高原公路軟巖高填方路堤填筑施工技術(shù)

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【摘要】以羅望高速第7合同段為背景，探討高填方軟巖路堤施工技術(shù)在項(xiàng)目中的應(yīng)用要點(diǎn)。具體從工前準(zhǔn)備、施工現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備及工藝流程3方面展開(kāi)論述，其中重點(diǎn)對(duì)其工藝步驟進(jìn)行分析，旨在為軟巖高填方路堤施工提供參考。

【關(guān)鍵詞】軟巖；高填方路堤；強(qiáng)夯；壓實(shí)

1工程概況

羅望高速第7合同段，路線(xiàn)樁號(hào)YK60+360～YK60+600右側(cè)設(shè)計(jì)為高填方路堤通過(guò)，全長(zhǎng)240m。中心最大填高：YK60+500斷面，H=30.55m；最大邊坡高度：YK60+370.876斷面，H=29.79m。該段場(chǎng)區(qū)內(nèi)覆蓋粉質(zhì)黏土，下伏基巖為砂質(zhì)泥巖，巖層產(chǎn)狀145°∠24°，場(chǎng)區(qū)地下水類(lèi)型為覆蓋層孔隙水及基巖裂隙水。

2施工準(zhǔn)備

2.1原地面復(fù)測(cè)

原地面復(fù)測(cè)的主要目的：（1）復(fù)核紅線(xiàn)用地是否正確；（2）復(fù)核路基填挖方工程量；（3）復(fù)核涵洞位置是否正確；（4）復(fù)核護(hù)腳墻位置是否正確，為確?；追€(wěn)定，對(duì)于斜坡地段的護(hù)腳墻基礎(chǔ)，墻趾應(yīng)埋入穩(wěn)固的地層中，斜坡路段墻趾埋置條件應(yīng)符合表1的要求。

2.2圖紙復(fù)核

（1）復(fù)核圖紙說(shuō)明是否清楚準(zhǔn)確，前后是否有歧義，是否符合現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)范；（2）復(fù)核路線(xiàn)軸線(xiàn)及橫斷面設(shè)計(jì)高程、寬度、橫坡等是否正確；（3）復(fù)核涵洞長(zhǎng)度、高程及填土高度是否正確；（4）復(fù)核排水系統(tǒng)是否完善；（5）陡斜坡路段高填方路基穩(wěn)定性驗(yàn)算，本項(xiàng)目邊坡整體性較好，安全系數(shù)＞1.3，滿(mǎn)足規(guī)范要求。

2.3土工標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)

路基填料應(yīng)滿(mǎn)足設(shè)計(jì)及規(guī)范要求，對(duì)填料來(lái)源進(jìn)行核查并進(jìn)行CBR試驗(yàn)，路基各填筑層填料CBR值滿(mǎn)足表2要求（以高速公路、一級(jí)公路為例）。

2.4施工方案編制和審批

依據(jù)JTGF90—2015《公路工程施工安全技術(shù)規(guī)范》【1】，對(duì)于邊坡高度＞20m的路堤或地面斜坡坡率陡于1∶2.5的路堤，或不良地質(zhì)段、特殊巖土地段的路堤施工屬于危險(xiǎn)性較大的分部分項(xiàng)工程，施工前必須編制專(zhuān)項(xiàng)施工方案，并按規(guī)定程序辦理報(bào)批手續(xù)后方可組織施工。

3施工現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備

3.1清表和開(kāi)挖臺(tái)階

在路堤填筑前首先要對(duì)紅線(xiàn)用地范圍內(nèi)原地面進(jìn)行清表施工，將原地面草灌等不適宜作為路基填料的雜物清除，并核對(duì)原地表是否存在孔洞、墓穴及地層地質(zhì)情況，與設(shè)計(jì)文件有出入時(shí)及時(shí)聯(lián)系設(shè)計(jì)單位現(xiàn)場(chǎng)確認(rèn)并處理，清表完成后對(duì)基底進(jìn)行填前碾壓整平，壓實(shí)度標(biāo)準(zhǔn)為90%。對(duì)于填挖交界位置，要按照設(shè)計(jì)圖紙開(kāi)挖預(yù)留臺(tái)階，臺(tái)階設(shè)置寬度、高度及內(nèi)傾坡度滿(mǎn)足圖紙要求。

3.2護(hù)腳墻和排水工程施工

護(hù)腳墻、臨時(shí)排水邊溝及盲溝要在路基正式填筑前施工完成，確保路基填筑過(guò)程中各層表面不形成積水。臨時(shí)排水設(shè)施要充分考慮到永臨結(jié)合，避免二次改移等造成資源浪費(fèi)。同時(shí)，要確保流水排泄順暢，不致排入農(nóng)田及保護(hù)性水源，造成環(huán)境污染，引發(fā)地方矛盾及不滿(mǎn)情緒。

3.3基底強(qiáng)夯

本段填方位于沖溝中，基底土質(zhì)松散，含水量大，路基填筑清表后要對(duì)基底進(jìn)行強(qiáng)夯處理。強(qiáng)夯施工前應(yīng)進(jìn)行試驗(yàn)段施工，夯機(jī)選用50t履帶式起重機(jī)，其性能參數(shù)為：最大提升高度20m，夯錘自重15t，最大夯擊能3000kN•m?；讖?qiáng)夯采用滿(mǎn)夯工藝，滿(mǎn)夯夯擊能為1000kN•m，提升高度7m，滿(mǎn)夯夯點(diǎn)搭接1/3錘。距離結(jié)構(gòu)物水平距離＜6m的范圍內(nèi)不得強(qiáng)夯，非強(qiáng)夯區(qū)域采用液壓打夯機(jī)補(bǔ)強(qiáng)。夯機(jī)點(diǎn)的夯擊次數(shù)根據(jù)強(qiáng)夯試驗(yàn)段得到的夯擊次數(shù)和夯沉量的關(guān)系曲線(xiàn)確定，滿(mǎn)足最后兩擊的夯沉量之和＜15cm，且兩擊的夯沉量之差＜5cm。夯擊完成后整平壓實(shí)。

3.4基底灰?guī)r換填

為防止軟巖路基遇水軟化發(fā)生高填路堤沉降，高填方基底強(qiáng)夯后換填0.8m厚石灰?guī)r，以起到基底透水的作用。

3.5試驗(yàn)路段

該段高填方為軟巖填石路基，選擇≥100m的路基作為試驗(yàn)路段，根據(jù)填料的種類(lèi)、性質(zhì)、壓實(shí)機(jī)具等確定滿(mǎn)足孔隙率指標(biāo)的填料松鋪厚度、壓實(shí)機(jī)具組合、壓實(shí)遍數(shù)、沉降差等施工工藝參數(shù)。不同性質(zhì)、強(qiáng)度的路基填料，應(yīng)分別采用不同的填筑層厚和壓實(shí)控制標(biāo)準(zhǔn)，填石路堤的壓實(shí)質(zhì)量采用孔隙率作為控制指標(biāo)，施工壓實(shí)質(zhì)量可采用孔隙率與沉降差或施工工藝參數(shù)聯(lián)合控制，孔隙率的檢測(cè)采用水袋法進(jìn)行。

4施工工藝

4.1測(cè)量放線(xiàn)

（1）恢復(fù)線(xiàn)路中心控制點(diǎn)（中線(xiàn)）；（2）測(cè)設(shè)中心樁，按每20m整樁號(hào)和曲線(xiàn)起止點(diǎn)等控制、測(cè)設(shè)路基中心樁，樁位寫(xiě)明里程樁號(hào)；（3）根據(jù)計(jì)算結(jié)果，測(cè)設(shè)路基邊坡線(xiàn)得出各樁左、中、右3點(diǎn)的高程，做好記錄，計(jì)算出各樁號(hào)左右兩側(cè)的路基填筑高度；（4）按路基設(shè)計(jì)頂標(biāo)高寬度加余寬50cm（以保證邊坡壓實(shí)和壓路機(jī)械的安全而增加的寬度），放樣邊線(xiàn)點(diǎn)，再拉線(xiàn)撒白灰對(duì)路基填筑范圍進(jìn)行標(biāo)記；（5）根據(jù)施工進(jìn)度分層計(jì)算路基的設(shè)計(jì)寬度，及時(shí)放樣填料邊線(xiàn)，滿(mǎn)足施工需要。

4.2布料

根據(jù)填料來(lái)源及場(chǎng)區(qū)地形確定經(jīng)濟(jì)、合理的填料運(yùn)輸路線(xiàn)。布料時(shí)根據(jù)試驗(yàn)路段確定的填料松鋪厚度指定卸車(chē)位置并計(jì)算卸車(chē)數(shù)量，自卸汽車(chē)把填料運(yùn)到鋪筑現(xiàn)場(chǎng)，從一端開(kāi)始，左右成排，前后成行等距離卸料。4.3攤鋪厚度軟巖填石路堤下路堤分層厚度宜≤40cm，上路堤分層厚度宜≤30cm，松鋪系數(shù)按1.1控制。

4.4填料粒徑

軟巖填石路堤下路堤最大粒徑不宜超過(guò)層厚2/3即26cm，上路堤最大粒徑不宜超過(guò)層厚2/3即20cm。

4.5整平

整平用推土機(jī)由路中向道路兩側(cè)推進(jìn)，如此往復(fù)3次，即可滿(mǎn)足平整度要求。在整平時(shí)要注意路基縱橫坡，雨季施工要適當(dāng)加大橫坡以利于路基表面排水，一般情況下路基橫坡為2%，雨季施工時(shí)可將橫坡加大到3%～4%。

4.6路基碾壓

采用32t振動(dòng)壓路機(jī)，第一遍進(jìn)行靜壓、穩(wěn)壓，然后開(kāi)啟振動(dòng)進(jìn)行振壓，具體要求是：（1）直線(xiàn)段和大半徑曲線(xiàn)段，先壓路基邊緣，后壓路基中間；小半徑曲線(xiàn)段因有較大的超高，碾壓順序應(yīng)先低（內(nèi)側(cè)）后高（外側(cè)）。（2）壓路機(jī)碾壓輪重疊輪寬的1/3～1/2；碾壓遍數(shù)根據(jù)試驗(yàn)段確定為5遍（靜壓1遍，小振1遍，大振3遍）。（3）壓路機(jī)的行駛速度過(guò)慢影響施工效率，過(guò)快則由于對(duì)填料接觸時(shí)間過(guò)短，壓實(shí)效果不能滿(mǎn)足要求。一般光輪靜壓壓路機(jī)的最佳速度為2～5km/h，振動(dòng)壓路機(jī)為3～6km/h。此處根據(jù)試驗(yàn)段確定碾壓速度為3km/h。（4）填石路基采用沉降差進(jìn)行壓實(shí)檢測(cè)，在靜壓、弱振完成，強(qiáng)振1遍以后即可進(jìn)行壓實(shí)沉降差檢測(cè)，當(dāng)沉降差平均值＞5mm,標(biāo)準(zhǔn)差≤3mm時(shí)即為合格。

4.7強(qiáng)夯補(bǔ)強(qiáng)

為保證路基的壓實(shí)效果，高填路基除采用壓路機(jī)壓實(shí)外，通常還會(huì)進(jìn)行強(qiáng)夯或沖擊碾壓補(bǔ)強(qiáng)，本項(xiàng)目高填方路基在94區(qū)（上路堤）頂進(jìn)行強(qiáng)夯補(bǔ)強(qiáng)。強(qiáng)夯機(jī)采用基底補(bǔ)強(qiáng)設(shè)備履帶式起重機(jī)，其性能參數(shù)為最大提升高度20m，夯錘自重15t，最大夯擊能3000kN•m，有效提升高度15m，夯擊能2250kN•m，夯點(diǎn)布設(shè)為正方形，4.0m間距，夯擊完成后整平壓實(shí)。預(yù)估強(qiáng)夯地面的平均夯沉量在路基強(qiáng)夯補(bǔ)強(qiáng)中可用于復(fù)核強(qiáng)夯效果和驗(yàn)證原地基壓實(shí)情況等，具有一定的參考意義。4.8防滲土工膜施工路床底鋪設(shè)復(fù)合防滲土工膜，隔斷路面水對(duì)軟巖路堤的軟化影響。夯擊補(bǔ)強(qiáng)完成后整平壓實(shí)，保證路床底平整度滿(mǎn)足要求后再鋪設(shè)復(fù)合防滲土工膜，膜與膜之間搭接寬度≥10cm。

4.9路床施工

為減少高填路堤差異沉降，在上、下路床底部各鋪1層土工格柵增強(qiáng)路基整體性，避免或減少路基的不均勻沉降，防止路面結(jié)構(gòu)開(kāi)裂。對(duì)于填挖交界路基，在上、下路床底面各鋪設(shè)1層土工格柵，橫向長(zhǎng)度8m，深入挖方、填方側(cè)各4m。路床采用硬質(zhì)巖粒料或透水性材料填筑，要求不易風(fēng)化崩解。

5結(jié)語(yǔ)

通過(guò)高填方路堤基底增加盲溝、填筑灰?guī)r透水層和路床底鋪設(shè)復(fù)合防滲土工膜等技術(shù)措施，有效解決了軟巖遇水軟化發(fā)生沉降的問(wèn)題。同時(shí)，通過(guò)采用32t重型壓路機(jī)和強(qiáng)夯工藝，提高了高填方路堤的壓實(shí)質(zhì)量，確保了高填方路堤的填筑質(zhì)量。

【參考文獻(xiàn)】

【1】JTGF90—2015公路工程施工安全技術(shù)規(guī)范[S].