半填半挖路基施工處理技術(shù)分析

石永利

（河北省邯鄲市光太公路工程有限公司，河北 邯鄲 056001）

0 引言

在半填半挖路基工程中，由于填方部分路堤在大多數(shù)情況下都是就地取材，利用山體切的巖土材料填筑而成。由于在設(shè)計前不可能得到適合施工工藝要求的地層材料，故在施工前必須對路線所經(jīng)之處的地表覆蓋層進行適當?shù)牟榭?，以便確定路基切挖比例、支擋形式、填筑工藝及加固方案，同時對原定的方案進行適當?shù)淖兏彩遣豢杀苊獾?。在施工階段的查勘主要是查明地質(zhì)構(gòu)造、巖土類別、含水情況、基謝謝性及其強弱風化層、地下水埋深及變化規(guī)律和地表水活動情況，并評價交接面穩(wěn)定性、邊坡結(jié)構(gòu)形式和坡比。

1 場地勘探

從工程實踐經(jīng)驗表明，對于山坡坡面起伏程度變化不大時，對于地面橫坡緩于1∶5的地段，可在沿路線取代表性橫剖面5個左右，每一斷面在中線兩側(cè)布設(shè)5～10m深的探孔4～5個，通過探孔了解交接面覆蓋層巖土類別及基片面風化、地下水等情況。必要時孔深應(yīng)達到工程件良好的巖土層。分段分層采取代表性樣品進行試驗，最好在代表性地段作原位測試。淺層地質(zhì)體含水量可按深度1m、2.5m、4m、5m、6m、8m、10m取樣測試或根據(jù)現(xiàn)場實際情況確定，含水量異常地段應(yīng)加密。

路線布線穿過巖層軟硬不均的構(gòu)造交界處，多為地下水活動區(qū)。路基填筑后在豐水季節(jié)產(chǎn)生不均勻壓縮變形，沉降差異產(chǎn)生裂縫后未及時封水致使路基飽水而滑移。坡面路基上緣坡面匯水面積較大，雖做截水和路基排水溝防護，因地表水滲透路基和地基覆蓋土層內(nèi)，而造成地基連同路基整體變形或滑移。切挖體填料路用性能差，處置不當和路基邊緣壓實度不夠。邊坡對季節(jié)性較為敏感，若被面未封閉處理，雨季邊坡水滲透，在距路基邊緣的填方邊坡上發(fā)生縱向裂縫。

2 斷面形式修正

對于在施工前查勘基礎(chǔ)上，通過對原定的斷面形式進行修正，以有利于路堤的穩(wěn)定，降低工程造價。在修正過程中可以參考如下一些經(jīng)驗：

a）當?shù)孛鏅M坡緩于1∶5，覆蓋土層厚度2～4m，地基基巖橫坡緩于1∶3時，地下裂隙水貧乏，采用填方路堤的邊坡率必須滿足規(guī)范要求；

b）地面橫坡陡于1∶2.5，覆蓋土層為厚度大于4m的碎石土民基巖橫坡陡于1∶2.5時，強烈建議填方路基外側(cè)設(shè)支擋結(jié)構(gòu)；

c）地面橫坡陡于1∶2， 基巖團陡于1∶2.5， 公路應(yīng)做橫向臺式分離路幅，外側(cè)設(shè)量構(gòu)造物通過，以降低工程造價；

d）地面橫坡陡于1∶2～1∶0.33， 內(nèi)側(cè)邊坡較高時應(yīng)采用填方，或設(shè)置橋梁，通過減少路基開挖防止路基邊坡過高、防護工程過大或開挖后形成危巖，而造成邊坡坍塌。

3 切削體填料性能及施工要點

目前對于一般的土質(zhì)路基填筑技術(shù)已經(jīng)成熟，對于山區(qū)缺土多石，在山區(qū)半填半挖路基的填筑部分采用挖方切削下來的地質(zhì)體，通常為石質(zhì)填料。在施工前需要了解填料的性能，以便進行合適的處理并采用適當?shù)墓に嚒?/p>

3.1 石料選擇

填石料應(yīng)該滿足可用性判定標準，即判斷填料是否可以用于填方路堤的填筑。根據(jù)規(guī)范規(guī)定，填石路堤所用石料的強度不應(yīng)該小于12MPa，對于用于用護坡的則不得小于20MPa。強風化的軟巖在進行技術(shù)處理前不得用于填筑路基，也不得作為填縫料。對于易風化的軟巖不得用于路堤上部或路堤的浸水部分。另外。還規(guī)定膨脹性巖石在改性處理前不得用于填石路堤的填筑。

3.2 其他填料的要求

所采用的填料工程性質(zhì)應(yīng)當基本滿足工程要求，如填料的密度、強度、破碎率、吸水串以及填石料的接配特性，變形及其可壓實性等。對于硬巖粒徑大而且不因施工時破碎碾壓和氣象條件等變化產(chǎn)生細?；膸r石，每層厚度應(yīng)達到30cm以上，則應(yīng)對每層的鋪厚不超過最大粒徑的1.5倍，才能不使材料分離攤鋪；把大的巖塊集中放在填方區(qū)的下部、邊坡表面；根據(jù)施工厚度選擇壓實機具；選定邊坡保護措施；在碎巖塊上使用細粒料填筑路床時應(yīng)當設(shè)置過渡層；同時采用壓實計進行壓實控制。對于脆弱巖則由于氣象條件的變化而產(chǎn)生細粒化的巖石，則采用大型振動碾進行破碎碾壓；同時采用充分的排除地下水措施；在高填方區(qū)則采用不易受沉降影響且易于維修的結(jié)構(gòu)。

3.3 填料的施工工藝

應(yīng)當滿足現(xiàn)行的施工工藝和質(zhì)量控制方法，應(yīng)當根據(jù)巖質(zhì)填料的硬度進行分類，并采取相應(yīng)的施工工藝及其質(zhì)量控制方法。

4 交接面處理技術(shù)

如果填方部分地面腐殖覆蓋層或堆積層小于1m，可以將該層清除，使填筑路堤置于堅實的弱風化層上。如果表層厚度較大則可以采取夯填片石，并采用振動擠密和振動壓實，形成復(fù)合地基，提高交接面覆蓋土層的承載能力。如果交接面土層含水量過大，則可以采取對填土面進行翻曬，同時設(shè)置縱橫片石盲溝，疏干基底土層。

在山坡上從填方坡腳向上挖成向內(nèi)傾斜的臺階，路堤外側(cè)臺階應(yīng)高于靠近山坡的內(nèi)側(cè)臺階，形成反坡。如果是巖石坡時，應(yīng)將巖石臺階鑿毛，增加基底的摩擦力。臺階寬度不小于1m，并用小型夯實機加以夯實。其中挖方一側(cè)，在行車范圍之內(nèi)的寬度不足一個行車道寬度時，則應(yīng)挖夠一個行車道寬度。在許多情況下，填方路堤高度較大，交接面較陡，為了加強交接面的強度和整體穩(wěn)定性。減少沉降差異，在交接面采用土工材料加強。土工材料可鋪設(shè)在填方路堤中，也可鋪設(shè)在交接面，或在兩者中均鋪設(shè)。

5 實例分析

對于山區(qū)常見的紅砂巖，其強度因礦物成分和膠結(jié)物質(zhì)的差異而變化頗大，在大氣環(huán)境下或受干濕循環(huán)的作用，巖塊可崩解碎裂，顆粒軟化，強度降低。工程性質(zhì)變差。特別是其水活性大，其水活性的消解杯自然狀態(tài)下需要6～7年的時間，因此對于采用紅砂巖填料的半填半挖路基，需要采用相應(yīng)的成套施工技術(shù)。

5.1 紅砂巖分析其類型特性

I類粘土礦物含量高，呈泥狀或渣狀崩解，具有膨脹性，路用性能極差。II類呈塊狀崩解，具碎屑結(jié)構(gòu)特征，個具膨脹性，路用性能較I類好；II類不崩解，或棱角處少量崩解，強度較高，工程性能較好。

5.2 工程實踐效果

對于I類、H類紅砂巖填筑料，應(yīng)當結(jié)合當?shù)氐貏?、施工條件、場地等，在填筑前，需要對切削下來的巖體進行預(yù)崩解處理和顆粒分布分數(shù)維測算，然后確定紅砂巖的改造方式和路堤（路基）的填筑防護方式。對于碾壓密實型路堤，最大松鋪厚度不超過30cm，粒徑不大于松鋪厚度2/3，碾壓工藝為：40t輪式扳動壓路機1遍，然后采用50t拖式振動壓路機3～4遍，最后采用40t振動壓路機2遍。對于封閉型路堤，紅砂省料場為I類巖時，邊坡處和頂部見低液限粘土封面。對于摻料型路堤，在適當部位均勻添加熱石灰以提高強度和穩(wěn)定性。對于路策應(yīng)選擇晴朗天氣填筑，及時封閉作業(yè)面，同時上路床基底應(yīng)為新鮮巖層。對于紅砂巖的邊坡防護，在路堤邊坡只宜種植低矮樹叢，易積水地區(qū)應(yīng)填筑低液限瓢土墊層，路堤橫向側(cè)超填0.5～1.0m。

5.3 工藝流程

對紅砂巖路堤（路基）填筑應(yīng)該采取嚴格的工藝流程：首先是臨界分數(shù)維測定，然后采取料場爆破及其預(yù)崩解，對分數(shù)維檢測、耙壓、分數(shù)維檢測、摻料改性；再采取初壓、趕平、碾壓、終比。最終經(jīng)耙壓后的填料，最大粒徑dmax應(yīng)滿足當碾壓層厚h＝40cm時， dmax＜25cm； 當h＝30cm時，dmax＜20cm；其他情況時， dmax＜2／3h。

6 結(jié)語

從工程實踐表明，對于半填半挖路基施工不當將存在較多病害隱患，文章提出對半填半挖路基施工中應(yīng)注意的幾個關(guān)鍵點，同時針對半填半挖路基關(guān)鍵施工核心，提出不同部分的處理方案，可取得良好工程實踐效果。

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