高填方路基工程施工淺談

楊建禮

1 工程概況

宜萬鐵路W8標段的路基工程主要分布于巴東車站內(nèi)。巴東車站位于巴東縣野三關(guān)鎮(zhèn)南約8 km處的柳家山的構(gòu)造侵蝕剝蝕中山區(qū)的山前斜坡地帶，自然坡度10°～25°，多為耕地。該段處于鐵場荒背斜的東翼。出露地層為二疊系上統(tǒng)吳家坪組的炭質(zhì)頁巖、灰?guī)r、硅質(zhì)巖地層。線路在斜坡的下部通過，線路走向與巖層走向基本一致(夾角 ＜20°)，巖層傾向線路。該段斜坡長約3000 m，相對高差約600 m(地面標高640 m～1330 m)，平均坡度約為13°。位于馬家灣向斜西北翼，整個斜坡主要覆蓋二迭系吳家坪組炭質(zhì)頁巖、灰?guī)r、硅質(zhì)巖地層，厚度10 m～50 m，巖層產(chǎn)狀125°～155°∠13°～22°，節(jié)理裂隙發(fā)育，主要為近 EW 向和近 SN向兩組節(jié)理，層面傾向線路，組成順層斜坡，多處發(fā)育有小斷層，為軟硬巖相間的不良地質(zhì)段。最大填方高度64 m，路基土石方101 萬 m3。

2 施工難點

1)在山谷溝壑的高填方施工中清運表土和腐殖土是施工難點之一。2)確保填料安全運抵最低處是另一施工難點。3)利用另一標段的洞碴作填料要很好控制粒徑又是一施工難點。4)工后沉降控制和邊坡修整成型是高填路堤的最大施工難點。

3 施工過程及控制

3.1 施工準備

1)對整段線路進行精測復核，確定曲線五大樁點，做好護樁，繪制線路縱橫斷面圖，地形變化點加測斷面，放出邊樁，確定坡腳線。2)根據(jù)征地邊界清除植被，根據(jù)總體規(guī)劃修筑臨時運輸?shù)缆?，以保障土石方運輸。3)根據(jù)復測斷面精確算出土石方量，完善土石方調(diào)配圖。4)編制階段性作業(yè)指導書。5)選擇及確定取土場。6)做好工藝試驗段，確定工藝施工參數(shù)。

3.2 路基基底處理

路基基底處理按以下原則處理:

1)基底土密實，且地面橫坡緩于1∶10時，路堤可直接填筑在腐殖土清理干凈的天然地面上。

2)在穩(wěn)定的斜坡上，路堤基底按下列要求處理:橫向坡度為1∶10 ～1∶5 時，清除草皮;橫向坡度為1∶5 ～1∶2.5 時，原地面應挖臺階，臺階寬度不小于1.0 m。對于基巖面上的覆蓋層，先清除覆蓋層再挖臺階。當覆蓋層較厚且穩(wěn)定時，在原地面上挖臺階后填筑路堤。

3)半填半挖和陡坡地段路堤，先排出靠山側(cè)的地面水，并根據(jù)情況采取防滲加固措施。

4)基底有地下水影響路基穩(wěn)定時，采取攔截引排至基底范圍以外或在路堤底部填筑不易風化的巖塊等措施處理。

5)路堤基底為耕地或松土時，如松土厚度不大于0.3 m時，先將原地面夯壓密實;當松土厚度大于0.3 m時，則將松土翻挖，分層回填壓實或采取其他加固措施。

6)經(jīng)過水田、池塘、飽和粉細砂等松軟地基時，根據(jù)情況，采取排水疏干、挖除淤泥、拋填片石或填砂、礫石及其他土質(zhì)加固措施。

7)石灰?guī)r基底時，按要求進行釬探，確認基底下無溶洞。基底下有溶洞時，上報設計處理，一般是將溶洞口挖成開放式，并將溶洞內(nèi)填充物清理干凈，用漿砌、干砌片石或混凝土進行回填處理。

3.3 施工及控制

3.3.1 表土處理

鈑鏟配合推土機清除表土和腐殖土，利用臨時道路用鈑鏟將表土裝入自卸汽車，由汽車運至指定地點。

3.3.2 工藝示范段

通過施作工藝示范段，能發(fā)現(xiàn)施工方案和施工工藝的不足，便于以后改進;可以使操作人員規(guī)范、熟練的操作每一工序，為后部的規(guī)范化施工創(chuàng)造條件;可以發(fā)現(xiàn)施工中的各種控制措施的不足，為以后的施工得以借鑒;可以清楚每道工序如何銜接，為后部工程的流水作業(yè)打下基礎;可以獲取各種填料的壓實參數(shù)，供以后路基填筑使用。示范段表明，取野三關(guān)隧道進口隧道棄碴為填料，其最大粒徑為40cm，含泥量小于5%，自然含水率3%～3.5%，松鋪厚度50cm時LSS220型壓路機碾壓6遍，壓實度便可達到設計值，其壓實后的厚度均在42cm左右，松鋪厚度60cm時LSS220型壓路機碾壓7遍，壓實度便可達到設計值，其壓實后的厚度均在53cm左右。

通過綜合分析和測定，最終選定后續(xù)工程的施工參數(shù)為:隧道棄碴的自然含水率為3%～3.5%，最佳含水率為4%～5%，在使用LSS220型壓路機的情況下，最佳松鋪厚度為60cm，因此決定以60cm作為每層上料的松鋪厚度，LSS220型壓路機碾壓9遍(先靜壓1遍，然后再振動碾壓7遍，最后靜壓1遍)進行控制碾壓遍數(shù)。碾壓時的行走速度控制在2 km/h～3 km/h。

3.3.3 填料試驗與檢驗

施工前對填料進行試驗與檢測，主要包括填料分類和填料含水率及密度，試驗完成后如實填寫《路基填土土工試驗報告單》，根據(jù)設計所定的填料和試驗結(jié)果暫定填筑參數(shù)，再用實壓的辦法測定填料的壓實參數(shù)。試驗結(jié)果隧道爆破石碴分類為碎石土，其自然含水率為3%～3.5%，最大干密度為2.53 g/cm3。實測壓實參數(shù)通過工藝示范段取得。

3.3.4 施工方法、施工工藝

施工方法和順序:

1)填筑前進行測量放線，在填方坡腳用石灰線標定邊線及加寬線，保證路基超寬50cm，確保路基邊緣壓實度達到設計要求。

2)邊線確定后進行清表及挖臺階。臺階寬度不小于1 m，高度1 m左右，臺階做成2%～4%的向山體內(nèi)側(cè)的斜坡，一般填筑面以上預留一個臺階，待填筑至臺階頂面后再開挖上一級臺階。

3)根據(jù)每車料的數(shù)量計算出攤鋪面積，再用石灰劃出方格，汽車將料運到現(xiàn)場后，由現(xiàn)場施工員指揮卸入方格內(nèi)，并在邊線位置用木樁標定松鋪厚度，確保每層松鋪厚度不大于60cm。

4)填筑上層時，當下層填層表面過于干燥時對基層表面進行適當灑水，保持表面濕潤。填料運至現(xiàn)場后，及時用推土機攤鋪、平整并立即進行含水率的測定，根據(jù)測定結(jié)果確定是否需補水。

5)填料壓實時的實際含水率控制在最佳含水率的±2%以內(nèi)，但表面要根據(jù)天氣情況及時補水。

6)使用LSS220型壓路機進行碾壓作業(yè)，作業(yè)流程:靜壓1遍，弱振碾壓1遍～2遍，強振碾壓5遍～6遍，靜壓1遍。壓路機碾壓時，先靜后振、先弱振再強振、先慢后快，輪跡要重疊。碾壓直線段由邊到中，小半徑曲線段內(nèi)側(cè)向外側(cè)縱向進退或進行橫向碾壓，并達到無漏壓、無死角。

施工工藝，填土路基按“三階段、四區(qū)段、八流程”水平分層填筑施工。

施工控制要點如下:

1)填料:符合施工規(guī)范及設計文件的要求。設計填料來源為高陽寨隧道出口開挖洞碴及野三關(guān)隧道進口開挖洞碴。

2)填筑:按路基橫斷面全寬縱向分層平行攤鋪。根據(jù)設計填土高度和試驗段施工確定的分層厚度及壓實參數(shù)，計算出分層數(shù)，繪出分層施工圖。然后按作業(yè)區(qū)段分段施工的方式進行橫斷面全寬、縱向分層填筑。不同土質(zhì)的填料不得混雜填筑，每一層的全寬采用同一種填料，同時攤鋪應均勻，保證填層普遍地均勻受壓。為保證全斷面壓實一致，邊坡兩側(cè)各超填0.4 m～0.5 m。

3)攤鋪整平:利用推土機對分層堆土進行攤鋪整平，做到填層面在縱向和橫向平順均勻，保證壓路機碾壓輪表面能基本均勻接觸地面進行壓實，達到良好碾壓效果。

4)灑水或晾曬:灑水或晾曬應在平整工作前或伴隨平整作業(yè)，無論灑水或晾曬，應使填料含水量保持在最佳含水量值的±2%。

5)碾壓夯實:采用振動壓路機碾壓。壓路機碾壓行駛速度開始時用慢速靜動碾壓，然后再振動碾壓，最大速度不超過4 km/h。碾壓前應對填土層的松鋪厚度、平整度和含水量進行檢查，符合要求后方可碾壓。按試驗段確定的參數(shù)碾壓，碾壓作業(yè)時，行間(橫向)重疊0.3 m～0.5 m，碾壓區(qū)段間(縱向)應重疊1 m以上。

6)接口處理:施工中的施工縫，接口只在橫向設置，每層均要設置接口，其每層接口長度不少于3 m。

7)檢測鑒證:路基分層填筑，碾壓夯實完成后，經(jīng)試驗人員現(xiàn)場取樣檢測，確認達到設計要求，即報監(jiān)理工程師鑒證后，可進入該區(qū)段下步施工。

8)整修成型:路基分層填筑一定高度，邊坡高度在1.5 m～3 m內(nèi)時，要用人工配合機械修刷邊坡，將坡面刮平壓實、夯拍，基床填筑完成后，對路基面按要求進行平整，形成標準路基面。

9)預留沉降量按下列范圍取值:

路堤高度不大于5 m時，可按平均堤高的0.5%～2%預留沉降量;路堤高度大于5 m時，5 m范圍內(nèi)仍按以上規(guī)定計算，另計入超過部分平均堤高0%～1%的預留沉降量。

4 結(jié)語

由于本施工段最大填方高度達64 m，沉降量的預留值很難確定，只有加強對已填部位進行量測，根據(jù)約兩年施工中的量測結(jié)果推算最大沉降量預留值為8cm，達到了預期的效果。

［1］ 邵建梁.高填方路基分層鋪設土工格柵驗算方法探討［J］.蘭州石化職業(yè)技術(shù)學院學報，2003(2):8.

［2］ 戴繼杰.石方及土石混合料在路基施工中的應用［J］.山西建筑，2011，37(5):137-139.

［3］ 王九仙.填石路基有關(guān)問題淺析［J］.科技情報開發(fā)與經(jīng)濟，2006(15):28-34.