關于火山熔巖地貌條件下鐵路路基工程施工技術探討
2015-04-29 00:00:00馬奎
【摘 要】從工程施工實踐中表明，在火山熔巖地貌條件下，就地取材，利用火山熔巖、熔渣摻拌土進行路基土石方施工，既因地制宜又節(jié)約成本。
【關鍵詞】地質(zhì)核查；地基處理；工藝性試驗；土石方填筑
0.引言
火山熔巖地貌其地貌類型有火山錐、熔巖臺地及其他。巖漿涌出火山口附近而活動停止后，各種火山噴出物冷卻凝固和堆積形成錐狀山丘就是火山錐。熔巖臺地是巖漿涌出地表后，溫度下降，巖漿冷卻凝固覆蓋在所流淌的地表上形成的?；鹕降孛步o人類活動造成各種不便，人類活動也在適應和改變著地貌造成的不利影響進行生產(chǎn)和生活。下面我為大家淺談下利用火山熔巖和熔渣在熔巖地貌 （主要探討的是火山錐和熔巖臺地兩種） 條件下進行路基施工的經(jīng)驗，為同行提供借鑒，拋磚引玉。
1.地質(zhì)核查
在火山地貌條件下，施工方先結(jié)合現(xiàn)場比對設計圖紙，及時向設計院反饋與實際不相符的地質(zhì)狀況，后配合其對疑問處進行實地補勘，探明火山熔巖空腔分布，對影響路基安全的必須開挖回填合格填料。地質(zhì)狀況較差的熔巖空腔進行混凝土灌筑，使其承載力穩(wěn)定。施工范圍內(nèi)影響路基安全的地裂縫必須做專項施工處理方案，地裂縫寬度（沿線路方向）<2m地段，基底填筑C20混凝土；地裂縫寬度（沿線路方向）≥2m地段（基床底層底面以下至填筑混凝土頂面以上之間部分），分層填筑級配良好的碎石，粒徑不大于7.0cm。填筑壓實標準及施工工藝符合設計要求，采用碎石填筑的路堤邊坡按間距0.6m水平鋪設聚丙烯土工格柵加固，從混凝土頂面起每3.0m全段面滿鋪一層土工格柵。路堤基底鋪設0.5m厚碎石墊層，夾一層幅寬不小于4m，縱橫向極限抗拉強度不小于80kN/m雙向聚丙烯土工格柵加固。為保證復合地基結(jié)構質(zhì)量，土工格柵必須耐碎石擠壓，不得在碾壓碎石墊層時出現(xiàn)折斷。鋪設時，必須拉直拉平，幅與幅之間要對齊對好并有一定搭接。
2.地基處理
填筑前原地面無雜草樹根，地基承載力檢測合格，壓路機碾壓平整。清表深度為15-30cm，火山灰覆蓋較厚且承載力檢測不合格地段，須挖除火山灰至火山熔渣，承載力試驗合格，否則進行基底換填。對松散的熔渣地基采用沖擊壓路機沖擊碾壓處理至地基承載力合格。原地面坡度陡于1：5時，應自上而下開臺階，臺階高度小于60cm，寬度大于2m。
3.工藝性試驗
選擇試驗段進行填筑來確定路基本體、基床底層、表層的施工技術工藝參數(shù)。結(jié)合工程實踐，基床底層及以下路堤采用符合要求粒徑的火山渣摻拌低液限粉土或粉制粘土做填料，試驗確定土石配比。
首層壓實檢測合格即可，不做參數(shù)依據(jù)。通過2～5層的施工結(jié)合實測壓實系數(shù)Kh和壓實度K30值，對比壓實標準獲得基床以下路堤施工參數(shù)；通過試驗段實測孔隙率和K30值結(jié)合壓實標準獲得基床表層、底層的施工參數(shù)。
采用兩種試驗方案組合：采用松鋪厚度相同，不同碾壓遍數(shù)的壓實試驗；采用碾壓遍數(shù)相同，不同松鋪厚度的壓實試驗。結(jié)合以往經(jīng)驗及相關的規(guī)范、標準的要求，填料松鋪厚度擬采用30cm、40cm兩種進行試驗。初始采集數(shù)據(jù)時碾壓方式及遍數(shù)為靜壓1遍，弱振1遍，強振2遍，靜壓1遍，共5遍。達不到要求則再強振1遍后檢測，如此反復直到確定最優(yōu)碾壓遍數(shù)和松鋪厚度的關系。正常碾壓為靜壓1遍，弱振碾壓1遍，強振碾壓至合格，（同步檢測結(jié)果），最后靜壓1遍消除輪跡。碾壓要勻速慢行，最大速度不得超過4km。如果兩種基本碾壓組合強振3遍仍達不到要求和標準，適時調(diào)整松鋪厚度、碾壓遍數(shù)、碾壓速度和壓實機械噸位等以獲得最佳施工參數(shù)。
確定不同填料的最佳含水量，通過試驗采用酒精燃燒法檢測填料的含水量。當填料含水量與其最佳含水量之差不超過±2%時立即予以碾壓。當含水量過大時，需翻開晾曬，晾曬過程中不斷檢測含水量，達到要求后立即恢復整平碾壓，防止過曬；當含水量過小時，則采用灑水車現(xiàn)場均勻灑水，并不斷測定含水量，達到含水量控制范圍后及時進行碾壓試驗，檢測數(shù)據(jù)合格后，進行高程數(shù)據(jù)測量，確定該層壓實厚度和填土高度，得出松鋪系數(shù)。
每填一層，每強振一遍后即按標準進行檢測。技術人員和檢測人員記錄機械組合方式、虛鋪厚度、壓路機的碾壓速度、碾壓順序、碾壓遍數(shù)、試驗檢測數(shù)據(jù)及每碾壓一遍后的高程，以便整理出指導大面積路基填筑施工的總結(jié)報告。
4.土石方填筑
4.1工藝流程
土石方填筑按施工準備（測量、試驗）→基底處理與檢測→水平分層全段面填筑→攤鋪平整→碾壓夯實→檢驗簽證→路面整修→邊坡夯實整修的工藝流程。
4.2施工方法
按全斷面縱向水平分層填筑，實際填筑過程中兩側(cè)邊坡各應超填不小于50cm，以保證設計邊坡壓實質(zhì)量?？v向施工接縫兩側(cè)按填料厚度分層開挖等厚的臺階，其頂面寬度不小于2米以保證碾壓受力均勻。路基填筑采用挖掘機或裝載機配合自卸汽車運輸，推土機整平，使用振動壓路機進行壓實。填土的松鋪厚度、壓實遍數(shù)、最佳含水量，應嚴格按試驗的參數(shù)進行施工。并提前做好臨時排水工作，臨時排水溝距路堤坡腳外2米，采用梯形斷面，溝底寬0.4m，高0.6m，坡比為1：1。溝底縱坡為不小于2‰，接入既有溝渠。
4.3填料拌合
自卸汽車將火山灰熔碴及低液限粉土分別運至現(xiàn)場，按土石配比1：3均勻卸料。裝載機均勻拌和填料。
4.4分層填筑
松鋪厚度用車數(shù)控制，攤鋪完后挖探檢測。厚度若控制不好將嚴重影響壓實效果。施工中控制“三線四度”（中線、兩側(cè)邊線；厚度、密實度、拱度、平整度）來確保壓實密質(zhì)量；控制拱度確保雨水及時排出；控制平整度確保路基碾壓受力均勻，節(jié)省功效。
4.5攤鋪整平
推土機攤鋪整平，路基面無明顯的局部凹凸。平整面預留向兩側(cè)排水4%的橫坡。
4.6灑水晾曬
填料碾壓前，現(xiàn)場進行含水量檢測并控制在合理范圍，填料碾壓，含水率控制在最佳含水率的±3%范圍。如不符合則應采取均勻加水或?qū)⑼翑偲搅栏?，達到要求后進行壓實。
4.7碾壓夯實
用20T振動壓路機按試驗段確定的松鋪厚度、壓路機的碾壓遍數(shù)及碾壓速度，采用縱向進退式由路基兩邊向中線碾壓。橫向重疊0.4m～0.5m，縱向重疊1.0m～1.5m，確保碾壓均勻無死角。填料發(fā)生變化時，重新確定碾壓此類土的最佳參數(shù)，指導路基施工。
4.8路基整修
路基高度、寬度、橫坡、平整度、邊坡等的整修。每填3m高度，挖掘機初步刷夯邊坡，待填至設計標高，具備刷坡條件時，人工掛線按路堤的設計坡率刷坡。設置臨時排水槽防雨水沖刷邊坡。
4.9卸土控制
技術人員按20米一斷面分別放出中樁及邊樁，按每斷面3個點測量填筑面高程。用白灰方格布距，按車數(shù)來計算每20延米范圍內(nèi)的卸土方量以控制松鋪厚度。
4.10壓實檢測
壓實后試驗檢測壓實系數(shù)、K30值、孔隙率n值。不合格按工藝要求補壓。報監(jiān)理工程師抽檢合格后進入下一步施工。
5.結(jié)語
從工程施工實踐中表明，火山熔巖地貌條件下路基施工可突破傳統(tǒng)，積極采用新技術，新工藝，因地制宜合理利用當?shù)刭Y源。為工程順利進行提供經(jīng)驗，為今后遇到同類施工提供參考實例。
【參考文獻】
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