質(zhì)，如果處理不當(dāng)，將會(huì)對(duì)工程質(zhì)量造成嚴(yán)重地質(zhì)量缺陷，如路基失穩(wěn)、沉降等病害，從而對(duì)工程的順利進(jìn)展或日后的車輛通行造成影響。這就需要有一套可靠的計(jì)算方法和施工工藝，來保證工程的質(zhì)量。

2 施工準(zhǔn)備

2.1 地勘計(jì)劃

在路線幾何確定之后，參考圖紙和實(shí)地勘查確定填方區(qū)域并布置勘探點(diǎn)位，布置原則是每30m～50m一個(gè)測(cè)點(diǎn)，不足50m的一個(gè)測(cè)點(diǎn)。在勘探工作開始之前要復(fù)檢勘探點(diǎn)位，點(diǎn)位和批復(fù)的地勘計(jì)劃位置一致后開始勘探工作。本項(xiàng)目填方路基區(qū)域勘探實(shí)驗(yàn)方法采用重型觸探和挖探進(jìn)行判別是否需要換填及深度。

2.2 儀器人員配置

儀器要求：如表1 所示，人員要求：有地質(zhì)工程師證的專業(yè)人員。

3 換填深度確定

清淤換填太深，不僅給施工增加難度還會(huì)影響成本和工期，換填太淺影響路基的穩(wěn)定性和沉降，給工程帶來質(zhì)量隱患。本項(xiàng)目通過對(duì)質(zhì)量、成本、和進(jìn)度綜合考慮以及地勘結(jié)果、實(shí)地勘查、挖探取樣分析研究，最終確定合理的換填深度。

3.1 重型觸探（PCL）結(jié)果分析

初步確定需要換填的深度。以下圖表分別為某一沼澤區(qū)域測(cè)點(diǎn)布置圖和結(jié)果。

圖1 PDL測(cè)點(diǎn)布置圖

表1

表2

表3

表4

由于地質(zhì)條件、填方高度、設(shè)計(jì)荷載等因素影響，對(duì)清淤換填后的深度和基地承載力要求標(biāo)準(zhǔn)不一，本項(xiàng)目通過對(duì)最不利情況下的沉降和穩(wěn)定性進(jìn)行計(jì)算，確定沼澤區(qū)域基底承載力以≥1bar作為判別依據(jù)，并以此進(jìn)行控制。

通過表2～表4 數(shù)據(jù)顯示，此區(qū)域換填深度可初步確定為約3m。地勘實(shí)驗(yàn)在實(shí)施過程中，也會(huì)有一定的弊端，因?yàn)榈刭|(zhì)的變化、布點(diǎn)的數(shù)量和位置以及操作過程、方法都會(huì)給實(shí)驗(yàn)結(jié)果帶來一定的偏差。為了盡量提高換填深度合理性，需進(jìn)一步對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行挖探勘查。

3.2 現(xiàn)場(chǎng)挖探

挖探是一種比較直觀的勘探方法，現(xiàn)場(chǎng)操作也很容易。但也存在著一些不足，比如，挖探不能直接算出地基的承載力，況且探測(cè)深度也有限。通過本項(xiàng)目運(yùn)用過程中發(fā)現(xiàn)，此方法使用于換填深度不超過5米的區(qū)域較為合理。

挖探方法：挖探的位置要盡量和觸探的位置接近，保證能夠和觸探結(jié)果有一個(gè)相互驗(yàn)證。如果有不同材料需對(duì)每層材料提取有代表性的試樣，并測(cè)量每層厚度。最后，進(jìn)行室內(nèi)土樣實(shí)驗(yàn)，并對(duì)其結(jié)果進(jìn)行分析研究。

圖2 測(cè)量探坑深度

圖3 開挖探坑現(xiàn)場(chǎng)

探坑中土樣實(shí)驗(yàn)結(jié)果，如表5～表7所示。

表5

表6

表7

根據(jù)《法國路橋?qū)嶒?yàn)室（LCP）填方和路基工程》要求，A3ts土不能用于高速公路，所以，本項(xiàng)目以此為界限對(duì)清除材料進(jìn)行判別。因此，通過對(duì)同一個(gè)位置的觸探結(jié)果和土樣分析結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析，例如，表2和表5屬于同一位置勘探數(shù)據(jù)，表2中可以看出，大于1bar 的深度在2.8m 以上，在表5 中可以看出，3m～4m深度的材料是可以用作填方的材料，以同樣的方法對(duì)同一位置的勘探數(shù)據(jù)進(jìn)行分析進(jìn)一步得出，此區(qū)域清淤深度約為3m。

4 施工質(zhì)量控制

通過設(shè)計(jì)計(jì)算通過，并且相關(guān)文件得到批復(fù)后，現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備施工。清淤換填施工應(yīng)根據(jù)氣候條件合理安排時(shí)間，比如，有雨季和旱季之分的時(shí)候要把基坑開挖安排到旱季施工，不僅施工簡單而且對(duì)質(zhì)量也有一定的保證。

4.1 材料準(zhǔn)備

換填材料要符合本項(xiàng)目特別技術(shù)條款或設(shè)計(jì)文件的要求。嚴(yán)控材料來源，不滿足要求的填料不準(zhǔn)進(jìn)入到施工現(xiàn)場(chǎng)。填筑時(shí)，保證每一層材料性質(zhì)相同。本項(xiàng)目所有清淤換填采用片麻巖。換填第一層直徑50cm～100cm，之后每層換填厚度60cm，換填的料粒徑不得大于層厚的2/3，對(duì)超粒徑的石塊用破碎錘將其破碎至小于40cm。換填石料要提前儲(chǔ)備，保證回填的時(shí)候不受材料短缺影響。

4.2 基底驗(yàn)收

在挖至設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí)，又測(cè)量人員對(duì)其進(jìn)行測(cè)量驗(yàn)收，確保換填深度符合要求。開挖完成后，如果地下滲水嚴(yán)重，要在四周開挖排水溝、積水丼，用水泵將積水抽干。

4.3 過程控制

回填應(yīng)嚴(yán)格按照技術(shù)交底進(jìn)行施工，在不受回填施工影響的地方做好厚度標(biāo)記，確保每一層厚度不超過要求。每一層填筑完成后，要在測(cè)量標(biāo)高驗(yàn)收合格后方可在繼續(xù)下一層填筑。在填筑過程中如果遇到原地面不平整，應(yīng)從低處向高處分層填筑。如在填筑過程中發(fā)現(xiàn)有超粒徑石塊，應(yīng)及時(shí)用破碎錘將其破碎至滿足要求。

4.4 壓實(shí)驗(yàn)收

填筑完成最后一層，應(yīng)對(duì)其表面進(jìn)行平整，以保證壓路機(jī)壓輪可以均勻接觸回填面，在達(dá)到碾壓效果。碾壓過程中，采用目測(cè)法作為初步驗(yàn)收，碾壓過程中觀察是否存在表面石塊松動(dòng)、滑移和錯(cuò)臺(tái)現(xiàn)象。最后，在表面進(jìn)行承載板檢測(cè)。本項(xiàng)目清淤換填承載力要求為80MPa（EV2），K 值小于2。此要求目前沒有統(tǒng)一的要求，可根據(jù)地質(zhì)情況、道路等級(jí)、換填材料性質(zhì)等的不同，對(duì)承載板的結(jié)果要求也不盡相同。也有一些項(xiàng)目的特別技術(shù)條款明確對(duì)換填后的承載力做了明確的要求，但是，施工方要驗(yàn)證其合理性之后，如無異議，才可遵照實(shí)施。

5 結(jié)語

本文就本項(xiàng)目沼澤區(qū)域路基清淤換填和質(zhì)量控制進(jìn)行了闡述。本方法適用于清淤深度小于5m，承載力≥1bar 且工后沉降在允許范圍內(nèi)的項(xiàng)目。但是，由于高速公路項(xiàng)目路線較長，受地理位置、地質(zhì)條件、氣候環(huán)境等因素綜合影響較大，所以導(dǎo)致在施工過程中極易出現(xiàn)由于路基質(zhì)量問題，給工程進(jìn)展或日后的使用帶來了嚴(yán)重威脅。為此，在路基施工階段內(nèi)，要嚴(yán)格遵守相關(guān)條款及規(guī)范，嚴(yán)格把控質(zhì)量關(guān)。針對(duì)不同的地理環(huán)境、地質(zhì)情況等，制定有針對(duì)性的施工作業(yè)。同時(shí)，需要施工管理人員在施工過程中不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)、科學(xué)管理，保證工程質(zhì)量、管理等方面與國際接軌，為我們交通事業(yè)的發(fā)展提供堅(jiān)實(shí)保障。