翟秀平
(山西省稷山公路管理段,山西稷山 043200)
路基是公路工程的重要組成部分,通常我們通過(guò)設(shè)計(jì)高程和原地面高程的不同來(lái)確定路基的施工工藝。當(dāng)路基設(shè)計(jì)高程高于原地面高程時(shí),稱(chēng)之為路堤,進(jìn)行填筑施工;當(dāng)路基設(shè)計(jì)高程低于原地面高程時(shí),稱(chēng)之為路塹,進(jìn)行開(kāi)挖施工。
1)水平分層填筑:按橫斷面方向路基全寬分層,一層一層向上填筑,是土質(zhì)路堤填筑的常用方式。2)縱向分層填筑:以路線縱向分層,一層一層向上填筑。這種方法不易碾壓密實(shí),宜用于縱坡大于12%,填筑段落較短的路堤施工。3)橫向填筑:從路基一側(cè)或兩側(cè)按橫斷面全高逐步填筑。適用于填土較厚,不易碾壓密實(shí),施工機(jī)械無(wú)法進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)填筑的陡坡、深谷、泥澤、斷巖路堤。4)聯(lián)合填筑:用橫向填筑路堤下層、用水平分層填筑路堤下層。適用于因填筑路堤較高或地形限制段落,也適用于不宜用其他填筑法填筑的路基施工段落。
1)一般的土和石都能用于路堤填筑。2)碎石、卵石、粗碎和礫石等透水性較好的填料,在分層填筑、壓實(shí)時(shí),可不進(jìn)行水量控制。3)采用透水性差的路基填料,碾壓時(shí)必須控制其含水量接近最佳含水量,以保證碾壓密實(shí)度。4)高速和一級(jí)公路施工時(shí),路床以下40 cm內(nèi),填料的最大粒徑應(yīng)小于15 cm,路床范圍內(nèi)的填料最大粒徑應(yīng)小于10 cm。5)含鹽量超過(guò)規(guī)定的土和膨脹土不能用于高等級(jí)公路的路基填筑。6)工業(yè)廢渣經(jīng)檢驗(yàn),有害物質(zhì)未超標(biāo)時(shí)可用于路基填筑。7)液限大于50%,塑性指數(shù)大于26的細(xì)粒土,透水性差,不得直接用于路基填筑,需要用時(shí),必須經(jīng)過(guò)一定的技術(shù)改良后方可使用。8)沼澤土、有機(jī)土、淤泥、凍土、含草皮土、生活垃圾、含有腐朽物質(zhì)的土、路根、泥炭不得用于路基填筑。
施工工藝:準(zhǔn)備工作→施工放樣→清表→修建臨時(shí)排水→填前處理→分層填土→碾壓→自檢及報(bào)檢→整修及下道工序。
關(guān)鍵技術(shù)要點(diǎn):
1)根據(jù)地形情況選擇合適的施工方法,但必須進(jìn)行分層填筑、分層壓實(shí)、分層檢驗(yàn)。
2)路堤兩側(cè)應(yīng)寬填30 cm~50 cm,以利于設(shè)計(jì)寬度內(nèi)達(dá)到最大壓實(shí),施工完成后再進(jìn)行削坡處理。
3)路基填筑時(shí)應(yīng)從低處向高處分層填筑、分層碾壓密實(shí),經(jīng)檢驗(yàn)符合要求后方可進(jìn)行下一層填筑。
4)山坡路堤填筑時(shí),原地面橫向坡度小于1∶5且基底承載力符合規(guī)范要求時(shí),可直接填筑路堤。原地面橫向坡度大于1∶5時(shí),原地面要進(jìn)行挖臺(tái)階(寬度大于2 m),再用小型夯實(shí)機(jī)具進(jìn)行夯實(shí)處理。填筑時(shí)從低層向高層分層填筑、分層壓實(shí),逐層向上填筑,所有臺(tái)階填筑完成后,方可按一般填土路堤施工。
5)填土碾壓時(shí),應(yīng)從慢到快,壓實(shí)速度以2 km/h~4 km/h為宜;碾壓應(yīng)控制土的含水量在最佳含水量±2%以?xún)?nèi);碾壓時(shí),直線段由兩邊向中間、曲線段由內(nèi)側(cè)向外側(cè)、超高段從低處向高處進(jìn)行;碾壓完一段后,應(yīng)采用縱向后退的方式碾壓第二遍,不應(yīng)采用掉頭方式,以免因機(jī)械掉頭造成已壓實(shí)的路堤土擠松。
6)不同土質(zhì)的土混合填筑路堤時(shí),同一水平層全寬應(yīng)采用同一種填料,透水性較小的土應(yīng)填筑在路堤下層,并做成雙向2%~4%的橫坡;一般透水性較小的土不宜填筑路堤上層,在多雨地區(qū),不能將透水性差的填料蓋在透水性好的土路堤邊坡上。
7)不同土質(zhì)的土不得混填,應(yīng)分層填筑,每種填料分層累計(jì)總厚應(yīng)不小于0.5 m,填筑到路床頂?shù)淖詈笠粚訒r(shí),填料最大粒徑不能大于10 cm,壓實(shí)的厚度不能小于10 cm。
8)受凍融或潮濕影響不大的土,應(yīng)用于路堤上層填筑,強(qiáng)度較小的填料應(yīng)用于路堤下層填筑。
9)填筑河灘路堤時(shí),宜將護(hù)道一起分層填筑。可能受水浸淹的路段要用水穩(wěn)性較好的土料進(jìn)行填筑。
1)豎向填筑法(傾填法):從路基一側(cè)按橫斷面方向或全部高度自上而下傾倒石料,逐步填筑。主要用在二級(jí)及以下且鋪筑低級(jí)路面的公路,有時(shí)也用在陡坡施工困難或以爆破方式填筑的路段,也可用在無(wú)法自下向上分層填筑的斷巖、陡坡、泥沼段落和水中填石路堤段。2)分層壓實(shí)法(碾壓法):從下向上水平分層填筑、分層壓實(shí)的石方路堤填筑方法,也是最常用的、最能保證填筑質(zhì)量的方法。3)沖擊壓實(shí)法:用沖擊壓路機(jī)對(duì)已鋪好的路基填料進(jìn)行沖擊碾壓密實(shí)。主要利用了沖擊壓路機(jī)的振幅大、沖擊周期性和低頻率功能。適用于周?chē)鷽](méi)有建筑物的地段,具有強(qiáng)力夯實(shí)和分層連續(xù)的優(yōu)點(diǎn)。4)強(qiáng)力夯實(shí)法:用起重機(jī)吊起夯擊錘從高處自由下落,強(qiáng)大的沖擊力使填料顆粒發(fā)生位移,以達(dá)到要求的強(qiáng)度和密實(shí)度。該方法擊實(shí)功大,擊實(shí)效果好,速度快,適用于大石塊填筑路堤的夯實(shí),但施工夯擊表層時(shí),應(yīng)采用振動(dòng)壓實(shí)法進(jìn)行。
1)用開(kāi)山的土石混合料填筑路堤時(shí),如果能分開(kāi)土石,盡量分段填筑,若分不開(kāi),可混合填筑。分層填筑時(shí),石料的最大粒徑應(yīng)小于層厚的2/3。2)填石路堤分層:高速、一級(jí)公路松鋪厚度不大于50 cm,其他公路不大于100 cm。3)利用傾填法填筑石質(zhì)路堤時(shí),坡腳應(yīng)用硬質(zhì)石料碼砌,砌體粒徑應(yīng)大于30 cm。為了防止填石路堤下沉,碾壓時(shí)應(yīng)用重型機(jī)械碾壓嵌緊。4)土石混填路堤不得采用傾填法,只能采用分層填筑、壓實(shí)法。石料含量超過(guò)70%的土石混合料填筑采用大型推土機(jī)推平、人工配合鋪筑的方法填筑;石塊含量小于70%的土石混合料填筑采用推土機(jī)鋪填,厚度控制在松鋪40 cm以?xún)?nèi),路床須改用土方填筑。5)填石作業(yè)應(yīng)從低處開(kāi)始逐層水平填筑,先填骨料再鋪嵌縫料,采用重型壓實(shí)機(jī)械壓實(shí)至頂面石料穩(wěn)定為止。6)強(qiáng)夯施工時(shí),分層線應(yīng)與設(shè)計(jì)路面平行,以保證路基的壓實(shí)均勻性,分層厚度為5 m左右,底層可以稍厚一些,但不能超過(guò)5.5 m。各層夯點(diǎn)采用梅花點(diǎn)式錯(cuò)位,以獲得較好的擊實(shí)效果。
雨季路基施工宜選擇山嶺和丘陵地區(qū)的碎礫石、砂類(lèi)土和巖石地段。對(duì)于膨脹土、重粘土及鹽漬地段不宜在雨期施工。
在雨季施工前,需對(duì)雨期計(jì)劃施工路段進(jìn)行詳細(xì)的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查,結(jié)合實(shí)際情況編制雨期施工組織計(jì)劃。如:駐地、料場(chǎng)、設(shè)備停放場(chǎng)地等要設(shè)在高處,并遠(yuǎn)離泥石流段;修建臨時(shí)排水系統(tǒng),保證施工現(xiàn)場(chǎng)在雨期不集水,防止受淹沒(méi);還需儲(chǔ)備好雨期所需的生活物資和工程材料。雨季填筑路基時(shí),要在坡腳以外一定距離修建臨時(shí)排水溝,在邊坡上修建臨時(shí)排水急流槽,以保證施工現(xiàn)場(chǎng)不積水。雨季路堤填筑時(shí),要選擇透水性好的砂礫、石方碎渣、碎石土和砂類(lèi)土作為路基填料;含水量過(guò)高的填料經(jīng)晾曬后方可使用,無(wú)法晾曬不能作為路基填料;路堤要水平分層填筑,并做成2%~4%的橫坡用于排水,當(dāng)天鋪筑的填料應(yīng)在當(dāng)天或雨期前完成碾壓密實(shí)工作。雨季路堤填筑時(shí),若用挖方土作為填料,應(yīng)做到隨挖隨填并及時(shí)壓實(shí),開(kāi)挖至距路床頂30 cm~50 cm時(shí)停止開(kāi)挖,在路基兩側(cè)挖臨時(shí)排水溝,等雨期過(guò)后再將剩余未挖的土挖至設(shè)計(jì)標(biāo)高,并碾壓密實(shí);若需借土填方時(shí),取土坑不能離路堤坡腳太近,且不能小于3 m。
晝夜平均溫度在-3℃以下且連續(xù)10 d以上進(jìn)行的路基施工稱(chēng)為路基冬期施工。晝夜平均溫度雖已上升到-3℃以上,但凍土還未完全融化時(shí)的施工也按冬期施工考慮。
適宜冬期施工路基有:要換填泥澤地帶路基,可趁其凍結(jié)到一定深度后挖除不適用土換填合格填料;不適宜在冬期施工的有:高速、一級(jí)公路路堤和二級(jí)及以下公路地質(zhì)不良段路堤;清除原地面草皮、填方段的挖臺(tái)階、整修路基邊坡、在河灘地帶被水淹沒(méi)的路堤填筑等。
冬季施工時(shí)的路堤填料,要選擇未凍結(jié)的砂類(lèi)土,碎石和卵石土等透水性良好的土。
冬期路堤填筑時(shí),按全寬橫斷面水平填筑,分層松鋪厚度比平時(shí)減少20%~30%,且松鋪厚度最大不能超過(guò)30 cm。壓實(shí)度不得低于正常標(biāo)準(zhǔn)。填土應(yīng)隨填隨碾壓。填至路床下1 m的路堤時(shí),應(yīng)停止在冬期填筑。
冬期路基填筑時(shí),路基兩側(cè)應(yīng)超填和超壓一定寬度,待冬期過(guò)后通過(guò)修整邊坡的方式清除多余填土。
公路路基施工技術(shù)是在公路工程中最為常見(jiàn)和普通的工藝。正因?yàn)樵摷夹g(shù)常見(jiàn)和普通致使很多工程施工人員意識(shí)的淡薄及不重視,導(dǎo)致路基在施工過(guò)程中留下了許多工程病害及質(zhì)量隱患。為了增強(qiáng)工程人員路基施工質(zhì)量意識(shí)和技術(shù),上述的路基施工技術(shù)分別從材質(zhì)(石方、土方)方面、季節(jié)方面,結(jié)合工程實(shí)際施工情況進(jìn)行了闡述,以供日后路基施工技術(shù)方面的借鑒。