廈蓉高速公路水口至格龍段不良土質(zhì)高填方質(zhì)量監(jiān)理控制

龔九德

[摘要]在高速公路建設(shè)中路基回填材料有很多不良土質(zhì),這些不良土質(zhì)往往被廢棄,甚至還為解決棄土場而另行征地。怎樣充分利用這些不良土質(zhì)使用在路基的回填工程,以達(dá)到節(jié)約資源,在國人日益突出的環(huán)保意識(shí)的今天,在我們的實(shí)際工作中做些有益嘗試,一直是筆者在工程中思考的一個(gè)課題。現(xiàn)筆者結(jié)合實(shí)際工作中對(duì)路基的壓實(shí)度進(jìn)行研究,以解決壓實(shí)度能達(dá)到這一技術(shù)要求作一介紹。

[關(guān)鍵詞]高速公路 不良土質(zhì)路基填筑 控制重點(diǎn)

1 引言

水口(黎平)至格龍段(榕江)地處貴州黔東南、黔南苗嶺山脈與廣西北部九萬大山的銜接地帶,西高東低。山澗谷地,坡度大,多呈V形峽谷,高填深挖。填料主要是強(qiáng)風(fēng)化板巖,給路基壓實(shí)保證、路基使用穩(wěn)定帶來極大的困難。

在高填方路堤壓實(shí)施工中,為提高壓實(shí)效率和施工質(zhì)量、更快更經(jīng)濟(jì)地達(dá)到工程質(zhì)量要求,宜根據(jù)具體的地形地貌,采用具體的施工方案。

2 施工前,監(jiān)理人員一定要通過調(diào)查和試驗(yàn)了解以下四個(gè)方面

2.1土類:在同一壓實(shí)功能作用下,含粗粒徑越多的土,最大干密度越大,最佳含水量越小,就越容易壓實(shí),壓實(shí)土層越厚,密實(shí)度就減少。嚴(yán)格進(jìn)行填料試驗(yàn)檢測,在施工前取得有關(guān)數(shù)據(jù),施工時(shí)應(yīng)根據(jù)土類分層填筑,控制土粒徑的大小和松鋪厚度,并分別確定其最大干容重和最佳含水量。

2.2含水量:土中含水量對(duì)壓實(shí)效果影響較明顯,當(dāng)含水量較少時(shí),由于粒間引力使土粒保持著比較疏松的狀態(tài),土中孔隙大部互相連通,水少而氣多,在一定外部壓實(shí)作用下,密度可以增大,但由于水膜潤滑作用不大以及外部功能不足以克服粒間引力,土粒相對(duì)移動(dòng)不容易,因而壓實(shí)效果比較差,含水量逐漸增大時(shí),水膜變厚引力縮小,水膜又起潤滑作用,外部功能作用比較容易使土粒移動(dòng),壓實(shí)效果漸佳;土中含水量過大時(shí),孔隙中出現(xiàn)了自由水,壓實(shí)作用不可能使氣體排除,壓實(shí)功能的一部分作用被自由水抵消,減少了有效壓力,壓實(shí)效果反而降低,因而只有在土粒處于最佳含水量的情況下,壓實(shí)效果最好。

2.3壓實(shí)功能:土的最佳含水量隨壓實(shí)功能的加大而減少,而土的最大干容重則隨壓實(shí)功能的增大而加大,但壓實(shí)功能過大時(shí)又會(huì)破壞土的結(jié)構(gòu),壓實(shí)效果反而不好。一般填土在壓實(shí)后,表面5cm的密實(shí)度最高。填土分層的壓實(shí)厚度和壓實(shí)遍數(shù)與壓實(shí)機(jī)械類型、土的種類和壓實(shí)度要求有關(guān),應(yīng)通過試驗(yàn)路來確定。

2.4嚴(yán)格審查承包人的施工方案。主要審查承包人為了此段路基的施工而投入的人員和機(jī)具。機(jī)具與機(jī)具之間的塔配,施工程序、施工步驟、施工工藝、技術(shù)人員和技術(shù)工人是否滿足施工要求。

3 試驗(yàn)路段承包人在正式施工前,應(yīng)進(jìn)行試驗(yàn)路段施工,以確定最大干容重和最佳含水量、按不同類型的填料以及合理的填土分層、壓實(shí)厚度、壓實(shí)遍數(shù)與壓實(shí)機(jī)械類型,指導(dǎo)整段路基的施工。

4施工中4.1徹底處理原地面。高填方路堤基底承載能力應(yīng)高于一般路基基底,若按一般路基要求,當(dāng)路基填料不斷增加時(shí),原地基的壓縮變形將導(dǎo)致路堤下沉。施工時(shí)必須做填前碾壓,如果有機(jī)質(zhì)含量和其他雜物多而不易壓實(shí),應(yīng)換填土;如地基為松軟土,通過對(duì)原地進(jìn)行常規(guī)的填前碾壓不能滿足穩(wěn)定和沉降要求時(shí),要按《公路軟土地基路堤設(shè)計(jì)與施工技術(shù)規(guī)范》要求對(duì)軟弱土進(jìn)行加固處治。

4.2強(qiáng)化路基排水。高填方地段地面線多位于低洼處,常常積水,特別是榕江境內(nèi),所處森林地帶,經(jīng)常是下雨天,如土基常時(shí)間浸泡,土基含水量大,排水不良,施工過程中未對(duì)路基排水進(jìn)行處理,會(huì)引起土質(zhì)松軟,而導(dǎo)致承載能力降低、路堤沉陷、路基下沉等。路拱度大一些,如4%的橫坡,可有效而快速地排除雨水。為防止雨水沿邊坡漫流毀壞路基,在填方表面邊沿做矮土埂攔水,土埂高約20～30cm,沿路線約每50m設(shè)一道瀉水槽,槽底應(yīng)鋪隔水布或抹砂漿隔水。陣雨來臨前應(yīng)將正在施工的填層突擊攤鋪碾壓,可減少該填層含水量,便于雨后翻曬處理。

4.3在高填方路堤施工中應(yīng)嚴(yán)格按分層填筑,在同量工作時(shí)控制層厚的要均勻,分層碾壓或整平碾壓時(shí)應(yīng)嚴(yán)格控制含水量。按照《規(guī)范》要求,先施工低填方路堤,后施工高填方路堤。先兩邊,后中間,先輕壓,后重壓的原則,逐層整平碾壓,并按規(guī)范進(jìn)行操作。應(yīng)通過試驗(yàn)段,確定機(jī)具配備、灑水量、適宜的松鋪系數(shù)和相應(yīng)的碾壓遍數(shù)。

4.4所采用的填料應(yīng)均勻一致,不得混雜,剔除超大顆粒,保證各點(diǎn)密實(shí)度均勻一致,盡量選擇集中取土,避免沿線取土,各種土質(zhì)不得混填。

4.5施工中要預(yù)防的問題

4.5.1由于地形的限制,承包人圖方便而從高處往下傾倒填料,事后不及時(shí)采取措施推至指定位置進(jìn)行分層填筑。

4.5.2在同一填方地段由于結(jié)構(gòu)物施工原因及施工作業(yè)不當(dāng)造成多處路基接頭或缺口,這些部位在填筑時(shí)又沒有按規(guī)定挖臺(tái)階和搭接。

4.5.3由于結(jié)構(gòu)物施工比路基過于滯后,或材料堆放占用場地等原因,造成路基填筑缺口,在以后的施工中又未引起充分注意。

4.5.4在填挖交界處和半填半挖交界處沒有進(jìn)行挖臺(tái)階處理,原地面未經(jīng)處理以及挖方時(shí)滑溜并遺留的松土;涵、墻、臺(tái)背回填不及時(shí),壓實(shí)機(jī)具不到位,或未對(duì)填方端頭或基坑邊界進(jìn)行處理就回填,造成該部位的壓實(shí)效果達(dá)不到規(guī)范要求。

4.5.5雨季時(shí)某些已經(jīng)壓實(shí)的路段或雨前為封水而輾壓不到位的填筑層,在雨后施工過程中沒有復(fù)壓或重新翻曬輾壓。

4.5.6監(jiān)理人員和管理人員更換或變動(dòng)時(shí),有些不合格路段由于工作交接不清;還有其他原因可能造成填方路基施工時(shí)存在漏壓區(qū)。

4.6高填方路堤施工中的縱橫向搭接要嚴(yán)格按《規(guī)范》處理,路基兩側(cè)超寬填筑要滿足《規(guī)范》要求。超寬碾壓,一般較設(shè)計(jì)寬度每側(cè)超寬不小于50cm,以確保邊坡密實(shí),路基不虧坡。

4.7沉降觀測。沉降觀測點(diǎn)要求根據(jù)實(shí)際情況布置,盡量布置路基有可能出現(xiàn)滑動(dòng)的斷面上,橫向布置在路中心、兩側(cè)路肩處,觀測項(xiàng)目包括沉降和位移,每填層觀測一次,如果兩次填筑間隔時(shí)間較長,每3d至少觀測一次。

4.8補(bǔ)壓措施

4.8.1采用沖擊壓路機(jī),它打破了傳統(tǒng)的圓形截面壓實(shí)輪的理念,采用非圓形雙輪滾動(dòng)產(chǎn)生沖擊與搓揉作用相結(jié)合的新型壓實(shí)技術(shù),將振動(dòng)壓實(shí)的高頻率、低振幅改為高振幅、低頻率,在壓實(shí)作業(yè)中較大地增加了對(duì)土石方的壓實(shí)功能。25KJ(沖擊能量)三邊沖擊壓實(shí)機(jī)的沖擊功能較振動(dòng)壓實(shí)機(jī)增加10倍,在大馬力牽引機(jī)拖拉下時(shí)速為12km的碾壓作業(yè),即沖擊碾每秒沖擊地面兩次,周期性的連續(xù)沖擊地面,產(chǎn)生強(qiáng)烈的沖擊波向地下深層傳播,具有地震波的傳播特性,使壓實(shí)深度可隨碾壓遍數(shù)遞增,對(duì)填料深層達(dá)到密實(shí),提高路基的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。

4.8.2采用強(qiáng)夯法,根據(jù)地基土類別、結(jié)構(gòu)類型荷載大小和要求處理的深度等綜合考慮,并通過現(xiàn)場試夯確定。夯點(diǎn)的夯擊次數(shù),應(yīng)按現(xiàn)場試夯得到的夯擊次數(shù)和夯沉量關(guān)系曲線確定,且應(yīng)同時(shí)滿足下列條件:A.最后兩擊的平均夯沉量不大于50mm,當(dāng)單擊夯擊能量較大時(shí)不大于100mm.B.夯坑周圍地面不應(yīng)發(fā)生過大的隆起。C.不因夯坑過深而發(fā)生起錘困難。D.夯擊遍數(shù)應(yīng)根據(jù)地基土的性質(zhì)確定,一般情況下,可采用2～3遍,最后再以低能量夯擊一遍。對(duì)于滲透性弱的細(xì)粒土,必要時(shí)夯擊遍數(shù)可適當(dāng)增加。兩遍夯擊之間應(yīng)有一定的時(shí)間間隔。間隔時(shí)間取決于土中超靜孔隙水壓力的消散時(shí)間。當(dāng)缺少實(shí)測資料時(shí),可根據(jù)低級(jí)土的滲透性確定,對(duì)于滲透性較差的黏性土地基的間隔時(shí)間,應(yīng)不少于3～4周;對(duì)于滲透性好的地基土可連續(xù)夯擊。E.夯擊點(diǎn)位置可采用等邊三角形、等腰三角形或正方形布置。第一遍夯擊點(diǎn)間距可取5～9m,以后各遍夯擊點(diǎn)間距可與第一遍相同,也可適當(dāng)減小。對(duì)于處理深度較大或單擊夯擊能較大的工程,第一遍夯擊點(diǎn)間距宜適當(dāng)增大。F.根據(jù)初步確定的強(qiáng)夯參數(shù),提出強(qiáng)夯試驗(yàn)方案,進(jìn)行現(xiàn)場試夯。應(yīng)根據(jù)不同土質(zhì)條件待試夯結(jié)束數(shù)周后,對(duì)試夯場地進(jìn)行測試,并與夯前測試數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比,檢驗(yàn)強(qiáng)夯效果,確定工程采用的各項(xiàng)強(qiáng)夯參數(shù)。

4.9嚴(yán)格控制施工人員調(diào)動(dòng),穩(wěn)定施工隊(duì)伍。

5 結(jié)束語

環(huán)境保護(hù)成了人類為解決現(xiàn)實(shí)的或潛在的環(huán)境問題,充分利用不良土質(zhì)作為路基填料,使填挖基本平衡,這樣既協(xié)調(diào)了人類與環(huán)境的關(guān)系,保障經(jīng)濟(jì)社會(huì)的持續(xù)發(fā)展,又保護(hù)人類的生存和健康。因此,在公路建設(shè)中,我們只有保護(hù)建設(shè)環(huán)境的責(zé)任,而無權(quán)恣意消費(fèi)。