礦區公路和運煤公路軟路基施工技術研究

文/趙孝懷王家海

礦區公路和運煤公路軟路基施工技術研究

文/趙孝懷王家海

近年來，軟路基處理一直困擾著道路的施工，成為公路施工的一項難題，處理起來成本較高，技術與施工要求嚴格，質量保障相對困難。內蒙古雙欣礦業有限公司通過借鑒、取優、綜合分析，多措并舉，解決了礦區進場公路和運煤兩條公路軟路基施工面臨的諸多問題，大為減少了路基換填工作量，完全消除后期沉降。同時，還降低了工程建設投資，保證了工程施工質量，縮短了工程施工周期，為今后同類路基處理施工總結經驗，探求更好、更先進的軟基處理方法。

一、工程概況

雙欣礦業公司楊家村礦井及洗煤廠項目位于國家規劃的鄂爾多斯萬利礦區，工業廣場布置在東勝區塔拉壕鎮，可采儲量5.4億噸，設計生產能力每年500萬噸，服務年限62年。礦井設計兩條公路，一條為進場公路，二級場外道路，混凝土路面，長760米，沿哈拉卜拉溝南側山腳地形，接萬利礦區運煤公路；另一條為運煤公路，二級場外道路，瀝青混凝土路面，路線長1430米，從埡口穿過沿哈拉卜拉溝東側山腳地形向西北，并跨過哈拉卜拉溝，接萬利礦區運煤公路。

工程地質勘察報告顯示，場地原地貌為侵蝕性丘陵地貌，兩條公路所處位置為強風化巖、中風化巖、沙土，孔隙比1.0~1.9，滲透系數為10-8～10cm／s，壓縮性系數為0.005～0.02，抗剪強度低，觸變性，流變性顯著。盡管兩段路段不長，但需要路堤填筑、土石開挖、軟土路基及彈簧土路基處理、路基路面排水、路基防護等復雜的施工工序。

二、施工技術要求

路基施工是公路工程施工的重要環節之一，承受路面傳來的荷載，應具有足夠的強度、穩定性和耐久性。路基填筑質量及穩定性，決定著公路質量的好壞和使用壽命的長短，關系到汽車的正常行駛。實踐證明，沒有堅固、穩定的路基，就沒有穩固的路面。

在進場公路和運煤公路路基開工前，雙欣礦業公司對設計圖紙進行全面閱讀和審核，通過現場施工調查和測量，并根據路線中樁，確定出路基邊線、路塹頂、棄土堆等具體位置，從而初步定出路基輪廓。

三、軟路基處理施工

1.路堤填筑

（1）場地清理。設定工作范圍，對各種表面物體、樹木、垃圾等障礙物進行清理，并挖掘殘根。在道路路基區域，進行表土剝離工作，把表土平整成平滑表面，避免存在雜草、樹根、草皮和大石頭等雜物。

（2）路堤填筑。在路堤填筑前，整平坑洼地段，然后進行碾壓達到規范要求的壓實度。對填筑坡度較大的地段，先從低處分層填起，厚度根據分層填筑的厚度確定，采用重型標準壓實。零填及挖方路基壓實標準為路基底以下0~30cm≥95%，填料最小強度（CBR）為6%；30~80cm≥95%，填料最小強度（CBR）為4%；80~150cm≥94%，填料最小強度（CBR）為3%；150cm以上≥92%，填料最小強度（CBR）為2%。當局部路基填料達不到規定的最小強度時，采取換填砂石墊層和摻入6%石灰等穩定材料處理。若土基達不到要求，需翻挖30cm深度后，再進行處理。

中心方樁按每20~25m整樁號和曲線起止點等測設，樁面用紅漆寫明里程樁號，從而控制中心準確位置。根據近似計算結果，測設路基邊坡線，測量出各樁左、中、右三點的高程，并做好記錄，計算出各樁號左右兩側的路基填筑高度。按路基設計頂標面寬度再加余寬30~50cm作為放邊線點，用白灰播撒兩條白色邊線作為填土范圍的標記，以滿足施工需要。

（3）布土。根據取土位置及地形確定經濟、合理的運土路線。布土時應根據壓路機能達到的壓實厚度計算卸車數量。自卸汽車從取土位置運到鋪筑現場，從一端開始，左右成排，前后成行等距離布土。

（4）平地機整平。一段路由推土機攤平并經復測符合要求時可用平地機進行平整。整平由路中開始向道路兩側推進，如此往返三次，以達到平整的要求。

（5）路基碾壓。要采用大噸位的壓路機，達到壓實路基土的效果。第一遍用震動壓路機穩壓，然后再震動壓實，具體要求是：直線段和大半徑曲線段，先壓邊緣，后壓中間；小半徑曲線段碾壓順序，先低（內側）后高（外側）；壓路機碾壓輪重疊輪寬1/3~1/2；碾壓遍數約為6~8遍，可達到密實度的要求；壓路機的行駛速度快慢影響生產率和壓實效果，一般速度在3~6 km/h；影響壓實效果的主要因素是含水量、土類以及壓實功能，因此，需要根據現場在壓實前實測一下填料的實際含水量，當土壤的實際含水量在正負2%~5%進行碾壓，可達到最優效果。

2.土方開挖

進場公路沿哈拉卜拉溝南側山腳段和運煤公路920~1130m段，雙欣礦業公司進行了土方挖掘，包括土方的挖掘運輸和巖石破碎挖掘運輸兩個方面。

路塹施工根據設計要求，開挖方式則根據路塹的深度和縱向長度，以及地形、土質、土方調配情況和開挖機械設備的因素確定。施工中，雙欣礦業公司采用混合式開挖法，即挖掘時利用挖掘機械把邊坡做好。

3.處理軟土路基及彈簧土路基

雙欣礦業公司對進場公路320~720m和運煤公路0~860m路段采取三種方式進行堤填筑路。

（1）換填。采用人工或機械挖除路堤下全部軟土，換填強度較高的砂、礫、卵石、片石等滲水性材料，換填深度根據承載力現場確定。

（2）拋石填筑。橫跨哈拉布拉溝時，需在有軟土、彈簧土及有積水的路段填筑石頭，填石的高度露出路段原有土層（或積水）高度。填石的過程中，需用推土機把石塊壓實，然后再施工。

（3）石灰淺坑法。個別地段因受粘性土含水量影響，在施工中出現了“彈簧土”松軟現象。對此，雙欣礦業公司采用“石灰淺坑法”，即挖出彈簧土軟弱路基清除坑內的滲水，放入深為坑深3∶7灰土，回填碾壓。

4.路基路面排水

水是影響路基強度和穩定性的另一重要因素，許多路基病害是受水的侵蝕造成的。同時，從保護環境、生態方面考慮，也要做好路基排水系統，并與地區排水規劃相協調。對此，雙欣礦業公司設置邊溝、截水溝、跌水、急流槽以及地下排水管等設施，減少水從路面滲入，使之避免沖刷路基邊坡，避免造成不必要的損失。

此外，由于兩段公路路基的修筑地形復雜，改變了地層的天然平衡狀態，路基易受到各種錯綜復雜的自然因素侵蝕。對此，雙欣礦業公司采用了石砌擋土墻與植被綜合防護，以及水泥花磚直接防護等措施，防止地表水流的沖刷、坡面巖土的風化剝落，保護沿溝路基邊坡避免遭受雨水沖刷。

（作者單位：內蒙古雙欣礦業有限公司）

（責任編輯：周瓊）