淺談公路填土路基施工質(zhì)量控制技術(shù)與措施

馬 弟

（中交二航局第四工程有限公司，安徽 蕪湖 241000）

淺談公路填土路基施工質(zhì)量控制技術(shù)與措施

馬 弟

（中交二航局第四工程有限公司，安徽 蕪湖 241000）

在現(xiàn)代公路工程中，路基質(zhì)量的好壞將影響道路的耐久性以及路面行車(chē)效果，如果路基存在質(zhì)量隱患，將很容易造成路基翻漿、開(kāi)裂，嚴(yán)重甚至?xí)?dǎo)致路面沉降，后果十分嚴(yán)重。根據(jù)以往工程經(jīng)驗(yàn)，保證公路路基質(zhì)量的重點(diǎn)就是路基填筑質(zhì)量，因此，本文將結(jié)合眾多實(shí)際工程經(jīng)驗(yàn)，探討公路填土路基施工質(zhì)量控制技術(shù)與措施。

填土路基；路基填筑；土料選擇；填土壓實(shí)

1 不良土質(zhì)清除，疏通路基排水系統(tǒng)

相對(duì)于土體，地表植被、不良土質(zhì)、植物樹(shù)根等較為松軟，孔隙率及彈性模量高[1]，不容易壓實(shí)，需要進(jìn)行清除。一般情況下，應(yīng)先檢測(cè)分析施工路段土質(zhì)情況，根據(jù)不良土質(zhì)所占比例，采取不同的清除措施[2-3]，借鑒以往的工程經(jīng)驗(yàn)，將不同工況下的處理措施列于表1。

表1 不同工況下不良土質(zhì)清除處理措施Tab.1 Soil removal measures under different working conditions

需要注意的是，在地表不良土質(zhì)清除后，不應(yīng)立即進(jìn)行回填作業(yè)，必須先對(duì)基底進(jìn)行完全清理、檢測(cè)達(dá)標(biāo)后再分層壓實(shí)，以免在日后產(chǎn)生路基沉降變形。

此外，在壓實(shí)過(guò)程中，如果地下水含量過(guò)高將影響土體內(nèi)的孔隙水壓力，嚴(yán)重的將會(huì)滲水且壓縮不充分，進(jìn)一步降低壓縮土體結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致強(qiáng)度降低[4]，因此在地下水含量較高，尤其是有地下水源的施工區(qū)域，必須在路基兩側(cè)設(shè)置完整的路基排水系統(tǒng)，保證在施工過(guò)程中水體的排出，減少雨水以及邊坡浸出水對(duì)路基損害。同時(shí)，完善的排水系統(tǒng)還能在雨后促進(jìn)（加壓情況下）雨水排出，有效提高工作效率，縮短工期。

2 填土類的選擇以及填筑方法確定

2.1 填土料的選擇

在進(jìn)行填土料選擇時(shí)，應(yīng)考慮土體的各類情況再進(jìn)行選擇[5]。對(duì)于土體內(nèi)含水量較大的，宜采用碎石、爆破土、巖石碎片等含水量較低的土體，對(duì)于壓縮土體孔隙率較大的，宜在填土中補(bǔ)充部分粒徑較小的粉砂、細(xì)砂等小顆粒填充料，應(yīng)對(duì)填土料中淤泥土質(zhì)含量以及硫酸鹽含量進(jìn)行控制，兩者的最大比例分別不能超過(guò)8%與5%，填料土的含水量則不能大于6%。在填土料填筑過(guò)程中，宜將同類土進(jìn)行同時(shí)填筑，當(dāng)填料土為兩種或者兩種以上的土料時(shí)，為避免出現(xiàn)滲水壓水囊，應(yīng)進(jìn)行分層填筑。

2.2 土料填筑方法

考慮到土層的密實(shí)性與平整性，應(yīng)分層進(jìn)行填土作業(yè)，并在每層填土后仔細(xì)壓實(shí)，壓實(shí)的機(jī)械根據(jù)填土種類以及分層厚度進(jìn)行確定，一般來(lái)說(shuō)，土質(zhì)越松軟、孔隙率越高、分層厚度越厚，則需要功率越高的壓實(shí)機(jī)械。另外，在進(jìn)行斜坡頂面填土作業(yè)時(shí)，應(yīng)先對(duì)該坡面進(jìn)行修坡，將其挖成階梯狀，然后再分層填筑，以免土體橫向堆聚，或者出現(xiàn)擠壓破壞等不利情況。

3 填土壓實(shí)

根據(jù)以往工程經(jīng)驗(yàn)，填土壓實(shí)的方法有兩類，即碾壓法以及振動(dòng)壓實(shí)法[6]。

3.1 碾壓法

碾壓法是堤壩等土方工程中利用碾壓機(jī)械壓實(shí)土體的填筑方法，主要實(shí)原理，通過(guò)機(jī)械碾壓夯擊，把表層地基壓實(shí)，強(qiáng)夯則利用強(qiáng)大的夯擊能，在地基中產(chǎn)生強(qiáng)烈的沖擊波和動(dòng) 應(yīng)力，迫使土動(dòng)力固結(jié)密實(shí)。按照碾壓機(jī)械不同，又可以分為重錘夯實(shí)，羊足碾.強(qiáng)夯（動(dòng)力固結(jié)）三類

重錘夯實(shí)地基是用起重機(jī)械將夯錘（2噸-3噸）提升到一定高度，然后自由落下，重復(fù)夯實(shí)地基表面。使地基表面形成一層比較密實(shí)的硬殼層，從而使地基得到加固（圖1）錘表面夯實(shí)的加固深度為1.2-2.0米，濕陷性黃土地基經(jīng)重錘表面夯實(shí)后，透水性有顯著下降，可消除濕陷性，地基土密度增大，強(qiáng)度可提高30%，對(duì)雜填土可減少其不均勻性，提高承載力。重錘夯實(shí)適用于地下水位0.8米以上，稍濕的黏性土，砂土，飽和度不大于60的濕陷性黃土，雜填土以及分層填土地基的加固處理。

圖1 重錘夯實(shí)施工作業(yè)圖Tab.1 Heavy hammer compaction construction work

羊足碾在滾筒上裝置許多凸塊的壓路碾。由于凸塊形似羊足故稱羊足碾，亦稱羊腳碾。凸塊形狀有羊足形、圓柱形及方柱形等。滾筒軸支承于牽引機(jī)架軸承上，擴(kuò)大使用范圍[7-9]。滾筒內(nèi)可裝水、砂或鐵砂以增加碾壓重量。在滾筒前后的機(jī)架下方裝有梳裝刮板，以清除凸塊間粘嵌的泥塊。拖式羊足碾由牽引機(jī)拖行。自行式羊足碾也稱搗實(shí)壓路機(jī)。羊足碾單位壓力大，使填料均勻，有搗實(shí)作用，壓實(shí)度大，適用于壓實(shí)粘性土壤及碎石層。尤其對(duì)于硬性粘土，凸塊有攪拌、揉搓和搗實(shí)作用，使填料均勻，上下鋪層粘結(jié)好避免分層。廣泛用于路基、墊層和堤壩等工程的壓實(shí)。

圖2 羊足碾實(shí)施工作業(yè)圖Tab.2 Sheep foot run over implementation industry figure

強(qiáng)夯壓實(shí)是指利用夯錘自高空落下而產(chǎn)生的沖擊力壓實(shí)土和砂礫料的施工技術(shù)，其原理與重錘夯實(shí)類似，但強(qiáng)夯的捶擊與落距要遠(yuǎn)大于重錘夯實(shí)地基。

3.2 振動(dòng)壓實(shí)法

振動(dòng)壓實(shí)是指將振動(dòng)機(jī)械置于地基表面進(jìn)行一定時(shí)間的振動(dòng),利用其激振力在土中產(chǎn)生的剪切壓密作用,使一定深度內(nèi)的土均勻增密，從而改善地基的力學(xué)性能（圖3）。它適用于處理砂性土及松散性雜填土（爐灰、爐渣、碎磚瓦等）。

1960年以來(lái),中國(guó)研制成一種激振力為100kN，自重2噸、振動(dòng)加速度為0.2g（g為重力加速度）的自行式振動(dòng)壓密機(jī),振動(dòng)密實(shí)厚度約1.2米,容許承載力可達(dá)120kN/m2以上，而且具有良好的抗震性能。還有一種為滾筒式振動(dòng)壓碾機(jī)，振動(dòng)力為300千牛,自重為13～15t，變頻范圍為21.7～35Hz，它由拖拉機(jī)牽引，邊振動(dòng)，邊壓碾；適用于山區(qū)的粘土夾碎石、巖石碎塊等填土地基。碾壓后的密實(shí)厚度為0.7～1.3m,容許承載力可達(dá) 130～300kN/m2。

圖3 自行式振動(dòng)壓密機(jī)Tab.3 The self-propelled vibration compaction machine

4 路基填土壓實(shí)的注意事項(xiàng)

在對(duì)高速公路進(jìn)行路基填土壓實(shí)作業(yè)時(shí)，宜采用振動(dòng)壓路機(jī)進(jìn)行壓實(shí)作業(yè)，但采用振動(dòng)壓路機(jī)進(jìn)行碾壓時(shí)，第一遍應(yīng)采用靜壓（非振動(dòng)）的方式，其次再由弱至強(qiáng)逐漸增加碾壓強(qiáng)度，且碾壓時(shí)，應(yīng)先內(nèi)部再外部，或者先兩邊后中間，有順序的進(jìn)行施工作業(yè)。應(yīng)對(duì)其壓交厚層厚度進(jìn)行嚴(yán)格控制.確保壓實(shí)效果均勻。

在對(duì)高填方路堤的基底進(jìn)行施工時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)中規(guī)定的基底承壓強(qiáng)度進(jìn)行壓實(shí)，若設(shè)計(jì)中未對(duì)此進(jìn)行要求，應(yīng)使其承壓強(qiáng)度低于90%，若出現(xiàn)地基松軟的現(xiàn)象發(fā)生時(shí)，需要采用加固地基的處理方式進(jìn)行。方基底位于陡峭的山坡或谷底時(shí)，可采用挖臺(tái)階的方式進(jìn)行處理，并對(duì)其進(jìn)行嚴(yán)格的分層壓實(shí)。若施工場(chǎng)地相對(duì)有限，可以采用小型手扶式振動(dòng)壓路機(jī)或振動(dòng)夯來(lái)進(jìn)行壓實(shí)。

對(duì)于性質(zhì)不同的土質(zhì)應(yīng)分別進(jìn)行填筑壓實(shí)，嚴(yán)禁出現(xiàn)混填現(xiàn)象。不得對(duì)液限大于50，塑性指標(biāo)超過(guò)26及含水量較高的土質(zhì)進(jìn)行使用。

5 結(jié)論

公路路基是公路的承重層，填土質(zhì)量的好壞將直接影響公路的使用性以及耐久性，本文結(jié)合以往的施工經(jīng)驗(yàn)，對(duì)公路路基施工的質(zhì)量控制技術(shù)與措施進(jìn)行了探討與總結(jié)，本文研究結(jié)論可為同類工程提供參考與借鑒。

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Introduction to Highway Filling Roadbed Construction Technology and Quality Control Measures

MA Di
(The Four Branch CCCC Second on Shipping Engineering Co.,Ltd.,Wuhu Anhui 241000,China)

In the modern highway engineering,roadbed quality will influence the durability of roads and road surface driving effect,if the roadbed quality hidden trouble,will easily cause the subgrade frost boil,craze,even lead to serious surface subsidence,consequence is very serious.Based on previous engineering experience,the key is to ensure the quality of highway subgrade roadbed filling quality,therefore,will be combined with many practical engineering experience,this paper discusses highway filling roadbed construction technology and quality control measures.

Fill subgrade;The subgrade filling;Earth material choice;The filled soil compaction

馬弟（1988—），男，漢族，安徽蕪湖人，本科，主要從事公路施工管理工作。

湯靜］