新建道路沼澤區換填深度確定及質量控制

曉 夏

中交一公局集團有限公司海外事業部

1 引言

隨著社會經濟建設的不斷發展，我國的交通運輸行業的發展也有了明顯的提高，再加上近幾年我國企業實施走出去戰略，培育具有全球競爭力的世界一流企業，尤其在海外施工項目更為重要。為此，高速公路的建設質量必將提出更高的要求。但是在現實當中往往會出現一些不良地質，如果處理不當，將會對工程質量造成嚴重地質量缺陷，如路基失穩、沉降等病害，從而對工程的順利進展或日后的車輛通行造成影響。這就需要有一套可靠的計算方法和施工工藝，來保證工程的質量。

2 施工準備

2.1 地勘計劃

在路線幾何確定之后，參考圖紙和實地勘查確定填方區域并布置勘探點位，布置原則是每30m～50m一個測點，不足50m的一個測點。在勘探工作開始之前要復檢勘探點位，點位和批復的地勘計劃位置一致后開始勘探工作。本項目填方路基區域勘探實驗方法采用重型觸探和挖探進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：有地質工程師證的專業人員。

3 換填深度確定

清淤換填太深，不僅給施工增加難度還會影響成本和工期，換填太淺影響路基的穩定性和沉降，給工程帶來質量隱患。本項目通過對質量、成本、和進度綜合考慮以及地勘結果、實地勘查、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域測點布置圖和結果。

圖1 PDL測點布置圖

表1

表2

表3

表4

由于地質條件、填方高度、設計荷載等因素影響，對清淤換填后的深度和基地承載力要求標準不一，本項目通過對最不利情況下的沉降和穩定性進行計算，確定沼澤區域基底承載力以≥1bar作為判別依據，并以此進行控制。

通過表2～表4 數據顯示，此區域換填深度可初步確定為約3m。地勘實驗在實施過程中，也會有一定的弊端，因為地質的變化、布點的數量和位置以及操作過程、方法都會給實驗結果帶來一定的偏差。為了盡量提高換填深度合理性，需進一步對現場進行挖探勘查。

3.2 現場挖探

挖探是一種比較直觀的勘探方法，現場操作也很容易。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，況且探測深度也有限。通過本項目運用過程中發現，此方法使用于換填深度不超過5米的區域較為合理。

挖探方法：挖探的位置要盡量和觸探的位置接近，保證能夠和觸探結果有一個相互驗證。如果有不同材料需對每層材料提取有代表性的試樣，并測量每層厚度。最后，進行室內土樣實驗，并對其結果進行分析研究。

圖2 測量探坑深度

圖3 開挖探坑現場

探坑中土樣實驗結果，如表5～表7所示。

表5

表6

表7

根據《法國路橋實驗室（LCP）填方和路基工程》要求，A3ts土不能用于高速公路，所以，本項目以此為界限對清除材料進行判別。因此，通過對同一個位置的觸探結果和土樣分析結果進行對比分析，例如，表2和表5屬于同一位置勘探數據，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，以同樣的方法對同一位置的勘探數據進行分析進一步得出，此區域清淤深度約為3m。

4 施工質量控制

通過設計計算通過，并且相關文件得到批復后，現場準備施工。清淤換填施工應根據氣候條件合理安排時間，比如，有雨季和旱季之分的時候要把基坑開挖安排到旱季施工，不僅施工簡單而且對質量也有一定的保證。

4.1 材料準備

換填材料要符合本項目特別技術條款或設計文件的要求。嚴控材料來源，不滿足要求的填料不準進入到施工現場。填筑時，保證每一層材料性質相同。本項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。換填石料要提前儲備，保證回填的時候不受材料短缺影響。

4.2 基底驗收

在挖至設計標高時，又測量人員對其進行測量驗收，確保換填深度符合要求。開挖完成后，如果地下滲水嚴重，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

回填應嚴格按照技術交底進行施工，在不受回填施工影響的地方做好厚度標記，確保每一層厚度不超過要求。每一層填筑完成后，要在測量標高驗收合格后方可在繼續下一層填筑。在填筑過程中如果遇到原地面不平整，應從低處向高處分層填筑。如在填筑過程中發現有超粒徑石塊，應及時用破碎錘將其破碎至滿足要求。

4.4 壓實驗收

填筑完成最后一層，應對其表面進行平整，以保證壓路機壓輪可以均勻接觸回填面，在達到碾壓效果。碾壓過程中，采用目測法作為初步驗收，碾壓過程中觀察是否存在表面石塊松動、滑移和錯臺現象。最后，在表面進行承載板檢測。本項目清淤換填承載力要求為80MPa（EV2），K 值小于2。此要求目前沒有統一的要求，可根據地質情況、道路等級、換填材料性質等的不同，對承載板的結果要求也不盡相同。也有一些項目的特別技術條款明確對換填后的承載力做了明確的要求，但是，施工方要驗證其合理性之后，如無異議，才可遵照實施。

5 結語

本文就本項目沼澤區域路基清淤換填和質量控制進行了闡述。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的項目。但是，由于高速公路項目路線較長，受地理位置、地質條件、氣候環境等因素綜合影響較大，所以導致在施工過程中極易出現由于路基質量問題，給工程進展或日后的使用帶來了嚴重威脅。為此，在路基施工階段內，要嚴格遵守相關條款及規范，嚴格把控質量關。針對不同的地理環境、地質情況等，制定有針對性的施工作業。同時，需要施工管理人員在施工過程中不斷總結經驗、科學管理，保證工程質量、管理等方面與國際接軌，為我們交通事業的發展提供堅實保障。