路基換填技術(shù)在公路工程中的實(shí)踐

龔文博 陳元元

摘 要：在公路施工中，要求必須根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)條件，合理選取換填施工方法，掌握施工技術(shù)要點(diǎn)，才能提升工程質(zhì)量，才能實(shí)現(xiàn)公路工程的社會(huì)效益與經(jīng)濟(jì)效益。

關(guān)鍵詞：路基換填；施工方法；技術(shù)要點(diǎn)

1 路基換填施工方法

1.1 砂石墊土層換填法

運(yùn)用卵石、碎石、砂礫、角礫、中砂、粗砂以及石屑等有良好級(jí)配的材料，不會(huì)有植物殘?bào)w、垃圾等雜質(zhì)存在?？刂粕笆淖畲罅?，使其控制在50mm以下。作為良好的換填材料，砂石發(fā)揮著重要的作用，應(yīng)控制存在排水要求的砂墊層，使其含泥量處于3%以下。當(dāng)換填材料屬于粉細(xì)砂或石粉時(shí)，應(yīng)對(duì)超過(guò)總量30%的卵石或碎石進(jìn)行摻入，使材料的級(jí)配狀況得以改善。作為采石場(chǎng)篩分時(shí)的細(xì)粒廢棄物，石屑的性質(zhì)與砂接近，在換填材料中進(jìn)行使用時(shí)，有不錯(cuò)的效果存在，但應(yīng)對(duì)含泥量和含粉量實(shí)施控制，促使墊層的質(zhì)量得到有效保障。對(duì)于濕陷性黃土或膨脹土地基進(jìn)行運(yùn)用時(shí)，不得不對(duì)砂石等滲水性材料進(jìn)行選用。對(duì)于振動(dòng)荷載承受的地基而言，在地基處理時(shí)，不能使用砂墊層。

1.2 粉質(zhì)粘土墊土層換填法

土料中存在5%以下的有機(jī)質(zhì)含量，且不得有凍土或膨脹土存在。當(dāng)有碎石存在時(shí)，粒徑應(yīng)控制在40mm以下。粉質(zhì)粘土墊層在濕陷性黃土或膨脹土地基中進(jìn)行運(yùn)用時(shí)，土料中不得有磚、瓦或塊石夾雜。粘土的夯擊密實(shí)存在一定難度，因此不得將其作為換填材料進(jìn)行使用。在回填施工中不得不對(duì)粘土進(jìn)行使用時(shí)，應(yīng)運(yùn)用30% 以上的砂石進(jìn)行均勻拌和。當(dāng)對(duì)粉質(zhì)粘土實(shí)施大面積換填且運(yùn)用到大型機(jī)械夯壓施工時(shí)，土料中碎石粒徑可達(dá)到50mm 以上，最大不能超過(guò)100mm，否則會(huì)對(duì)墊層的夯壓效果產(chǎn)生影響。

1.3 粉煤灰墊土層換填法

選用的粉煤灰應(yīng)與相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)腐蝕性和放射性的要求相符，粉煤灰墊層上應(yīng)對(duì)0.3～0.5m的覆土實(shí)施覆蓋。粉煤灰墊層中對(duì)摻加劑進(jìn)行摻入時(shí)，應(yīng)運(yùn)用試驗(yàn)的方法使其性能與適用條件得到確定。根據(jù)粉煤灰燃燒后出現(xiàn)的玻璃體的粒徑進(jìn)行分析，應(yīng)屬于粉土的范圍內(nèi)。

2 工程概況

某公路工程全長(zhǎng)25km，地處北方地區(qū)，具有復(fù)雜的地理環(huán)境，按照一級(jí)公路的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，公路為雙向4車道，設(shè)計(jì)行車速度為每小時(shí)80km。該路段的路基存在一定的沉降，施工單位需要將原地基挖除一定范圍和深度，然后間符合要求的石土進(jìn)行換填，從而使路基的承載力有效增加，防止產(chǎn)生路基病害。

3 公路工程路基換填施工技術(shù)要點(diǎn)

3.1 施工測(cè)量與放樣

施工前，要對(duì)導(dǎo)線、中線等路線進(jìn)行恢復(fù)和固定，復(fù)查和增設(shè)水準(zhǔn)點(diǎn)，復(fù)核工程量，測(cè)量橫斷面，復(fù)測(cè)高程，將邊坡、坡腳、取土坑、棄土場(chǎng)、路基邊緣等具體位置進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)放樣，將其輪廓標(biāo)明，并上報(bào)監(jiān)理人員進(jìn)行審查。采用木樁作為路邊線和路中線的控制樁，將斷面樁在直線段每間隔50m放置一個(gè)，在平曲線段每間隔25m放置一個(gè)，在個(gè)別拐點(diǎn)位置每間隔10m放置一個(gè)；另外，將兩個(gè)控制樁布設(shè)在施工區(qū)域外；將一個(gè)斷面控制樁放在結(jié)構(gòu)物兩側(cè)，避免損壞控制樁；同時(shí)每隔50m將一個(gè)φ15cm、高1m的水泥里程樁設(shè)置在路邊側(cè)，將樁號(hào)標(biāo)注在里程樁上，便于完成施工后進(jìn)行檢查。

3.2 路基排水

施工過(guò)程中，要確保路基的排水狀態(tài)始終保持良好，將一些臨時(shí)排水設(shè)施修建在路基兩側(cè)，避免積水沖刷到工程或附近農(nóng)田。施工單位要有效結(jié)合永久性排水設(shè)施設(shè)置臨時(shí)性排水設(shè)施，確保農(nóng)田、耕地內(nèi)不會(huì)流入積水和淤泥。

3.3 土方挖方

開挖方式需要根據(jù)路塹的深度、地形地貌、土方調(diào)配情況進(jìn)行確定，對(duì)于較淺的路塹，可以通過(guò)單層橫向全寬挖掘法進(jìn)行開挖；對(duì)于較深的路塹，可以通過(guò)橫向臺(tái)階分層開挖；每層挖出一條通道后，需要對(duì)兩側(cè)進(jìn)行挖掘，便于設(shè)置臨時(shí)排水設(shè)施和出土道路；通過(guò)階梯式開挖風(fēng)化破碎巖體，能夠使邊坡的穩(wěn)定性得到保障，從而使階梯式的邊坡逐漸形成。在開挖過(guò)程中不允許進(jìn)行超挖或亂挖；如果在土方開挖過(guò)程中發(fā)現(xiàn)有石方，需要將分界線設(shè)置在土體與石方中，并與監(jiān)理人員溝通對(duì)邊坡挖方施工方案適當(dāng)進(jìn)行修改。在對(duì)土方地段的路床頂面進(jìn)行標(biāo)高時(shí)，需要對(duì)壓實(shí)引起的沉降量進(jìn)行綜合考慮。開挖過(guò)程中，要加強(qiáng)保護(hù)地下管線、文物古跡、纜線等，通過(guò)有效措施避免周圍環(huán)境受到破壞。

3.4 填前碾壓及軟基處理

填筑路基前，需要通過(guò)YL20壓路機(jī)對(duì)清理后的施工場(chǎng)地進(jìn)行壓實(shí)，直到壓實(shí)度與設(shè)計(jì)要求相符為止?；滋幚砭哂休^多的方法，一般采用砂礫墊層、拋石擠淤、路基換填、填砂礫等多種方式進(jìn)行路基填料施工。對(duì)于旱田段進(jìn)行40cm的砂礫換填，填前碾壓要控制8cm左右的沉降量，在水田段進(jìn)行80cm砂礫換填時(shí)，填前碾壓要控制16cm的沉降量。不宜將風(fēng)化片石應(yīng)用于拋石擠淤中，其尺寸要超過(guò)30cm。當(dāng)軟土層平坦時(shí)，兩側(cè)對(duì)稱拋填碎石，向兩側(cè)擠出軟土。如果軟土層橫坡超過(guò)1：10時(shí)，拋填施工需要從高向低進(jìn)行，并在低側(cè)邊部多拋直至其部位有2m的平臺(tái)頂面，然后通過(guò)小石塊進(jìn)行填塞墊平，通過(guò)重型壓路機(jī)進(jìn)行壓實(shí)。

為了使路基的壓實(shí)度得到保障，在對(duì)土質(zhì)基底挖除以后，需要對(duì)路基表面進(jìn)行30cm的翻松，隨后進(jìn)行平整壓實(shí)路基，確保路基壓實(shí)度在96%以上。路堤超過(guò)0.8m的填土厚度時(shí)，需要壓實(shí)土質(zhì)基底直至無(wú)輪跡才能夠進(jìn)行路堤填筑。在施工中，一般使用天然級(jí)配砂礫作為砂礫墊層材料。在完成攤鋪后要進(jìn)行適當(dāng)?shù)臑⑺?，壓?shí)作業(yè)分層進(jìn)行，壓實(shí)厚度控制在大于15cm且小于20cm的范圍內(nèi)。要防止粗細(xì)集料離析現(xiàn)象出現(xiàn)在砂礫石使用中。砂礫墊層要比路基邊腳寬出60cm，通過(guò)片石護(hù)砌的方式防護(hù)兩側(cè)端，防止流失大量砂礫料。高填方路段的基底強(qiáng)度與設(shè)計(jì)要求相符合后，需要上報(bào)監(jiān)理人員進(jìn)行審查，批準(zhǔn)簽字后方可進(jìn)行填筑施工。

3.5 路基填筑

填筑施工中，所使用材料不允許有草泥、腐殖土、樹根等物質(zhì)，確保路基填方材料的路徑和強(qiáng)度符合設(shè)計(jì)要求。在路基填方28d以前，需要根據(jù)填料類別、壓實(shí)機(jī)械性能和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)選擇試驗(yàn)段，路段長(zhǎng)度在100m以上，試驗(yàn)段要選擇在新填路基內(nèi)，通過(guò)試驗(yàn)段對(duì)碾壓機(jī)具、壓實(shí)系數(shù)以及填層厚度進(jìn)行確定，終止將其作為填筑施工的有效參數(shù)。在進(jìn)行路堤施工時(shí)，需要通過(guò)分層填筑的方式進(jìn)行，整平攤鋪通過(guò)平地機(jī)和推土機(jī)來(lái)完成，根據(jù)“四區(qū)段、八流程”的方式進(jìn)行路堤攤鋪碾壓。四區(qū)段是將施工路段分為4各區(qū)域，一是填鋪區(qū)，二是整平區(qū)，三是碾壓區(qū)，四是檢測(cè)區(qū)。八流程主要指實(shí)際施工的八項(xiàng)流程。

在填筑時(shí)，每層的松鋪厚度要控制在30cm以下，擋墻后臺(tái)的土方厚度要控制在20cm以下，實(shí)際填料寬度要大于設(shè)計(jì)寬度0.3cm，從而確保邊坡路堤在修整以后其壓實(shí)度能夠達(dá)到要求。在測(cè)定完路基填料的含水量以后才能夠允許其進(jìn)場(chǎng)，如果含水量過(guò)高可進(jìn)行晾曬，如果含水量過(guò)低可進(jìn)行灑水，使其保持最佳含水量，壓實(shí)期間要確保土方具有均勻的含水量。前后的施工單元在灑水或晾曬時(shí)可交叉進(jìn)行作業(yè)。壓實(shí)設(shè)備需要在試驗(yàn)段進(jìn)行確定，在施工過(guò)程中不允許更換和調(diào)整設(shè)備。通過(guò)振動(dòng)壓路機(jī)進(jìn)行碾壓時(shí)，在直線段從兩邊向中間進(jìn)行碾壓，在曲線段從內(nèi)向外進(jìn)行碾壓。碾壓速度控制在每小時(shí)1km左右，本次碾壓與上次輪跡保持40cm的重疊，共需要碾壓4—6遍左右，第一遍和最后一遍需要靜壓，其他的都是震壓。在路基填高超過(guò)1.2m時(shí)可采用沖擊碾壓。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，換填施工作為公路軟基處理施工技術(shù)之一，需要施工單位嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，加強(qiáng)質(zhì)量控制，從而使道路施工的穩(wěn)定性和安全性均得到有效提升。雖然在具體施工中，適用范圍、局限性和優(yōu)缺點(diǎn)都影響著換填處理質(zhì)量，但是在綜合考慮工程區(qū)域的施工條件、地理特征以及地質(zhì)條件以后，能夠因地制宜的選擇換填施工的有效方法，使工程質(zhì)量從根本上得到提升，促進(jìn)公路工程建設(shè)的可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]霍凱榮，余周.高速公路路基換填施工技術(shù)及實(shí)例探討[J].建設(shè)科技，2016（9）.