摘要:本文主要探讨了软质岩用于路基填筑的施工技术,分析了如何更好做好软质岩填方路基施工工作,提出了一些必须要采取的施工技术,希望可以给相类似的工作提供借鉴。
关键词:软质岩;施工技术
一、前言
路堤存在沉降和稳定问题,特别是高路堤可能发生的稳定性问题,要求其施工质量高,因此无论对基底的处理,填料的选择,排水措施,压实标准的控制等方面都要求比较高,从而保证路基的稳定性与耐久性。为保证路基的稳定性与耐久性,填料的选择至关重要。
二、工程概况
1.1 工程概述
某高速公路沿线地表土质以风化残积土为主,部分基岩裸露地表,路基以填土为主。填方路基主要型式有:一般路基填筑、高填方路基填筑、低填浅挖路基填筑、挖填交接填筑、软土路基填筑、构造物台(墙)背回填。
1.2 气候水文
该路段项目区域为亚热带季风湿润气候区,气候温和,四季分明,光热充足,雨量充沛,降雨多集中在夏季。受海拔高度、坡向等地形的地貌因素影响,区内山地小气候巨多样性,夏季灾害性天气较多,常有干旱、暴雨-强降雨出现。
三、路基设计
该路段填方路堤基底视地形、土质、地下水位、填方边坡高度等不同进行相应处理。填方边坡高度当H≤8m时,护坡道宽1m,填方边坡高度当H>8m时,护坡道宽2m,护坡道设3%向外倾斜的横坡。填方边坡坡率,当H≤8m时坡率采用1:1.5;当填方边坡8m<H≤12m时,上部8m坡率采用1:1.5;下部坡率采用1:1.75,用折线坡过渡,不设平台;当H>12m时,每8m设2m宽设向外倾斜3%的平台,上部第一级边坡坡率采用1:1.5,中部边坡坡率采用1:1.75,下部边坡坡率采用1.75~1: 2,当填方边坡高度H≥20m时,根据稳定性验算结果进行高填方路堤设计。
四、填方路基施工工艺
(一)、填方路堤施工特点
1.路堤施工数量大,由于路堤存在沉降和稳定问题,特别是高路堤可能发生的稳定性问题,要求其施工质量高,因此无论对基底的处理,填料的选择,排水措施,压实标准的控制等方面都要求比较高,从而保证路基的稳定性与耐久性。
2.由于挖方、填方方量很大,因此采用机械化作业,从基础的处理、填料的开挖、运送、摊铺、压实均采用一系列的机械进行施工。
3.由于采用封闭形式,桥涵较多,结构增多势必带来结构物两端路堤的填筑与压实困难问题,因此采用各种技术措施保证结构物两端路堤的填筑压实质量,减少桥头跳车。
(二)、土方路堤的填筑
1.路堤填料要求
⑴不使用淤泥、沼泽土、冻土、有机土、含草皮土、生活垃圾、树根和含有腐朽特征的土。
⑵液限大于50、塑性指数大于26的土以及含水量超过规定的土,不得直接作为路堤填料。需要使用时,采取满足设计要求的技术措施处理,经检查合格后方可使用。
⑶路基填方材料的强度和粒径符合规范要求。
2.利用方(软质岩填料)土样标准土工试验结果
填料为黄褐色,天然含水率为6.2%,液限为28%,塑限为19%,塑性指数为9,最大干密度为2.21g/cm3,最佳含水率为7.1%,93区CBR为10.7%,94区CBR为13.8%,96区CBR为21.6%,填料定名为黏土质砾,可用于路基各压实区填筑。
3.路堤施工方法
⑴路堤基底的处理
路堤基底是指路堤填料与原地面的接触部分。为使两者结合紧密,避免路堤沿基底发生滑动,防止因草皮、树根腐烂而引起路堤沿陷,对基层进行相应的处理。路堤表土清理压实工序如下图。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆当基底为坡面时,将坡面做成台阶形,一般宽度不小于1.5m,高度最小为1.0m,而且台阶顶面应做成向堤内倾斜4%~6%的坡度。
⑵施工作业方法
土方路堤常根据路段地形情况的不同分别采用水平分层填筑法或纵向分层填筑法两种形式。对合同段内的大部分施工段按设计断面分成水平层次逐层向上填筑,每填一层,经压实符合规定后,再填上一层;当原地纵坡大于12%的路段,沿纵坡分层,逐层填压密实,采用机械碾压时,分层最大松铺厚度不应超过30cm。
两侧取土,填高在3m以内的路堤用推土机从两侧分层堆填,并配合平地机分层整平。土的含水量不够时,用洒水车洒水,并用压路机分层碾压。用平地机配合少量人工整修边坡和路基表面及路拱拱度。
(三)、高填方路堤
高填方路堤在施工前,应对原地面进行清理,如地基土的强度不符合设计要求,则应进行处理或加固。若基底为斜坡时,应按规定挖好横向台阶。采用分层填筑、分层压实的方法施工。在填筑时一定要按路堤高度和边坡度将该层的路堤宽度(包括加宽量)填足,不得缺填,如填到上面才发现路堤填的宽度不够时,边坡补填,则松土不易与原边坡土结合紧密,而且不好压实。
填筑高填方路堤时,每层填筑厚度,根据所采用的填料确定。如填料来源不同,其性质差异较大时,应分层填筑,不分段或纵向分幅填筑。高路堤应优先安排施工,填筑时间一般不少于六个月,施工时应匀速填筑。
为保证高路堤的压实度,填高16m以上的填方路堤,每填高2m采用冲击碾压20遍补强,至94区再补压20遍。采用的冲击式压路机,所使用的冲击压路机由装载机拖动,行驶速度9~15km/h。根据试验段可以看出,每填高2m用冲击碾压6遍便可达到补强效果,大大提高了工作效率。
1. 铺筑试验路段确定路基压实的最佳方案
影响路基压实的主要因素有土的力学性质和压实功能、土的含水量、铺层厚度、土的级配以及底层的强度和压实度。路基碾压时,并不是这些因素独立起作用,而是这些因素共同起作用。因此进行路基施工时,应用不同的施工方案做试验路段,从中选出路基压实的最佳方案。
铺筑试验段需制订试验方案,其目的是在给定压路机的情况下,找出达到压实标准的最经济的铺层厚度和碾压次数。确切地说,就是寻求铺层厚度与碾压次数之比的极大值。试验路段长度不宜小于100cm。
通过试验段的铺筑及有关数据的检测,整理试验报告,最后确定土的适宜铺筑厚度、所需压实遍数及填土的实际含水量,以利施工中掌握控制。
2.根据土壤性质,选择确定压实机械
土壤的性质不同,有效的压实机械也不同。正常情况下,碾压砂性土采用振动压路机效果最好,夯击式压路机次之,光轮压路机最差;碾压粘性土采用捣实式和夯击式最好,振动式稍差。各种压路机都有其特点,可以根据土质情况合理选用。对于路基填土压实采用振动压路机或35~50t轮胎压路机进行。
3.含水量的检测与控制
强度与稳定性主要是通过压实得以提高,压实度受含水量的制约,保证压实最佳的含水量才能取得最大干密度,也就是有效地控制含水量后,才能可靠地压实到压实度标准。土的含水量控制在高于压实最佳含水量碾压是确保正常施工的条件,但不能超过最佳含水量 1%。需要加的水在取土的前一天浇洒在取土坑内的表面,使其均匀渗入土中,也可将土运至路堤上后,用水车均匀适量地浇洒在土中,并用拌和设备拌和均匀。本项目软质岩填料的天然含水率为最佳含水量 ±1%范围内,从而取消了闷料这道工序,大大提高了工作效率。
4.压实施工
碾压前,检查土的含水量是否合适,不要急于碾压,要采取处理措施,过湿就摊铺晾晒,过干则撒水润湿。开始时宜用慢速,最大速度不宜超过4km/h;碾压时直线段由两边向中间,小半径曲线段由内侧向外侧,纵向进退式进行;横向接头对振动压路机一般重叠0.4~0.5m,对三轮压路机一般重叠后轮宽的1/2,前后相邻两区段(碾压区段之前的平整预压区段与其后的检验区段)宜纵向重叠1.0~1.5m。应达到无漏压、无死角,确保碾压均匀。采用振动压路机碾压时,第一遍静压,然后先慢后快,由弱振至强振。
五、结束语
想把软质岩更好的用于路基填筑,就一定要从当前的技术手段出发,考虑到当前的不足之处,进而不断研发新技术,提高试验检测的水平,保证路基填筑施工工作的质量。
参考文献:
[1]《公路路基施工技术规范》 JTG F10-2006
论文作者:李文洋,李万鹏,杨明
论文发表刊物:《基层建设》2017年2期
论文发表时间:2017/4/18
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