徐俊+胡瑩
摘要:在公路工程建設(shè)過程中,路基作為重要構(gòu)成部分,其施工質(zhì)量直接影響了車輛行駛的安全性,必須結(jié)合工程實際情況,選取相應(yīng)的施工技術(shù)。高液限土具有塑性指數(shù)大、含水量高等特征,屬于不良土質(zhì),可壓實性相對較差,應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格遵循相關(guān)規(guī)范要求,對此類土體加以改良處治。本文主要對高液限土填筑路基技術(shù)進(jìn)行深入研究,探尋質(zhì)量控制的有效措施。
關(guān)鍵詞:公路工程;高液限土;路基填筑
伴隨國民經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展,公路網(wǎng)絡(luò)不斷延伸,有效加強(qiáng)了區(qū)域間的聯(lián)系,也為日常出行提供極大便利。近年來,機(jī)動車保有量逐年攀升,目前已經(jīng)達(dá)到2.9億輛,公路工程在運營過程中承擔(dān)了較大的交通壓力,對于施工質(zhì)量提出了更高的要求。高液限土體中細(xì)粒含量相對較高,液限在50%以上,塑性指數(shù)超過26,水穩(wěn)性能差,且壓縮性高,后期易出現(xiàn)下沉外擠現(xiàn)象,降低路基的穩(wěn)定性,對道路工程造成嚴(yán)重危害,根據(jù)《公路路基施工技術(shù)規(guī)范》中的要求,此類土體不能直接應(yīng)用在路基填筑施工中,必須采取相應(yīng)的改良處治技術(shù),以提升工程建設(shè)質(zhì)量。
1工程案例
某公路工程施工路段全長28.5km,設(shè)計為雙向四車道,一級公路標(biāo)準(zhǔn),路基寬度為24.5m,挖方量為163.8萬m3,填方142.2萬m3。施工路段沿線為山丘地帶,廣泛分布含砂低液限粘土和高液限粘土,具有弱——中等膨脹性,屬于不良地質(zhì)條件,整體強(qiáng)度相對較低,難以滿足設(shè)計強(qiáng)度要求,不能直接進(jìn)行路基填筑。但由于沿線缺乏適宜土源,必須將高液限土作為主要填筑材料,結(jié)合公路工程實際情況,通過現(xiàn)場試驗決定采用摻加3%水泥改良土進(jìn)行改良處治,確保路基施工質(zhì)量。
2公路工程高液限土填筑路基技術(shù)分析
2.1施工現(xiàn)場處理
在高液限土體改良之前,應(yīng)當(dāng)按照《公路土工試驗規(guī)程》的要求,選取具有代表性的土樣進(jìn)行重型擊實試驗、含水量試驗等,全面掌握原土性質(zhì),嚴(yán)格控制土體技術(shù)指標(biāo),典型高液限土體參數(shù)如表1所示。在此基礎(chǔ)上選取相應(yīng)的改良處治技術(shù),確保路基結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。
隨后按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)清理表土,以種植土厚度為依據(jù)確定清理深度,并將廢棄土料及時運送至指定位置,避免堆積在施工現(xiàn)場。清表后整平工作面,并進(jìn)行適當(dāng)壓實,壓實度不得低于90%,若土體強(qiáng)度無法達(dá)到標(biāo)準(zhǔn),還需采取換填的處理措施。同時做好施工現(xiàn)場的排水工作,結(jié)合臨時排水設(shè)施與永久性排水設(shè)施,及時排出地表積水,防止水分沖刷影響路基結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。待施工現(xiàn)場處理完成后,測量各項施工參數(shù),恢復(fù)路基中線,預(yù)埋工作樁,為后期施工提供標(biāo)準(zhǔn)與參考。
2.2高液限土體改良處治
通過摻入適量的添加劑對高液限粘土進(jìn)行改良,將膨脹性及含水量控制在合理范圍之內(nèi),以提升土體強(qiáng)度。水泥、石灰、粉煤灰等無機(jī)結(jié)合料以及粗顆粒等是常用的添加劑。應(yīng)根據(jù)高液限土體試驗結(jié)果,選取相應(yīng)的處治技術(shù),并結(jié)合公路等級與壓實度要求,確定最佳摻量。其中石灰改良在高塑性土類中應(yīng)用較為廣泛,將適量的石灰摻入路基填筑材料中,經(jīng)過一系列物理、化學(xué)作用,從根本上改良土體性質(zhì)。
2.3攤鋪及平整
采用白卸汽車將填筑材料運送至施工現(xiàn)場,根據(jù)實際松鋪系數(shù)確定堆放間距,并在工作面用石灰劃格,由專人負(fù)責(zé)指揮卸料,以減少工作量。由平地機(jī)初步整平攤鋪面,并檢測填料的含水量,在含水量較大的情況下,需利用旋耕機(jī)進(jìn)行翻曬,與最佳含水量誤差控制在2%以內(nèi)。及時清除雜物及過大顆粒,土體粒徑宜控制在5cm以內(nèi),在預(yù)定寬度上均勻攤鋪,并按照規(guī)定要求形成路拱,確保路基排水通暢,避免出現(xiàn)積水現(xiàn)象。待攤鋪施工完成后,檢驗攤鋪厚度,若存在攤鋪不均勻或厚度達(dá)不到設(shè)計要求的問題,應(yīng)及時加以處理。隨后采用平地機(jī)初步整平工作面,不得破壞縱坡及路拱,對于機(jī)械施工不到位的部分,需組織人工整平,確保平整度滿足施工要求。
2.4拌合及碾壓
通常采用路拌機(jī)進(jìn)行拌合施工,促使添加劑與土料攪拌均勻,進(jìn)一步粉碎粒徑過大的填筑材料,土顆粒大小基本保持在1.5em以下。嚴(yán)格控制第一次拌合深度,不得深入施工層,預(yù)留深度為3-4cm,第二次拌合時方可深入下面層,以提升層間結(jié)合性,確保路基結(jié)構(gòu)處于穩(wěn)定狀態(tài)。直至填筑材料拌合均勻,且粒徑達(dá)到規(guī)范要求之后,方可停止拌合作業(yè)。在臺背或邊角部位,應(yīng)配合旋耕機(jī)、鏵犁等機(jī)械設(shè)備,將填筑材料攪拌均勻。待施工層的含水量滿足施工要求之后,采用推土機(jī)快速穩(wěn)壓成型,防止工作面出現(xiàn)貼皮現(xiàn)象。隨后進(jìn)行碾壓施工,壓路機(jī)保持勻速運行狀態(tài),速度宜保持在1.5-1.7km/h左右,碾壓次數(shù)通常為4-6遍,確保壓實程度滿足施工要求。
3高液限土填筑路基施工質(zhì)量控制措施
3.1在高液限土填筑路基施工之前,必須嚴(yán)格按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行土樣試驗,明確土體的性能指標(biāo),充分考慮公路等級、壓實度等要求,選取相應(yīng)的改良處治技術(shù),并通過現(xiàn)場試驗確定添加劑的摻量,改善高液限土體性質(zhì),提高整體強(qiáng)度。由于高液限土細(xì)粒含量高,水分不易蒸發(fā),且分布不均,因此必須加強(qiáng)填料含水量的控制,在填筑之前及時翻曬,適當(dāng)降低含水量。同時按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)在施工現(xiàn)場修建排水設(shè)施,設(shè)置排水邊溝,避免出現(xiàn)積水現(xiàn)象,影響路基結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。地下水位較高的路段,還應(yīng)當(dāng)鋪筑排水層和隔水層,以免地下毛細(xì)水上升,增加填料的含水量。
3.2由于高液限土含水量大、壓縮性高,增加了碾壓施工的難度,因此,在正式施工之前可選取路段進(jìn)行試驗施工,以確定最佳的碾壓組合方式及碾壓次數(shù),確保壓實度達(dá)到技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。遵循由兩側(cè)至中間的碾壓順序,前期應(yīng)適當(dāng)放慢碾壓速度,待填筑材料處于穩(wěn)定狀態(tài)之后,方可適當(dāng)提升壓路機(jī)運行速度,避免出現(xiàn)層間推移的現(xiàn)象,相鄰工作段應(yīng)保持1,3的輪跡重疊范圍。在路基兩側(cè)應(yīng)適當(dāng)增加碾壓次數(shù),提高邊坡結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,若在碾壓過程中出現(xiàn)松散、彈簧等現(xiàn)象,應(yīng)采取翻曬的處理措施,并重新拌合碾壓。待碾壓施工結(jié)束且壓實程度達(dá)到設(shè)計要求之后,盡快進(jìn)行下一層攤鋪,防止長時間暴曬出現(xiàn)裂縫。
3.3施工單位應(yīng)樹立質(zhì)量意識,構(gòu)建起完善的管理體系,將各施工環(huán)節(jié)納入管理范圍之內(nèi)。每道工序施工完成后,都應(yīng)組織技術(shù)人員進(jìn)行質(zhì)量驗收,及時發(fā)現(xiàn)問題及不足之處,并采取相應(yīng)的處理措施。其中壓實度是影響路基穩(wěn)定性及承載能力的重要因素,碾壓施工結(jié)束后嚴(yán)格按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢測,對于壓實度不足的路段,應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)壓,直至驗收合格之后方可進(jìn)行后續(xù)施工。在充分掌握公路工程實際地質(zhì)條件的基礎(chǔ)上,明確工程重點及難點部分,有針對性的組織技術(shù)培訓(xùn),規(guī)范施工操作行為,減少人為失誤,從根本上提高路基施工質(zhì)量。
4結(jié)束語
綜上所述,在公路工程建設(shè)施工過程中,高液限土體具有含水量大、細(xì)粒含量高等特點,屬于不良地質(zhì)類型,必須經(jīng)過改良處治之后才能應(yīng)用在路基填筑之中,以提升路基結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。在具體應(yīng)用時,需結(jié)合公路等級要求選取相應(yīng)的處治方式,遵循相關(guān)技術(shù)規(guī)范進(jìn)行填筑,充分改善高液限土體性質(zhì),確保其強(qiáng)度滿足施工要求。endprint