山区公路填石路堤应用技术

2016-01-28周莉莉

大科技 2016年25期

关键词：填石填方路堤

周莉莉

（湖北省十堰市郧西县公路管理局湖北郧西 442600）

山区公路填石路堤应用技术

周莉莉

（湖北省十堰市郧西县公路管理局湖北郧西 442600）

山区地形复杂，在对于山区公路施工过程中不可避免的会遇到很多高填深挖问题。而填石路堤能够因地制宜对挖方材料进行充分利用，大大降低工程成本、本文主要从高填方路堤病害产生的原因入手，重点对填石路堤的地基处理要求及其应用技术进行了分析，希望给行业相关人士提供一定的参考和借鉴。

山区公路；填石；路堤

1 引言

随着经济及社会的发展，国内高速、干线公路建设数量不断增多，规模不断增大，各级公路向偏远山区深入发展，面临了更为复杂的山区地形，大量的深挖高填问题不断出现。考虑经济与污染问题，能够充分利用开挖边坡与隧道爆破过程中产生石料并节约工程造价的高填方填石路堤成为山区高等级公路的常见形式。在山区公路填石路堤施工过程中，常因路基压实度不足、填料不良、填筑方法不当、地基软弱或暴雨等因素，而发生路面沉陷、裂缝、路基边坡坍塌、整体滑移等大量工程病害，这对社会经济与人身安全构成严重威胁。笔者认为，充分认识山区填石路堤的工程特性，完善高填方填石路堤的处治方式，加强路基设计的合理性与施工质量，能够更为有效地解决山区高填方填石路堤的破坏失稳问题。

2 山区公路填石堤病害产生的成因分析

在山区填石路堤的施工中，由于路堤所处的水文地质条件各不相同，在路基填筑施工过程中和工程施工完后，受到土体恒载和车辆载荷重复的作用，以及水文地质条件的改变和自然灾害影响，如果设计和施工质量存在缺陷，随着时间的推移，将发生不同程度的病害，而且较难治理。根据笔者近几年的观察，目前山区填石路堤常见的病害有路堤整体沉陷或局部沉陷、路堤纵向开裂、路堤滑移或边坡坍塌。分析产生病害原因，主要有以下几种情况：①路堤设计不合理，主要是设计过程中验算和计算所需的地质条件、土工实验资料等与现场真实情况不吻合。②填料不合格，如填料为细粒粘土、高液限土、含水量偏大等，或填料中混进了种植土、腐殖土或泥沼土等劣质土。③填筑工艺不当，厚度控制不均匀，填挖交界接头处理不到位；或者压实的工艺不当。④技术、质量管理措施不严格，如在实际施工时未能严格按试验路段方案。

3 填石路堤的地基处理要求

3.1 填石路堤对地基承载力的要求

通常情况下，填石路堤要求填料质地坚硬，具有较大的压实度和良好的透水性，且路基整体具有较强稳定性，沉降量少，然而在实际操作过程中，水极易从边坡、路面等部位流入基底导致路基出现湿软或者不均匀沉降现象。加上，路基具有较高的填筑高度且自身重量大，为避免因地基承载力不足而导致路基工后出现压缩模量差异或者沉降过大造成不均匀沉降情况的出现，必须对填石路堤的地基承载力予以严格规定，尽可能降低地基的压缩变形程度，为确保填石路堤的稳定性打下基础。所以，在山区公路填石路堤工程施工过程中，需要及时清除基底地表的漂石、素填土和亚粘土层等，并使用碎块状强风化及以上岩层作为持力层，以保持路基承载力。

3.2 填石路堤的地基排水要求

因填石路堤具有较大孔隙，水很容易顺着路面或者边坡等部位进入路基中，加上路基填筑体自身具有良好的渗透性，水极易浸湿地基，对填石路堤的整体稳定造成严重影响。所以，当因地面水或者地下水对路堤基底的稳定性产生影响时，填石路堤应采取合理的拦截、引排策略，并设置渗沟、盲沟或者在路堤底部填筑不易风化的砂砾石、片石等透水性材料作为透水层，且厚度不得低于50cm，以免水对地基产生不良影响。

3.3 填石路堤的地基坡度处理要求

当原地基有一定的坡度时，为保证填石路堤的整体稳定性，应对地基进行如下处理：

（1）在地基横坡陡于1∶5的地段，应将原地面挖成宽度不小于2.0m，高1.0m的搭接台阶，高填方陡坡路基为保证路基稳定和便于施工需开挖大台阶，同时台阶进行内倾处理，然后进行平整压实，使基底强度和密实度达到设计要求；

（2）在地基横坡缓于1∶5的地段，当清除树根草皮或腐植土后，承载力满足要求时，可直接在天然地面上填筑填石路堤。

4 填石路堤应用技术

4.1 填料的运输和摊铺

在运输填料过程中，应避免装卸填料过程中出现离析现象，并依据逐层填筑的方式对进路基进行填筑施工。在卸料过程中，依据先两边后中央、先低后高原则进行。堆料和摊铺应同时进行，其中摊铺过程中应采用渐进式方式对石方进行摊铺，厚度应比最终摊铺厚度略低，以便将石块留在各层的底侧，从而更好的将压力传递下去，更为重要的是，其能够有效避免压实过程中牵引机对路面结构的破坏。需要注意的是，在用该种工艺进行施工的过程中，卡车应往填筑层的末端倾斜，并通过对推土机的利用将填料从末端推到下层，确保其与施工填筑层高度相一致。在使用推土机修整路面的过程中，应确保路面表面的平整性，所以针对部分平整度较差的区域安排施工人员予以找平。在摊铺时，路基压实度与路面平整度息息相关，一般来说，要求填石料表面凹凸面的高度差异不得超过层厚的10%。针对那些平整度不符合设计要求的路段，应采取细料予以找平。只有平整度达到目标要求后方可进入下一道工序。如果石料出现直径比较大的情况，还需要安排人工依据小面朝上、大面朝下的原则来摆放石料，然后使用石屑来塞缝，再进行压实操作。针对有明显空间和孔隙的地方，要使用细料予以补充。

4.2 碾压施工

在填石路基施工过程中，应使用冲击式压路机或者重型振动压路机进行碾压施工。通常情况下，可以使用分层压实及分层填筑方法进行施工。具体要求如下：①尽可能使用高幅度、低频率、大吨位设备；②碾压速度应控制在2～4km/h之内；③当压实土体的固有频率与压路机的激振频率保持一致时，压实效果最好；④碾压依据由外到内顺序进行施工，然后依据由内到外的顺序进行碾压，碾压应保持1/3轮宽以上；⑤碾压初期速度不宜过快，始终坚持由弱到强、由快到慢的原则，碾压次数控制在8次以上。在施工完成之后，要求压实路面表面平整，没有明显的轮迹存在。如果压实体表面碾压后仍然有轮迹存在，要对压实次数进行增加。如果试验证明可以降低压实次数，在获得管理人员的认可后，碾压次数可以适当减少，但还应保持在四次以上。

4.3 边坡的码砌施工

为确保压路机能够压到路基边侧，需要使用超幅50cm进行施工。待成型并稳定之后，采用挖掘机完成护坡工作。填土高度超过6m时，使用护拱予以护坡，并使用直径超过30cm块石对边坡的码砌进行施工。其中，码砌厚度应控制在1.5m以上，高度则需要控制在1m以上。一旦边坡衬砌高度大于10m，那么码砌厚度则需要保持在2.5m以上，高度应超过2m。针对缝隙比较大的情况，应使用石块予以补填。在码砌石块的过程中，尽可能密实、紧密，不得出现松动情况，且码砌表面需要保持平整，曲线位置码砌应保持平顺。在码砌施工完成之后，需要在坡面上铺草皮以及修建护拱。

4.4 修整路基

在对填石料表面进行填筑的过程中，可以使用粉煤灰、土等材料。具体操作流程如下：①填筑一层厚度为30cm的碎石、石屑过渡层；②过渡层石料直径应保持在10cm以内，且直径为0.5cm以下的细料含量应超过30%；③路基施工完成后，对路基宽度、路基中心线标高、边坡宽度进行检查，并做好路基的修整工作。