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公路软土路基填筑技术分析

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摘要:本文结合某公路土路基施工实践,对分层压实法在公路软土填土地基中的施工技术进行分析阐述。

关键词:软土路基;填筑

公路路基的施工是公路建设施工中较为重要的一个环节,公路路基的施工质量将直接影响到后期施工中路面平整度及公路施工周期。公路路基施工是公路建设中的重要环节,其质量将直接影响到路面平整度及公路的使用寿命,而软土路基是公路路基施工中较难处理的一种情况,其处理措施优劣将直接影响整个路基及路面施工质量,因此采取有效措施对软土路基进行处理对整个路面施工具有非常现实的意义。

1工程概况

某镇和安大道,按三级公路标准设计,路宽25米,砼路面宽为23米,设计为双向四车道,两边设硬路肩,土路肩为各1米,全长4.6km。路面取用23cm厚C35砼路面,18cm厚6%水泥稳定碎石路基,15cm厚未筛分级配碎石基层。道路为新规划的,沿线经过的为耕地及部分鱼塘,对软路基需作处理。目前,已实施的方案有,对耕作层清表30cm再进行土路基的分层压实施工。而对鱼塘,则进行50cm的清淤,再进行分层填筑工作。

2路基施工准备

开工前应做好施工测量工作,内容:导线、中线和水准点的复测加密。路基施工所使用的仪器,都须事前标定并按期进行鉴定。完成路基施工技术规范所规定的试验项目。土质路基、石方路基及土石混填路基选择具有代表性的地段长度100m。铺筑试验段。

目的:通过铺筑试验段,确定不同机具的压实效果,填料的最佳含水量,适宜的松铺厚度和相应的碾压遍数、最佳的机械配套和施工组织,制定最佳施工方案,指导全线施工。

建立自检体系,施工单位确定一名有资格的专职质量负责人,建立一个上下贯通的质量自检组织,配备足够的检测人员及设备,始终贯彻施工单位先自检,后监理检验的原则。

在旧路基需换填的情况下,若该路段设有挡墙,墙高小于等于1.0m时,则应先砌墙基,然后开挖换填至路基顶面再削坡砌筑墙身;墙高大于1.0m时,砌至1.0m时暂停砌筑,待处理完路基再行砌筑。

拆除旧挡墙的高度应在路面高程以下1.5m处,也即在路床顶面以下1.0m处,从此平面起全幅分层铺压。

旧耕作地表层的挖除应作为一单独工序,完成该工序(可以分段)验收后才能进行路基施工,利用旧灰土必须打碎,清除直径10cm以上的灰土块,可分层摊铺在路床顶以下30―80cm范围内。

按《公路路基施工技术规范》的要求,本工程压实标准应采用高速公路、一级公路的规定值,即:路床顶面以下0~80cm为95%,80~150cm为93%;零填及路堑路床0~30cm为95%。

石方路基和土石混填路基的压实标准可用沉降法测定:在报验的路基上用18T~20T振动压路机振压4~6遍(通过试验段确定),路表无轮迹,沉降量不大于2mm为标准。

2土方填筑施工技术

2.1填筑要求

性质不同的填料,应水平分层、分段填筑、分层压实。同一水平层路基全宽应采用同一种填料,不得混合填筑。每种填料填筑压实后的连续厚度不宜小于500mm。填筑路床最后一层时,压实后的厚度应不小于100mm。

对潮湿或冻融敏感性小的填料应填筑在路基上层。强度较小的填料应填筑在下层。有地下水的路段或临水路基范围内,宜填筑透水性好的填料。

在透水性不好的压实层上填筑透水性较好的填料前,应在其表面设2%~4%的双向横坡。不得在由透水性较好的填料所填筑的路堤边坡上覆盖透水性不好的填料。

每一填筑层压实后的宽度不得小于设计宽度。

路堤填筑时,应从最低处起分层填筑,逐层压实;当原地面纵坡大于12%或横坡陡于1:5时,应按设计要求挖成台阶,或设置坡度向内并大于4%、宽度大于2m的台阶。

填方分几个作业段施工时,接头部位如不能交替填筑,则先填路段,应按1:1坡度分层留台阶;如能交替填筑,则应分层相互交替搭接,搭接长度不小于2m

2.2土方路堤填筑施工工艺流程

土方路堤操作流程:施工准备填筑前基底处理基底检测填料分层填筑推土机摊平平地机整平碾压检测做好记录检查签证路基整修成型

2.3填筑方法

土方路堤常用推土机、铲运机、平地机、挖掘机、装载机等机械。分层填筑法:分为水平分层填筑法和纵向分层填筑法。水平分层填筑法:填筑时按照横断面全宽分成水平层次,逐层向上填筑。是路基填筑的常用方法。混合填筑法:路堤下层用竖向填筑而上层用水平分层填筑。适用于因地形限制或填筑堤身较高,不宜采用水平分层法或横向填筑法自始至终进行填筑的情况。单机或多机作业均可,一般沿线路分段进行,每段距离以20~40m为宜,多在地势平坦,或两侧有可利用的山地土场的场合采用。

3填石路基施工技术

3.1填筑要求

路堤施工前,应先修筑试验路段,确定松铺厚度、压实机械型号及组合、压实速度及压实遍数、沉降差等参数。二级及二级以上公路的填石路堤应分层填筑压实。二级以下公路砂石路面公路在陡峻山坡地段施工特别困难时,可采用倾填;将石料填筑于路堤下部,但在路床底面以下不小于1.0m范围内仍应分层填筑压实。岩性相差较大的填料应分层或分段填筑。严禁将软质石料与硬质石料混合使用。中硬、硬质石料填筑路堤时,应进行边坡码砌。边坡码砌与路堤填筑基本同步进行。压实机械宜选用不小于18t的振动压路机。在填石路堤顶面与细料土填土层间应按设计要求设过渡层。

3.2填筑方法

包括:竖向填筑法、分层压实法、冲击压实法和强力夯实法。

竖向填筑法(倾填法):主要用于二级及二级以下且铺设低级路面的公路在陡峻山坡施工特别困难或大量爆破以挖作填路段,以及无法自下而上分层填筑的陡坡、断岩、泥沼地区和水中作业的填石路堤。

分层压实法(碾压法)是普遍采用并能保证填石路堤质量的方法。高速公路、一级公路和铺设高级路面的其他等级公路的填石路堤采用此方法。填石路堤将填方路段划分为四级施工台阶、四个作业区段、八道工艺流程进行分层施工。四级施工台阶是:在路基面以下0.5m为第1级台阶,0.5~1.5m为第2级台阶,0.5~3.0m为第3级台阶,3.0m以下为第4级台阶。四个作业区段是:填石区段、平整区段、碾压区段、检验区段。填石作业自最低处开始,逐层水平填筑,每一分层先是机械摊铺主骨料,平整作业铺撒嵌缝料,将填石空隙以小石或石屑填满铺平,采用重型振动压路机碾压,压至填筑层顶面石块稳定。

强夯法与碾压法相比,只是夯实与压实的工艺不同,而填料粒径控制、铺填厚度控制都要进行,强夯法控制夯击击数,碾压法控制压实遍数,机械装运摊铺平整作业完全一样,强夯法需要进行夯坑回填。

4填筑要求及质量控制

4.1填筑要求

土的压实只有在适当的含水量范围内,才会取得好效果。在一定的压实动能条件下,能达到最大密实度的含水量称最优含水量,此时对应的干密度为最大干密度,这两个参数一般通过室内击实试验测得。

4.2质量控制

本次填土采用分层压实法,理论上完全可以满足设计要求。但在施工过程中也必须严格控制质量,才能圆满完成填筑任务。本工程主要在以下几方面对质量进行控制:

填土料质量控制:①要求填料不含杂物,特别是植物、腐烂物、生活垃极等;②如含块石,要求块石粒径不超过层厚的一半;③含水量要求控制在最优含量即17%左右,不能太干,也不能太湿。曾发现部分填土太潮湿,含水量超过25%,虽然辗压遍数已过6遍以上,经检测仍未能满足设计要求。后经晾干后,再压1~2遍,才满足设计要求。

施工压实参数控制:要求采用12T压路机。辗压次数(纵和横)总遍数不低于6遍,并要求交错辗压,辗压每层层厚不超过50cm。压路机行驶速度,一般不超过2km/h。

5结束语

分层压实法在本工程地基处理的应用,突出表现以下几方面优点:工期短。在工作允许的条件下,采用多个施工队进行全面开工,比其他方法工期约可缩短1/3。经济效益显著,工机具简便,节省材料,改善了土的性状。填土经分层压实后,大大提高土的抗剪强度、降低压缩性,从而提高了地基的承载力。