(中铁十一局集团有限公司)
【摘 要】随着西部大开发的逐步深入,藏区公路建设大面积展开,仅在四川地区目前就有雅安至康定、汶川至马尔康、汶川至九寨沟县、绵阳至九寨沟县和马尔康至青海高速等五条进藏高速公路开建。藏区公路由于其地势和气候条件的特殊性,对施工技术提出新的要求。本文针对四川甘孜州理塘至稻城亚丁景区的公路改建工程,对高原草甸地区路基施工技术进行总结,为类似工程提供参考。
【关键词】藏区;草甸路基;施工技术
一、工程概况
四川省S216、S217线理塘县城至稻城亚丁段公路改建工程全长222.466公里,线路起于理塘县城,止于稻城县香格里拉乡北侧,利用原S216、S217公路改建施工。施工区地处青藏高原东南部,位于四川省西南边缘,横断山脉东侧,属康巴藏区的甘孜藏族自治州。全线按二、三级公路标准设计。我公司承担TJ3标段的施工任务,起止里程为K121+503~K178+000,线路长56.497km,施工区海拔均在3700米以上,最高处为4513米的波瓦山。工程包括路基、桥梁、涵洞、挡防、排水、绿化工程等。
理亚路改建工程线路大部分处于高原草甸区,高山草甸土又称“草毡土”,是高原亚寒带半湿润蒿草草甸植被下形成的土壤。在我国,主要分布于青藏高原东部和东南部、阿尔泰山南部、准噶尔盆地以西山地和天山高山带的上部。所处地形为平缓山坡、古冰碛平台。成土过程表现为强烈的腐殖质积累和冻融。表层有厚约3—10cm的草皮,根系交织似毡,软韧而具弹性;腐殖质层厚9—20cm,浅灰色或黑褐色,粒状结构,向下迅速过渡到母质层。由于其冻融和腐殖特性,路基施工时难以压实,路基质量受到影响。
二、草甸路基施工的特点
1、受高寒影响,草甸区土质具有冻融特性,路基施工后容易出现季节性沉降,影响路面结构质量。
2、草甸区地势较为平坦,雨季容易形成大量地表径流和地下径流,施工过程容易积水,地下径流穿越路基,会对路基质量造成影响。
3、大部分区域草甸下为为淤泥质土和腐植土,不能作为基础持力层,必须清除并换填处理。
4、草甸区生态脆弱,植被破坏难以恢复,施工中要进行草皮移植和回植。
5、高原地区气候变化较快,持续的雨季对路基填筑的影响较大。
三、主要施工技术要求
1、草皮移植:将施工区域内的草皮分割揭开后,统一置于规定的地方进行堆码,并进行养护,路基施工完成后,将草皮回铺在路基边坡或其他需要恢复绿化的区域。
2、排水系统:填筑前疏通排水系统,永临结合,将积水引入涵洞或原有自然排水系统,保证排水系统通畅。
3、软弱层处理:对腐植土、饱水或地下水位较高的软弱层区域, 0~1.5m深度内换填片碎石,超过1.5m采用抛石挤淤处理;地势较平坦,排水不通畅区域,雨季容易积水,需要降低地下水水位,除换填片碎石外,还要增加纵向或基地片碎石盲沟排水。
4、路基填筑:路基填料采用本地区透水性较好的砂砾土、河滩砂卵石土等材料,避免采用遇水软化的粘土,粉砂土;填筑时控制好横坡、层厚、碾压工艺;注意雨季对半成品的保护;减少行车对路基的影响。
5、季节性冻土基底处理:铺筑砂砾或碎石,然后采用冲击压路机碾压处理。
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四、施工工艺及方法
1、施工准备
技术人员仔细审图,熟悉图纸,并通过现场踏勘,了解施工区域地质和气候情况。
出于施工过程行车安全考虑,施工前用三角旗、锥筒等交通标志物把施工区域和通车区域分开,并设置保通人员指挥过往车辆。
移植坡脚线范围内的草皮和树木,并进行养护,保证草皮存活。
2、疏通临时排水系统
路基施工前,实地踏勘路基沿线排水情况。在坡脚线外侧挖截水沟,截住渗水和流向路基的水沟,利用纵坡将水引入就近涵洞排除。并尽量与永久性排水设施相结合。
本改建项目原涵洞普遍基础较高或是基地淤积堵塞,进水口(出水口)水位线接近路床。根据这种情况,需要原涵洞盖板拆除后,将涵洞淤积的泥沙清除或者将混凝土基底破除以降低过水水位,并将另一侧接涵洞的排水沟疏通、加深,以排除路基上的积水。
3、路基施工要点
(1)挖方路基:根据测量放样,按照已标识好的控制点高度,开挖到设计要求的标高后,用推土机整形,碾压后形成2%的设计路面横坡。如基地出现软弱层,根据探坑显示的软弱层厚度进行片碎石换填和抛石挤淤处理。
(2)填方路基:对原地面清理杂草,根茎、树根等杂物后,用推土机进行推平整形,形成2%的横坡,压路机压实至合格压实度。新旧路搭接处设置台阶,台阶宽度100cm~ 200cm,铺设土工格栅。
(3)片碎石换填:如出现软弱基础(该段路基主要表现为粉砂土、腐殖土、含水量较大的粘土等情况)不能满足基底要求需要进行换填处理。对于1.5m内的软弱层采用换填片碎石进行处理,片碎石采用强度较高的砂岩片岩或卵石扎制,要求片石浸水抗压强度大于15Mpa。填筑前清理积水、腐殖土,开挖临时排水沟,按照填石路基要求进行分层填筑严实。面积小的换填可一次施工完成,面积较大的需分次挖除软土换填。片石层与路床地面之间填筑5-10cm碎石土。
(4)抛石挤淤:对于超过2m的软弱层采用抛石挤淤进行处理。施工时把10~20m路基作为一个处治单元。挖淤之前准备好片石,并实测好地面的高程。片石堆码在挖方路基靠软基处治地点侧边。采用挖掘机挖除表面淤泥,挖出的淤泥临时堆在暂时有处治的单元,挤淤采用人工投掷,重型压路机碾压。
(5)片碎石盲沟:对于地势较平坦,地下水丰富,排水不畅的段落,需要在纵向边沟以下增设片碎石盲沟,采用级配碎石,盲沟尺寸为60*80cm,用渗水土工布包裹,盲沟与涵洞进水口相接,纵坡满足排水要求。横向盲沟用防水土工布包裹,出口处与水系连接。
(6)季节性冻土路基处理:
通过实地考察,本项目部分段落在冬季会出现冻土,冻土深度一般在1.5m左右,对于季节性冻土段的地基,清除地表植被后,不继续开挖,直接铺筑30~50cm砂砾或碎石,然后采用冲击压路机碾压,冲击碾压采用25KJ型或其它压实功率更大的三边形冲击式压路机碾压,碾压不小于20遍,将砂砾挤入地面。冲击碾压时为避免孔隙水的消散带来的工后沉降,采取时间和空间上的间歇碾压和相应排水措施。同时加强侧向的排水工程,避免积水侵入路基。
(7)雨季施工措施:
稻城地区阵雨季节一般在6-8月,几乎每天都会有阵雨。如果填土未来得及压实突然降雨,加上车辆碾压,路基会被破坏,需重新施工。在施工过程中为避免阵雨的影响,现场预备塑料薄膜,阵雨来临时,将未压实的段落进行覆盖保护,避免雨水的破坏。施工时做好临时排水系统,每层填筑时均应该在容易积水侧设临时排水沟。
(8)低填浅挖段处理:
路堤基底土质松散时,在填筑前进行压实,其压实度不小于85%。当路基填土高度小于80cm,对于原地表清理挖除之后的土质基底,应将表面翻松30cm深,然后整平压实,保证路床顶面以下0~80cm压实度应≥95%。
五、路基施工质量情况
本项目针对藏区高原高寒草甸路基的特点,通过方案比选,优化施工工艺参数,最终路基施工质量全部满足规范指标要求。经历2年的雨季和冬季冻融的考验,路基未出现沉降等质量问题,顺利完成路面结构施工和竣工验收。
作者简介:
雷小斌,511324198203281696,中铁十一局集团第五工程有限公司
论文作者:雷小斌
论文发表刊物:《工程建设标准化》2015年8月供稿
论文发表时间:2015/12/3
标签:路基论文; 草甸论文; 碎石论文; 涵洞论文; 草皮论文; 积水论文; 压实论文; 《工程建设标准化》2015年8月供稿论文;