公路原地面施工技術(shù)探討

熊 俊

江西省煤田地質(zhì)局二二四地質(zhì)隊（330000）

1 工程概況

本工程位于肯尼亞西部，全長40km，其中標(biāo)頭5km城市道路為雙向四車道，剩余35km為雙車道，多為低填、淺挖路基。肯尼亞公路分為A、B、C、D、E、F級。本公路屬于A級公路，等級高，施工標(biāo)準(zhǔn)要求嚴(yán)格，也更具有代表性和參考性。

肯尼亞公路路基結(jié)構(gòu)層，從底至頂，分別為為OGL（原地面）、FILL（填方）、FEW（路基底層）、sg1（路基改良Ⅰ層）、sg2（路基改良Ⅱ?qū)樱egulating（調(diào)節(jié)層），填料要求也越來越高，壓實度控制越來越嚴(yán)。但其中施工難點(diǎn)往往是原地面，經(jīng)驗不充足的施工班組容易輕視原地面的處理，因為原地面土質(zhì)差，強(qiáng)度低，含水率高，壓縮性大，處理方式不妥當(dāng)會造成工作段無法驗收，重復(fù)返工，嚴(yán)重影響工期。

原地面施工方法因公路等級，合同要求，工程規(guī)模，機(jī)械設(shè)備不同而有所差異。以本項目為例，如果原地面土質(zhì)較好，達(dá)到FEW的要求，即可直接翻拌碾壓，按FEW的高程和壓實度要求進(jìn)行施工。如果原地面土質(zhì)達(dá)不到要求，即需摻加強(qiáng)度高、水穩(wěn)定性好的粗粒土和碎石土進(jìn)行翻拌（必要時可摻加石灰翻拌）。或挖除不合格的土料，換填監(jiān)理工程師認(rèn)可的填料。

2 原地面施工技術(shù)

2.1 清表

在正式施工前，應(yīng)進(jìn)行導(dǎo)線復(fù)測，控制點(diǎn)加密。根據(jù)路基橫斷面圖和路基設(shè)計表核算設(shè)計高程，放出征地紅線，清表范圍應(yīng)嚴(yán)格控制在紅線范圍內(nèi)。

清表可采用挖機(jī)配合自卸車，或推土機(jī)配合裝載機(jī)等方式靈活進(jìn)行。首先，清除路基用地范圍內(nèi)所有樹木、樹根、草皮、生活垃圾。拆除電線桿、既有混凝土結(jié)構(gòu)物、涵管、廣告牌。根據(jù)合同要求，及時進(jìn)行現(xiàn)場簽證。然后對腐殖土、有機(jī)土進(jìn)行清理，處理深度不少于30cm。棄土要棄至專用棄土場集中堆放，妥善處理，可用于后期邊坡植草防護(hù)、綠化、耕地回填。如果是舊路改建工程，還要對邊坡進(jìn)行清理，法向厚度不少于30cm[1]。

清表的同時，還要開挖臨時排水溝，并與永久排水系統(tǒng)連接。對于沿途的水塘、低洼積水處，要提前疏導(dǎo)排水，進(jìn)行清理，需要時和監(jiān)理工程師共同制訂換填處理方案。在清表過程中，發(fā)現(xiàn)原地面滲水、地下水豐富的地段，要按設(shè)計要求設(shè)置暗溝、滲溝等進(jìn)行導(dǎo)排，降低地下水位[2-5]。

2.2 翻拌碾壓

清表完成后，要恢復(fù)中線，測標(biāo)高，根據(jù)原地面與FEW的高差，邊坡坡度和一定的超寬寬度，計算得到原地面施工范圍，并用皮尺進(jìn)行邊樁放樣。確定原地面土料滿足要求后，采用平地機(jī)進(jìn)行翻拌[6]。一般采用推土機(jī)或平地機(jī)的松土器對原地面進(jìn)行翻松，深度為15～20cm，再采用平地機(jī)翻拌，壓路機(jī)碾壓。對于承載力不滿足要求的原地面,可以摻加強(qiáng)度高的砂礫土、碎石土進(jìn)行翻拌,改良原土的強(qiáng)度和級配。對于強(qiáng)度低、含水率高、工期緊迫的原地面，可以按設(shè)計要求摻加水泥、石灰等穩(wěn)定劑翻拌均勻[7]。

為保證材料的均勻性和壓實效果，平地機(jī)的翻拌遍數(shù)和碾壓遍數(shù)根據(jù)試驗確定。根據(jù)不同土質(zhì)，相應(yīng)改變平地機(jī)翻拌遍數(shù)和碾壓遍數(shù)。本公路一般工作段采用平地機(jī)翻拌兩遍，整平后羊足碾慢速碾壓4遍，光輪壓路機(jī)慢速碾壓2遍。原地面壓實度控制標(biāo)準(zhǔn)為不低于95%，含水率為75%～105%。在碾壓過程中，發(fā)現(xiàn)原地面出現(xiàn)“彈簧”現(xiàn)象或裂縫時，要及時查明原因進(jìn)行返修。在試驗室檢測后24h內(nèi)，應(yīng)進(jìn)行覆蓋予以保護(hù)[8]。

2.3 換填

當(dāng)清表后，發(fā)現(xiàn)原地面“反彈”、沉陷，有深厚的有機(jī)質(zhì)土、過濕土、軟土?xí)r，可考慮換填。換填前要通知監(jiān)理工程師，征得同意后，采用監(jiān)理工程師認(rèn)可的材料進(jìn)行換填。常見的換填材料一般采用強(qiáng)度高且水穩(wěn)性好的粗粒土、碎石土、砂礫等，也可采用石質(zhì)填料或土石填料，盡量滿足就地取材的原則。在施工過程中，可針對局部反彈、沉陷進(jìn)行局部開挖回填，也可針對土質(zhì)不良的情況進(jìn)行全部開挖回填。針對過濕土，一般換填深度在0.8m左右。如過濕土厚度小于1m，則應(yīng)全部挖除換填。石質(zhì)填料分層厚度一般為40～50cm。填料裝運(yùn)后，用挖機(jī)擺放平整，再攤鋪嵌縫料，用自重不小于18t的壓路機(jī)慢速碾壓。土石填料分層厚度一般為30cm左右，不得傾填。換填驗收后，要及時進(jìn)行覆蓋[9]。

3 常見問題與防治方法

原地面壓實過程中，往往容易產(chǎn)生裂縫。常見裂縫病害有橫向裂縫、縱向裂縫、網(wǎng)裂三種形式。

1）橫向裂縫產(chǎn)生的原因:翻松深度不夠或翻松不均勻，導(dǎo)致層厚不足；摻加粗粒土、碎石土后拌和不均勻；移除舊涵管后沒按要求清理回填；原地面為含水率高的黏性土[10]。

因此，在推土機(jī)或平地機(jī)翻松時，要加強(qiáng)控制翻松深度，盡量滿足原地面處理要求。在摻加良性填料后要拌和均勻。在移除舊橫向涵管后，要清理干凈，換填監(jiān)理工程師認(rèn)可的填料。當(dāng)原地面填料為含水率高的黏性土?xí)r，挖除換填或摻加石灰、水泥等穩(wěn)定劑進(jìn)行改良。

2）縱向裂縫產(chǎn)生的原因:清表時沒有清理至穩(wěn)定層，導(dǎo)致原地面下仍有淤泥或軟弱層；原地面含水率過高；壓路機(jī)碾壓不均勻。

因此，如果在清表時濕土厚度不大，則應(yīng)徹底清除干凈。對于水塘、低洼積水處，在疏導(dǎo)排水后要進(jìn)行徹底清淤，用強(qiáng)度高、透水性好的填料分層回填。原地面由于土質(zhì)一般較差，保水性強(qiáng)，要盡量避免雨季施工，謹(jǐn)慎灑水，否則容易出現(xiàn)彈簧現(xiàn)象。壓路機(jī)要慢速碾壓，縱向退行，碾壓均勻。

3)網(wǎng)裂產(chǎn)生的原因:原地面土料塑性指數(shù)過高或為膨脹土；原地面長時間暴露，失水過多；摻拌石灰時，石灰加入過多，或翻拌不均勻。

因此，原地面清表過后要進(jìn)行原狀土檢測，選用合格的填料。在原地面驗收后，要盡快進(jìn)行覆蓋，防止受雨水或暴曬影響。在需要摻拌石灰時，要嚴(yán)格控制石灰的劑量和含水率，拌和要均勻，防止造成收縮和膨脹裂縫。

由于施工隊伍缺乏經(jīng)驗導(dǎo)致原地面施工經(jīng)常出現(xiàn)返工情況。要對清表后原狀土進(jìn)行取土試驗，檢測天然含水率、塑限、液限、CBR、擊實，如發(fā)現(xiàn)不滿足要求，應(yīng)及時通知施工人員進(jìn)行改良或換填；在典型路段和特殊土質(zhì)路段作試驗段，試驗段長度不小于200m，根據(jù)試驗段結(jié)果對施工工藝、施工參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化；對于特殊土質(zhì)的處理和返工地段進(jìn)行經(jīng)驗教訓(xùn)總結(jié)，加強(qiáng)質(zhì)量控制，形成資料，落實好技術(shù)、安全交底，定期組織培訓(xùn)。

經(jīng)翻拌碾壓、換填仍不合格的軟土地段，要查明原因，經(jīng)監(jiān)理工程師同意后，按設(shè)計要求采用軟土處理方式。如采用排水固結(jié)、擠密樁、強(qiáng)夯等方式，并應(yīng)注意施工對周邊結(jié)構(gòu)物、居民生活區(qū)造成影響。軟土處理過程中，要加強(qiáng)沉降監(jiān)控，埋設(shè)沉降觀測點(diǎn)，采取預(yù)警措施，一旦沉降超過標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)立即停止施工。

4 結(jié)語

原地面處理在國內(nèi)和肯尼亞，都是路基施工中的關(guān)鍵工作，直接影響了公路的質(zhì)量、進(jìn)度和經(jīng)濟(jì)效益。文章結(jié)合了肯尼亞某公路原地面的一般施工方法、常見問題和防治方法，探討了原地面施工技術(shù)，有一定的借鑒意義，供同行參考。