礫石土填筑路基施工工藝分析

馬 躍

(浙江杭州交通工程集團有限公司)

1 前 言

隨著我國高等級公路建設的迅猛發展,用作路基填筑的材料越來越多,礫石土就是其中一種較為理想的材料。雖然礫石土作為路基填料有強度高、穩定性好等諸多優點,但其施工工藝和檢測方法在路基施工技術規范中卻沒有相應的具體要求,限制了礫石土在公路工程中的廣泛應用。本文結合某公路礫石土路基的試驗與施工情況,對礫石土填筑路基的施工工藝和質量檢測控制進行了初步的探討。

2 工程概況

該工程全長17.036km,路線分屬山嶺區K1+000～K6+610(重丘區)、K6+610～K10+420(微丘區)、K10+ 420～K17+036(山嶺重丘區),基巖基本裸露,路塹開挖和隧道開挖產生的石渣數量很大,質量符合路基填筑材料要求,可用于路基填筑。微丘區多為含細粒土的礫石土,而可用于路基填筑的細粒土資源貧乏,在這種情況下從節約耕地、保護環境和提高路基強度目的出發,確定微丘區路基采用符合路基填料要求的天然礫石土進行填筑。

3 路基填筑材料組成

該公路使用的礫石土填料取土場距路基 3.6～4.0km,對土場的礫石土進行取樣篩分,其粒度組成情況如圖 1所示。

圖1 礫石土粒度成分

4 礫石土路基施工工藝

4.1 施工工藝

(1)材料選擇。根據路基施工質量要求,選擇級配良好礫石土,位于同一段的同一層路基采用礫石含量相近的礫石土進行填筑。

(2)試驗段。為確保工程施工順利進行,礫石土路基施工前首先要鋪筑試驗路段,以便獲得有關技術數據和施工方法,指導全線的施工。經過試驗確定了礫石土的各項技術數據、施工方法和壓實度檢測方法。

4.2 路基填筑整平

礫石土分層填筑,每層松鋪厚度不超過 40cm,最大粒徑不超過壓實厚度的 2/3,路基全幅填筑,每次施工段長度150～200m為宜。

礫石土的松鋪系數為 1.07,根據每層松鋪厚度不大于40cm的要求,按照計算材料數量將礫石土均勻地卸在路基上,人工清理超粒徑的大石塊。

用大型推土機推平,推平過程中人工配合裝載機清除超粒徑石塊,再用平地機按路基的橫坡和縱坡要求進行整平,個別粗粒料集中處采用人工加鋪細料拌和均勻。整平過程中露出的超粒徑石塊要及時挖除,大石塊挖除后留下的坑洞,要填補至略高于整平層的表面。

路床頂面以下80cm范圍內,松鋪厚度不應大于30cm,填料最大粒徑不應超過 10cm,超粒徑石塊在上料、攤鋪及整平時要嚴格進行清理。

4.3 路基碾壓

采用 16t振動壓路機靜壓 1遍,然后先慢后快,由弱振至強振再振動碾壓 4遍,至壓實層表面平整密實、無明顯輪跡為止。碾壓速度不宜超過 4km/h碾壓時,直線路段和大半徑曲線路段由兩邊向中間碾壓,小半徑曲線路段由內側向外側碾壓,縱向進退式進行,橫向接頭重疊 0.4～0.5m,前后相鄰區段縱向重疊 1.0～1.5m,應達到無漏壓、無死角,確保碾壓均勻。

4.4 含水量控制

現場施工由于礫石土中大于 2mm的顆粒含量至少達到 70%以上,其透水性較強,含水量對壓實度影響很小。考慮還含有細粒土,當礫石土含水量較小時,容易出現局部松散的現象;當礫石土含水量較大時有可能產生翻漿現象,為提高壓實工作的效率和質量,做到文明施工,還是應當對含水量進行適當控制。一般情況下礫石土的天然含水量即可滿足施工要求,當天氣炎熱或降水量較大時,應該適當補水或翻開晾曬。

4.5 路基邊坡防護

由于礫石土材料松散,在降雨量較大時易產生沖刷破壞,路基邊坡防護成為影響路基整體穩定性的一個重要問題。在路基施工時兩側的壓實寬度要大于設計寬度 0.5～1m,且應加強路基邊緣的壓實工作。雨季施工時,要注意路基排水,避免產生較大的沖刷破壞。

路基施工完成后要及時進行邊坡防護工作,采用漿砌片石拱形骨架的形式對路基邊坡進行防護。路基削坡后在邊坡上砌筑厚度為 30cm的漿砌片石拱形骨架,骨架內填入細粒土,適當夯實后進行綠化。

4.6 環境保護

由于施工過程中要對天然礫石土中的超粒徑石塊進行人工清除,將會清理出很大數量的石塊,清理出的石塊要集中堆放和處理,不能散落在邊坡下,更不能丟到農田里。

當地礫石土埋藏深度一般為 3～5m,其下為細粒土,礫石土挖除以后可開墾為耕地。從取土場取料前,要將地表的含草皮土、含腐殖質土進行清理,集中堆放,取土結束時將其鋪于取土坑內。

5 施工質量控制與檢測

5.1 施工工藝控制

與填石路基相似,施工工藝控制是保證礫石土路基施工質量的關鍵。為了保證礫石土路基的施工質量,在施工過程中要嚴格按照施工工藝的要求進行,對其松鋪厚度、填料的最大粒徑、壓實機械的噸位及碾壓方法、壓實遍數等方面要嚴格控制。

5.2 壓實度檢測方法

由于礫石土填料既不同于土質填料,又不同于石質填料,而是介于土質和石質之間的一種填料,現行《規范》中規定的檢測方法和檢驗標準均不適用。根據礫石土填料的這一特殊性,壓實質量檢測采用以壓實沉降差法為主,結合輪跡法,并以彎沉法輔助配合的方法。

(1)壓實沉降差法。

在壓實后的路基表面用油漆或其他醒目標注標記測點,用水準儀測量測點高程。用凈重 16t振動壓路機進行碾壓檢測,連續振壓 2遍,然后再用水準儀測量測點高程,計算各測點的沉降差。當碾壓前后無明顯輪跡,沉降差最大值小于5mm,平均值小于 3mm,標準差小于 2時,即認為達到壓實標準。檢測頻率為每 2000m2測 12點,壓實面積不足200m2時,檢測 4點。

(2)輪跡法。

當礫石土路基按規定的施工工藝碾壓完成后,在進行壓實度檢測時,首先進行外觀檢查,當外觀平整,沒有松散現象,無明顯輪跡時,方可進行壓實沉降差法檢測。

(3)彎沉法。

為保證礫石土路基的施工質量,要求在碾壓完成時做一次彎沉檢測,并與土方路基的設計彎沉值進行比較。表 1列出了路基右幅 K13+800～K14+000段彎沉檢測結果。

表1 彎沉檢測結果

從表 1中數據可以看出,礫石土路基的彎沉檢測結果遠遠超過了相應的土路基的設計彎沉指標,完全可以保證路基的質量。

6 結 語

采用礫石土填筑公路路基,在目前的公路建設中并不多見,但礫石土作為路基填料的優良性能是顯而易見的。在沒有相應的施工技術規范的前提下,如何控制礫石土填筑路基的施工工藝及施工質量,是一個很值得探討的問題。通過對礫石土填筑路基施工工藝及質量控制的總結,為礫石土在路基施工中的應用積累了一定的經驗。

[1] 《公路路基施工技術規范》JTJ033-95[M].人民交通出版社.

[2] 沙慶林.公路壓實與壓實標準[M].人民交通出版社.