任中杰 王鳴實(shí)

摘 要：近年來(lái)，我國(guó)高速公路建設(shè)取得了很大的成績(jī)，在建設(shè)過(guò)程中也面臨著很多的問(wèn)題，在施工中也應(yīng)用了很多的施工技術(shù)。文章以某高速公路施工為例，對(duì)施工中應(yīng)用的吹填砂路基設(shè)計(jì)以及施工進(jìn)行了介紹，并且對(duì)吹填砂路基的特點(diǎn)、參數(shù)、包邊土、封層土以及排水設(shè)計(jì)等進(jìn)行了分析，希望能夠?yàn)橐院蟮氖┕ぬ峁┮欢ǖ慕梃b。

關(guān)鍵詞：吹填砂路基；設(shè)計(jì)；施工工藝；包邊土；封層土

1 概述

某高速公路施工地點(diǎn)位于珠江三角洲地區(qū)，該地區(qū)土源較缺乏，但是相反的砂源卻非常的充足，因此，在施工中對(duì)吹填砂施工技術(shù)進(jìn)行了應(yīng)用。珠江三角洲地區(qū)河流比較多，而且又鄰近海邊，因此，在施工中對(duì)砂源進(jìn)行利用會(huì)比使用土更加的節(jié)省。在公路路基設(shè)計(jì)以及施工規(guī)范中，對(duì)吹填砂并沒(méi)有進(jìn)行很多的闡述，只是進(jìn)行了一些介紹，這樣在具體施工中仍然存在著很多的問(wèn)題。文章對(duì)吹填砂設(shè)計(jì)以及施工過(guò)程進(jìn)行了介紹，對(duì)出現(xiàn)的問(wèn)題也進(jìn)行了研究和總結(jié)，希望更好的推動(dòng)未來(lái)公路的建設(shè)。

2 吹填砂路基的特點(diǎn)

高速公路路基施工中經(jīng)常會(huì)使用土體為主要原料，但是土體的滲透性非常的小，抗剪強(qiáng)度又直接受到內(nèi)摩擦力和粘聚力的影響，但是純砂的抗剪強(qiáng)度卻是只受到內(nèi)摩擦力影響，而且因?yàn)樯暗臐B透性非常的好，因此，在很多的施工中都得到了應(yīng)用。吹填砂路基在施工中一般都是采用河砂或者是海砂，因此，在質(zhì)地方面并不是非常的純，經(jīng)常會(huì)導(dǎo)致其中出現(xiàn)泥土。為了研究含泥量對(duì)砂的物理力學(xué)性質(zhì)進(jìn)行分析，一些施工技術(shù)人員進(jìn)行了相關(guān)的試驗(yàn)，結(jié)果表明：因?yàn)楦鱾€(gè)地區(qū)的河砂和海砂性質(zhì)指標(biāo)因?yàn)樗幁h(huán)境的不同會(huì)導(dǎo)致差異，但是還是得到了參考信息，在施工中可以應(yīng)用中細(xì)砂，粗砂在造價(jià)方面比較高，粉砂在使用過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)液化現(xiàn)象，因此，中細(xì)砂才是最佳選擇。

3 路基的橫斷面設(shè)計(jì)

和填土路基設(shè)計(jì)相比，吹填砂路基存在著很大的不同，主要是在參數(shù)選取、封層、包邊等細(xì)節(jié)結(jié)構(gòu)方面，要進(jìn)行詳細(xì)的分析，然后進(jìn)行設(shè)計(jì)。在公路設(shè)計(jì)規(guī)范中要求吹填砂路基為了保證邊坡穩(wěn)定以及植物的生長(zhǎng)，邊坡表層要應(yīng)用粘質(zhì)土進(jìn)行填筑，路床頂面要應(yīng)用粗粒土進(jìn)行封閉。在規(guī)范中只是對(duì)設(shè)計(jì)原則進(jìn)行了闡述，但是，對(duì)詳細(xì)部位的設(shè)計(jì)沒(méi)有體現(xiàn)，因此，在這些方面要進(jìn)行更為細(xì)致的分析。

3.1 路基邊坡高度和坡度

在吹填砂路基邊坡設(shè)計(jì)方面，主要進(jìn)行高度和坡度的設(shè)計(jì)，要根據(jù)填料種類、邊坡高度和地基工程地質(zhì)條件進(jìn)行確定。對(duì)吹填砂路基邊坡高度具體達(dá)到什么樣子并沒(méi)有定論，因此，在設(shè)計(jì)的時(shí)候要保證坡度足夠緩，而且，邊坡高度在很高的時(shí)候要保證路基的穩(wěn)定性。公路施工是一個(gè)線性工程，會(huì)受到地形、地質(zhì)以及工程規(guī)模的制約，但是，在施工中要保證邊坡高度不超過(guò)十米。

邊坡坡度設(shè)計(jì)一般分為設(shè)計(jì)邊坡和施工邊坡，在設(shè)計(jì)規(guī)范中，對(duì)砂類設(shè)計(jì)邊坡一般坡度為1：1.5，但是，這只是在地基良好的情況下給出的數(shù)值，在高填土地基情況下，要盡量將邊坡的坡度放到1：2。在對(duì)非軟基路段，在邊坡坡度設(shè)計(jì)方面要保證其和施工坡度統(tǒng)一。在對(duì)軟基路段進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，要對(duì)路基可能出現(xiàn)的沉降問(wèn)題進(jìn)行分析，施工邊坡坡度一般要大于設(shè)計(jì)的邊坡坡度，對(duì)路堤的穩(wěn)定性也要進(jìn)行分析。在對(duì)施工邊坡坡度極限問(wèn)題進(jìn)行分析時(shí)，可以對(duì)路堤本身的穩(wěn)定性以及地基的穩(wěn)定性進(jìn)行分析，因?yàn)榇堤钌皟?nèi)部存在著粘聚力，因此，在坡度比方面一般要達(dá)到1：1或1：0.75。

3.2 封層土

3.2.1 厚度

在施工中，要對(duì)施工防滲透問(wèn)題進(jìn)行分析，因此，封層土的厚度一般要在30-50厘米，在不是軟基的路段，這個(gè)厚度和設(shè)置部位可以進(jìn)行施工。但是，在軟基路段要根據(jù)施工的沉降進(jìn)行計(jì)算，沉降量主要發(fā)生在預(yù)壓期內(nèi)，因此，軟基路段的封層土設(shè)計(jì)厚度一般要超過(guò)50厘米，這樣能夠防止出現(xiàn)厚度不夠?qū)е路鈱油潦У膯?wèn)題。軟基路段中要是實(shí)施非開(kāi)挖施工封層土，在設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)沉降問(wèn)題就要進(jìn)行考慮，施工時(shí)封層土土方施工要按照設(shè)計(jì)的兩倍左右進(jìn)行施工。

3.2.2 材料

公路施工規(guī)范中對(duì)施工材料進(jìn)行了規(guī)定，可以使用粗粒土，但是，在實(shí)際施工中，因?yàn)榇至Ｍ恋臐B透性比較大，在防滲透效果方面非常不理想，在施工中頂部要鋪設(shè)一層防滲土工布，這樣能夠達(dá)到一定的防滲透效果。為了更好的實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)壓實(shí)度，在施工時(shí)可以采用粘性土，這樣能夠達(dá)到規(guī)范規(guī)定路基填料最小強(qiáng)度以及最大粒徑要求，達(dá)到防滲效果。

3.3 包邊土

包邊土一般設(shè)置在兩側(cè)的邊坡，這樣能夠?qū)β坊M(jìn)行保護(hù)，避免其受到水流的沖刷，在綠化方面效果也非常好。包邊土的設(shè)計(jì)要對(duì)厚度、材料、填筑方式以及時(shí)間等進(jìn)行確定，這樣才能更好的保證施工效果。

3.3.1 厚度

在厚度設(shè)計(jì)方面，主要有兩種形式，分別是平行四邊形和梯形。平行四邊形形式在包邊土內(nèi)外側(cè)邊坡坡度要保證一直，但是梯形就是內(nèi)側(cè)邊坡坡度比外側(cè)大，規(guī)范規(guī)定的范圍值一般在1-2米。在規(guī)定的范圍值內(nèi)要想進(jìn)行施工，可以對(duì)機(jī)械進(jìn)行利用，這樣對(duì)施工效果也能進(jìn)行保證。一些專業(yè)人士認(rèn)為包邊上的最小厚度應(yīng)該在0.75米左右，但是這種厚度在降雨量和降水強(qiáng)度比較小的地區(qū)比較適用，在降雨量和降水強(qiáng)度比較大的地區(qū)，這種厚度在施工中會(huì)帶來(lái)很多的問(wèn)題，因此，要根據(jù)施工實(shí)際情況對(duì)厚度進(jìn)行決定。在這兩種施工形式中，包邊土和路基吹填砂的銜接部位是非常薄弱的地方，為了能夠?qū)⑦@兩種不同的土實(shí)現(xiàn)緊密結(jié)合，在施工方面可以實(shí)行挖臺(tái)階填筑，每個(gè)臺(tái)階的寬度一般要達(dá)到1米，臺(tái)階要向內(nèi)側(cè)傾斜，但是這種形式，在開(kāi)挖和填筑方面通常比較困難，因此，這種形式在施工中一般并不多見(jiàn)。在非軟基路段，按照設(shè)計(jì)厚度施工即可，在數(shù)量方面可以按照實(shí)際斷面來(lái)進(jìn)行計(jì)算。在軟基路段，可以實(shí)現(xiàn)非開(kāi)挖施工進(jìn)行包邊土，在設(shè)計(jì)厚度方面要對(duì)沉降影響進(jìn)行具體的分析。在設(shè)計(jì)包邊土土方時(shí)，要保證其在0.5-1米，在出現(xiàn)多計(jì)的量時(shí)，可以將填砂部分進(jìn)行扣除。在非開(kāi)挖施工包邊土?xí)r，要按照實(shí)際斷面計(jì)算包邊土土方，因此，要將增加土方的卸載。

3.3.2 材料

在規(guī)范中要求施工可以使用粘質(zhì)土，但是，因?yàn)橐恍┑貐^(qū)的土源比較少，因此，在施工中可以根據(jù)具體施工情況采用耕植土，在設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)方面要達(dá)到要求。粘性土在最小強(qiáng)度和最大粒徑要求方面也要達(dá)到規(guī)范要求，在壓實(shí)度方面也要達(dá)到填砂的要求。

3.4 封層土以上部分的設(shè)計(jì)

封層土以上部分的設(shè)計(jì)主要包括路面結(jié)構(gòu)層范圍內(nèi)的填土以及超載部分，達(dá)到要求以后可以不進(jìn)行吹砂，在能夠填土?xí)r最好進(jìn)行填土。路面結(jié)構(gòu)層在填土壓實(shí)度要求方面要達(dá)到百分之九十五，超載部分的壓實(shí)度不能低于百分之八十五。

3.5 邊坡排水設(shè)計(jì)

在吹填砂路基施工中，邊坡排水設(shè)計(jì)是保證路基穩(wěn)定的重要環(huán)節(jié)。在高填土坡面，可以按照2-3米的間距設(shè)置塑料排水管，這樣能夠?qū)Π呁梁吐坊钌般暯用娴乃M(jìn)行排出，在坡腳可以采用干砌片石護(hù)腳進(jìn)行排水。

4 路基填筑施工

4.1 后包邊施工

在完成地基處理以后進(jìn)行后包邊的施工，可以按照全斷面填筑砂，填砂的施工坡度比要和包邊土一致。沉降需要一個(gè)具體的過(guò)程，在城建穩(wěn)定以后按照包邊土的內(nèi)側(cè)邊坡坡度反開(kāi)挖進(jìn)行施工，然后按照設(shè)計(jì)斷面分層施工包邊土。后包邊法能夠?qū)ι巴梁驼承酝恋慕Y(jié)合面壓實(shí)度進(jìn)行解決，這樣不易引起路基的不均勻沉降問(wèn)題。砂土和粘性土的施工間隔比較長(zhǎng)，前期施工中要對(duì)機(jī)械和人力進(jìn)行充分的利用，這樣對(duì)施工進(jìn)度能夠進(jìn)行加快。后包邊法在施工中主要的缺點(diǎn)是在施工中出現(xiàn)了大量的廢棄土方，對(duì)于軟土地基而言廢棄的土方量更加大。在后期施工中，由于需要反開(kāi)挖施工，在后期工期較長(zhǎng)，因此成本也會(huì)增加。粘性土和砂土的施工間隔大概一年的時(shí)間，因此，為了保證施工質(zhì)量，對(duì)施工期間可能遇到的雨季要采取必要的防護(hù)措施。

4.2 吹填砂施工

吹填砂適合在河涌交錯(cuò)、大型船只可自由進(jìn)人的地區(qū)。（1）吹填采用分段推進(jìn)方式進(jìn)行，分段距離約為30-50米。當(dāng)吹填距離超過(guò)吹砂設(shè)備最大能力時(shí)，可采取加壓或二次抽吸的方法。當(dāng)排砂管口高程超過(guò)砂泵最大揚(yáng)程，可采取附加加壓泵。（2）吹填砂分層厚度可加大。當(dāng)路堤高度小于2米時(shí)，可作一次吹填；當(dāng)路堤高度大于2米時(shí)，應(yīng)采用分層吹填，分層厚度一般為l-2米。但如果超過(guò)極限高度，一次吹填太厚，路堤容易失穩(wěn)，故而要求此時(shí)的吹填分層厚度不宜超過(guò)70厘米。

4.3 包邊土施工

在包邊土施工中，比較關(guān)鍵的施工就是包邊土和吹填砂結(jié)合面的壓實(shí)。在同步施工中，包邊土和吹填砂要同時(shí)進(jìn)行。在填筑方面，可以采用水平分層填筑，然后進(jìn)行分層碾壓，在分層松鋪時(shí)厚度不能超過(guò)30厘米。在同步施工時(shí)，機(jī)械的活動(dòng)空間比較大，因此，在施工過(guò)程中比較容易進(jìn)行控制。包邊土和吹填砂相結(jié)合，在碾壓過(guò)程中要求包邊土和吹填砂分別進(jìn)行碾壓，對(duì)重點(diǎn)部分要進(jìn)行重視。在基本同步施工中，吹填砂要先進(jìn)行填筑，后進(jìn)行填土，施工中壓路機(jī)的身位要保證大于填筑的寬度，并且可以采用大型機(jī)械進(jìn)行施工。

4.4 封層土施工

封層土的施工關(guān)鍵是如何對(duì)填筑時(shí)間和位置進(jìn)行確定。填筑的時(shí)間和位置要由最終計(jì)算沉降和填土至封層土底標(biāo)高時(shí)的實(shí)測(cè)沉降來(lái)確定。這里的沉降指的是路基的中心沉降。在施工中可以按照設(shè)計(jì)底標(biāo)高開(kāi)始填筑封層土。對(duì)于出現(xiàn)的全線封層土，在縱向上，區(qū)段與區(qū)段銜接處均不宜出現(xiàn)“跳躍”，造成高差，而應(yīng)平順過(guò)渡。在橫向上，應(yīng)做成和路面同樣的路拱。封層土采用自卸車傾倒，并水平分層填筑，其分層松鋪厚度不超過(guò)30厘米。

5 結(jié)束語(yǔ)

公路工程的施工對(duì)經(jīng)濟(jì)建設(shè)有直接影響，同時(shí)對(duì)人們的生活也有很大的影響。經(jīng)濟(jì)的建設(shè)需要公路建設(shè)的帶動(dòng)，人們的出行也需要公路建設(shè)保障。因此，近年來(lái)，公路工程的建設(shè)數(shù)量在不斷增加，公路工程因?yàn)槭┕ぞ€路比較長(zhǎng)，而且，要在不同的地區(qū)進(jìn)行施工，這樣就使得施工中經(jīng)常會(huì)遇到很多的問(wèn)題，這些問(wèn)題的出現(xiàn)對(duì)整個(gè)工程的質(zhì)量產(chǎn)生了很大的影響。為了對(duì)工程的質(zhì)量進(jìn)行提高，要根據(jù)施工的具體情況制定施工方案，其中路基的施工尤為重要，路基施工設(shè)計(jì)中，吹填砂方式是一種和其他方式有很大的差異，吹填砂路基設(shè)計(jì)與施工是個(gè)非常系統(tǒng)的工程，不同的施工工藝對(duì)工程的質(zhì)量也有很大的影響，因此，在設(shè)計(jì)時(shí)要對(duì)出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行細(xì)致分析，找到最佳的方案。

參考文獻(xiàn)

[1]JTJ013-95.公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范[S].北京：人民交通出版社，1996.

[2]JTJ017-96.公路地基路堤設(shè)計(jì)與施工規(guī)范[S].北京：人民交通出版社，1996.

[3]康擁政，牛紅凱，趙慧麗.淺析豁土包砂土河濰路堤施工[J].路基工程，2003（1）：26-29.

[4]王志仁.京珠高速公路廣（州）珠（海）段工程[M].北京：人民交通出版社，2000.