厦蓉高速公路水口至格龙段不良土质高填方质量监理控制

龚九德

[摘要]在高速公路建设中路基回填材料有很多不良土质,这些不良土质往往被废弃,甚至还为解决弃土场而另行征地。怎样充分利用这些不良土质使用在路基的回填工程,以达到节约资源,在国人日益突出的环保意识的今天,在我们的实际工作中做些有益尝试,一直是笔者在工程中思考的一个课题。现笔者结合实际工作中对路基的压实度进行研究,以解决压实度能达到这一技术要求作一介绍。

[关键词]高速公路 不良土质路基填筑 控制重点

1 引言

水口(黎平)至格龙段(榕江)地处贵州黔东南、黔南苗岭山脉与广西北部九万大山的衔接地带,西高东低。山涧谷地,坡度大,多呈V形峡谷,高填深挖。填料主要是强风化板岩,给路基压实保证、路基使用稳定带来极大的困难。

在高填方路堤压实施工中,为提高压实效率和施工质量、更快更经济地达到工程质量要求,宜根据具体的地形地貌,采用具体的施工方案。

2 施工前,监理人员一定要通过调查和试验了解以下四个方面

2.1土类:在同一压实功能作用下,含粗粒径越多的土,最大干密度越大,最佳含水量越小,就越容易压实,压实土层越厚,密实度就减少。严格进行填料试验检测,在施工前取得有关数据,施工时应根据土类分层填筑,控制土粒径的大小和松铺厚度,并分别确定其最大干容重和最佳含水量。

2.2含水量:土中含水量对压实效果影响较明显,当含水量较少时,由于粒间引力使土粒保持着比较疏松的状态,土中孔隙大部互相连通,水少而气多,在一定外部压实作用下,密度可以增大,但由于水膜润滑作用不大以及外部功能不足以克服粒间引力,土粒相对移动不容易,因而压实效果比较差,含水量逐渐增大时,水膜变厚引力缩小,水膜又起润滑作用,外部功能作用比较容易使土粒移动,压实效果渐佳;土中含水量过大时,孔隙中出现了自由水,压实作用不可能使气体排除,压实功能的一部分作用被自由水抵消,减少了有效压力,压实效果反而降低,因而只有在土粒处于最佳含水量的情况下,压实效果最好。

2.3压实功能:土的最佳含水量随压实功能的加大而减少,而土的最大干容重则随压实功能的增大而加大,但压实功能过大时又会破坏土的结构,压实效果反而不好。一般填土在压实后,表面5cm的密实度最高。填土分层的压实厚度和压实遍数与压实机械类型、土的种类和压实度要求有关,应通过试验路来确定。

2.4严格审查承包人的施工方案。主要审查承包人为了此段路基的施工而投入的人员和机具。机具与机具之间的塔配,施工程序、施工步骤、施工工艺、技术人员和技术工人是否满足施工要求。

3 试验路段承包人在正式施工前,应进行试验路段施工,以确定最大干容重和最佳含水量、按不同类型的填料以及合理的填土分层、压实厚度、压实遍数与压实机械类型,指导整段路基的施工。

4施工中4.1彻底处理原地面。高填方路堤基底承载能力应高于一般路基基底,若按一般路基要求,当路基填料不断增加时,原地基的压缩变形将导致路堤下沉。施工时必须做填前碾压,如果有机质含量和其他杂物多而不易压实,应换填土;如地基为松软土,通过对原地进行常规的填前碾压不能满足稳定和沉降要求时,要按《公路软土地基路堤设计与施工技术规范》要求对软弱土进行加固处治。

4.2强化路基排水。高填方地段地面线多位于低洼处,常常积水,特别是榕江境内,所处森林地带,经常是下雨天,如土基常时间浸泡,土基含水量大,排水不良,施工过程中未对路基排水进行处理,会引起土质松软,而导致承载能力降低、路堤沉陷、路基下沉等。路拱度大一些,如4%的横坡,可有效而快速地排除雨水。为防止雨水沿边坡漫流毁坏路基,在填方表面边沿做矮土埂拦水,土埂高约20～30cm,沿路线约每50m设一道泻水槽,槽底应铺隔水布或抹砂浆隔水。阵雨来临前应将正在施工的填层突击摊铺碾压,可减少该填层含水量,便于雨后翻晒处理。

4.3在高填方路堤施工中应严格按分层填筑,在同量工作时控制层厚的要均匀,分层碾压或整平碾压时应严格控制含水量。按照《规范》要求,先施工低填方路堤,后施工高填方路堤。先两边,后中间,先轻压,后重压的原则,逐层整平碾压,并按规范进行操作。应通过试验段,确定机具配备、洒水量、适宜的松铺系数和相应的碾压遍数。

4.4所采用的填料应均匀一致,不得混杂,剔除超大颗粒,保证各点密实度均匀一致,尽量选择集中取土,避免沿线取土,各种土质不得混填。

4.5施工中要预防的问题

4.5.1由于地形的限制,承包人图方便而从高处往下倾倒填料,事后不及时采取措施推至指定位置进行分层填筑。

4.5.2在同一填方地段由于结构物施工原因及施工作业不当造成多处路基接头或缺口,这些部位在填筑时又没有按规定挖台阶和搭接。

4.5.3由于结构物施工比路基过于滞后,或材料堆放占用场地等原因,造成路基填筑缺口,在以后的施工中又未引起充分注意。

4.5.4在填挖交界处和半填半挖交界处没有进行挖台阶处理,原地面未经处理以及挖方时滑溜并遗留的松土;涵、墙、台背回填不及时,压实机具不到位,或未对填方端头或基坑边界进行处理就回填,造成该部位的压实效果达不到规范要求。

4.5.5雨季时某些已经压实的路段或雨前为封水而辗压不到位的填筑层,在雨后施工过程中没有复压或重新翻晒辗压。

4.5.6监理人员和管理人员更换或变动时,有些不合格路段由于工作交接不清;还有其他原因可能造成填方路基施工时存在漏压区。

4.6高填方路堤施工中的纵横向搭接要严格按《规范》处理,路基两侧超宽填筑要满足《规范》要求。超宽碾压,一般较设计宽度每侧超宽不小于50cm,以确保边坡密实,路基不亏坡。

4.7沉降观测。沉降观测点要求根据实际情况布置,尽量布置路基有可能出现滑动的断面上,横向布置在路中心、两侧路肩处,观测项目包括沉降和位移,每填层观测一次,如果两次填筑间隔时间较长,每3d至少观测一次。

4.8补压措施

4.8.1采用冲击压路机,它打破了传统的圆形截面压实轮的理念,采用非圆形双轮滚动产生冲击与搓揉作用相结合的新型压实技术,将振动压实的高频率、低振幅改为高振幅、低频率,在压实作业中较大地增加了对土石方的压实功能。25KJ(冲击能量)三边冲击压实机的冲击功能较振动压实机增加10倍,在大马力牵引机拖拉下时速为12km的碾压作业,即冲击碾每秒冲击地面两次,周期性的连续冲击地面,产生强烈的冲击波向地下深层传播,具有地震波的传播特性,使压实深度可随碾压遍数递增,对填料深层达到密实,提高路基的强度和稳定性。

4.8.2采用强夯法,根据地基土类别、结构类型荷载大小和要求处理的深度等综合考虑,并通过现场试夯确定。夯点的夯击次数,应按现场试夯得到的夯击次数和夯沉量关系曲线确定,且应同时满足下列条件:A.最后两击的平均夯沉量不大于50mm,当单击夯击能量较大时不大于100mm.B.夯坑周围地面不应发生过大的隆起。C.不因夯坑过深而发生起锤困难。D.夯击遍数应根据地基土的性质确定,一般情况下,可采用2～3遍,最后再以低能量夯击一遍。对于渗透性弱的细粒土,必要时夯击遍数可适当增加。两遍夯击之间应有一定的时间间隔。间隔时间取决于土中超静孔隙水压力的消散时间。当缺少实测资料时,可根据低级土的渗透性确定,对于渗透性较差的黏性土地基的间隔时间,应不少于3～4周;对于渗透性好的地基土可连续夯击。E.夯击点位置可采用等边三角形、等腰三角形或正方形布置。第一遍夯击点间距可取5～9m,以后各遍夯击点间距可与第一遍相同,也可适当减小。对于处理深度较大或单击夯击能较大的工程,第一遍夯击点间距宜适当增大。F.根据初步确定的强夯参数,提出强夯试验方案,进行现场试夯。应根据不同土质条件待试夯结束数周后,对试夯场地进行测试,并与夯前测试数据进行对比,检验强夯效果,确定工程采用的各项强夯参数。

4.9严格控制施工人员调动,稳定施工队伍。

5 结束语

环境保护成了人类为解决现实的或潜在的环境问题,充分利用不良土质作为路基填料,使填挖基本平衡,这样既协调了人类与环境的关系,保障经济社会的持续发展,又保护人类的生存和健康。因此,在公路建设中,我们只有保护建设环境的责任,而无权恣意消费。