分析砂土填筑高速公路路基新技术

2021-05-19武莹

黑龙江交通科技 2021年4期

武莹

(山西路桥第一工程有限公司，山西太原 030000)

1 工程概况

某高速公路工程K16+800～K29+232段处于古河道上，该段沿线范围内分布大量河砂，在相对较近的范围内没有粘性土存在，距离最近的一处土场也有6 km左右，这样会给路基的填筑施工造成麻烦。因此，综合考虑成本、工期与填料来源，决定采用砂土填筑，即包砂土路基。

2 路基结构

包砂土路基指的是在中部用砂进行填筑，而在两侧使用土进行包围填筑。对于包边土，其宽度应能使和路基边坡相垂直的厚度达到1 m以上，当边坡的坡比是1∶1.5时，水平方向上的宽度应达到1.8 m以上，考虑到采用自卸车进行卸料时，一排土的宽度在3.5 m左右，故水平方向上的包边土宽度可按照4.0 m控制。在路基封顶时，土层厚度应达到0.5 m。另外，在可能会受到区域地下水等因素影响的段落，需在底部铺设一层土工布。

3 路基施工

3.1 施工准备

路基施工开始前，应先做好全面的调查工作，对设计文件进行核对，并做好技术交底。在施工准备阶段，施工测量为主要工作内容，需严格按照相关技术规范执行，做好现场部署和安排。同时还要做好现场的施工组织，包括场地征用、便道修建和对各类原材料进行的指标测试，并根据测试结果，结合以往工程经验确定适宜的用水量和压实标准。

3.2 路基填筑和碾压

考虑到该路段处在河滩，地面下部以中、细砂为主，故为防止由动水压力产生管涌现象对路基的稳定性造成影响，需在路基的填前碾压结束后进行土工布的铺设。在路基摊铺开始前应先进行准确放样，划出相应的边线。所划出边线必须达到准确和顺直，同时弯道部位应达到圆顺。具体的摊铺长度以当天可以完成摊铺和碾压为准确定。

(1)砂料填筑

砂料填筑施工应分层进行，如果填筑分成多个作业段实施，则应在先填段预留台阶，确保压实层之间重叠搭接，同时搭接的长度应达到150 cm以上，以此保证接头区域内路基压实度。在砂料摊铺开始前，将砂料堆放在合适的地点，在路基的边缘和中线应设置专门的控制桩，以此有效控制松铺厚度，控制桩的间隔距离一般为15 m，通过挂线实现对摊铺厚度的有效控制。具体的松铺系数要通过专门的试验来确定，一般应控制在40 cm以内。在没有实测资料的情况下，可根据表1数值来选择，同时在施工中要进行适当调整。

表1 松铺系数

对于砂土实际含水量，需在完成砂土摊铺施工的路基上进行调整，常用做法是做成一个长度和宽度均为5 m的方形，由人工使用塑料管进行浇水，直到将砂土浇透。若所填筑的砂本身较湿，可通过喷洒来润湿砂土。

(2)砂料碾压

与砂料摊铺相同，砂料碾压也应分层进行，碾压主要使用激振力不低于30 t的振动压路机，分层厚度按照不超过35 cm控制。实际的碾压应严格遵循从轻到重基本原则。采用机械设备完成摊铺的砂土，在其达到水稳后可直接利用振动压路机进行碾压，在连续碾压3～4遍之后，再采用静作用压路机连续碾压2遍。在碾压完成后应立即进行检验，经检验确认合格后，方可继续对上层砂土进行填筑。将砂土碾压好以后，包边土很有可能未出在相同水平面，即存在一定程度的高差，此时应注意不可相差超过一层。将较高的一层检验确认合格后，需在砂料和粘土相结合的部位进行削坡，使交界面达到整洁，避免砂料和粘土混合。碾压应按照从低到高的顺序进行，在直线段，需要按照从包边土到路中心的方向碾压，而在曲线段，需按照从内侧到外侧的方向碾压。对于碾压速度，在稳压过程中需按照1.5～1.7 km/h的范围控制，而在振动碾压过程中，需按照2.0～2.5 km/h的范围控制。碾压时应做到相互搭接，压路机的后轮应超出两段接缝。碾压好一层砂土，都要立即进行检验，通过检验确定压实度。在铺筑上层的过程中，应避免压实层失水，若失水，应洒适当的水，使砂土始终保持湿润，并对卸料车运行方向和速度予以严格控制，避免高速行驶或突然制动，否则将使压实层松散。另外，在路基的顶部应采用粘土摊铺封顶层，其压实厚度按照30～50 cm控制，共分成两层来碾压。

(3)包边土填筑和碾压

在对砂层进行碾压的同时卸载包边土，先对砂层边缘进行修整，然后进行卸料、平整与压实。包边土的天然含水量不能比最佳含水量小，同时为防止橡皮土的产生，需对含水量相对较大的实施适当的翻晒。如果土质过差，且天气不佳，无法将包边土晒干，可掺入适量生石灰使其成为石灰土。另外，如果包边土过于干燥，还应进行适当补水。对包边土进行平整的过程中，应避免其进入到砂层当中，若不慎带入，应安排人员立即清理。包边土和砂层相结合的位置应适当多压，将包边土碾压好后，检测确定压实度，经自检确认合格后，由监理工程师进行抽检。

(4)封顶土施工

封顶土的填筑必须认真仔细，准确测量出填砂的实际标高，在中线上按照20 m的间隔距离测设横断面，在横向按照5 m的间隔距离设置测点，确定标高误差是否处在+5 cm之内，同时在测点上写明标高差，为之后平地机的平整提供参考依据。完成平整后，方可开始填土。封顶土层的厚度为50 cm，需要分成两层进行填筑。其中，第一层需将砂层压住，填筑好后通过平整和碾压形成一个完整的板体。此时施工的关键在于对封顶土实际含水量进行严格控制；在第二层土施工中，若发现第一层土的表面存在干浮土，应将其润湿后再予以填筑。施工中应切实加强测量、平整和碾压控制，确保纵断面的标高及横坡等指标都能达到要求。在实际的平整过程中，需在中线上按照20 m的间隔距离设置中线桩，然后在每个桩位上使用水准仪对路拱横向标高予以测量，得到测量结果后，将其标记在测点上，作为之后平整的依据，直到平整度达到要求。完成以上施工后开始碾压，先进行一遍静压，再采用较慢的速度重压，最后进行一次静压收光。碾压需按照从两边到中间的顺序进行。