小議公路高填斜坡填石路堤強(qiáng)夯施工工藝

余海妮

摘 要：作為公路工程施工的重要內(nèi)容之一，填方路堤施工需合理組織、規(guī)范施工，以此保證工程質(zhì)量。填石路堤是指填方路堤填筑材料粒徑在2mm以上，且顆粒含量70%以上的石質(zhì)路堤。因高填斜坡填石路堤具有較大施工難度，為做到密實(shí)、均勻、穩(wěn)定，必須確保填石路堤壓實(shí)方法合理化、質(zhì)量控制最佳化及施工檢測(cè)精確化。這也是目前我國(guó)公路工程建設(shè)人員普遍關(guān)注的問(wèn)題。

關(guān)鍵詞：公路工程；高填斜坡；填石路堤；強(qiáng)夯施工

中圖分類(lèi)號(hào)：U416.12 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2017）16-0120-01

本文以某公路工程K50+100—K50+500路段填石路堤施工為例，采取科學(xué)有效地壓實(shí)施工工藝，即填石路堤先選取常規(guī)壓路機(jī)進(jìn)行分層壓實(shí)施工，當(dāng)填筑高度滿(mǎn)足規(guī)定值后，即可強(qiáng)夯處理填石路堤，石塊填料間的骨架將被大能量、密夯點(diǎn)的方式所破壞，以此將石塊填料間的空隙量最大限度降低，進(jìn)而將路堤沉降隱患消除，進(jìn)而將路基整體強(qiáng)度有效提升，并實(shí)現(xiàn)高填斜坡地帶填石路堤工后差異沉降問(wèn)題得以有效解決的目的。

1 工程案例分析

某公路工程總長(zhǎng)度為135.5km，具有極為復(fù)雜的地形情況，進(jìn)而增加了其施工難度。其中該工程K50+100—K50+500段填方高度最大，填高平均為40m左右，57m為填高最大值，原地面斜坡為25到30°之間，路堤填料以就近山林爆破后的風(fēng)化砂巖、泥巖等為主。因此，可以看出本路段屬于典型斜坡地帶高填公路填石路堤。通過(guò)大量實(shí)踐證明，300mm為本路段填料粒徑最大值，顆粒粒徑小于38mm所占比例在75%左右，每立方厘米最大干密度為2.08g。顆粒粒徑低于38mm所占比例為25%，每立方厘米顆粒密度為2.47g。通過(guò)2種顆粒含量百分?jǐn)?shù)，計(jì)算填料加權(quán)平均干密度最大值，為每立方厘米2.18g。因本路段路堤填料類(lèi)型眾多，且具有不同程度的巖石強(qiáng)度及風(fēng)化強(qiáng)度，因此，為提高施工質(zhì)量，應(yīng)確保采取的壓實(shí)施工工藝科學(xué)、有效，只有這樣才能確保路堤填料壓實(shí)密度滿(mǎn)足施工設(shè)計(jì)要求，才能提升路堤穩(wěn)定性及耐久性。按照施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，應(yīng)選取兩次強(qiáng)夯壓實(shí)K50+100—K50+500段斜坡地帶高填路堤，填料施工先選取常規(guī)壓路機(jī)一層一層壓實(shí)，當(dāng)填筑壓實(shí)至35.1到49.2m時(shí)，可選用強(qiáng)夯施工法進(jìn)行第一次強(qiáng)夯作業(yè)，待其滿(mǎn)足路基設(shè)計(jì)標(biāo)高后，即可進(jìn)行第二次強(qiáng)夯施工。

2 公路高填斜坡填石路堤強(qiáng)夯參數(shù)分析

為確定強(qiáng)夯施工參數(shù)，應(yīng)進(jìn)行強(qiáng)夯參數(shù)試驗(yàn)，要求做好單點(diǎn)試驗(yàn)。夯點(diǎn)夯擊能量、夯點(diǎn)中心距等都是單點(diǎn)試驗(yàn)確定的內(nèi)容。以填高49.2m平整段作為單點(diǎn)試驗(yàn)夯點(diǎn)，需進(jìn)行18擊夯實(shí)。夯實(shí)開(kāi)始前，相隔50cm在填石層表面下10cm位置夯錘邊緣位置直線放線進(jìn)行一個(gè)鐵板樁設(shè)置，根據(jù)工程實(shí)際情況，埋設(shè)數(shù)量為6個(gè)。夯擊試驗(yàn)中，需對(duì)各個(gè)夯擊夯坑深度、上口直徑等進(jìn)行不間斷測(cè)定，以此計(jì)算夯擊能量不同情況下，夯坑側(cè)填料隆起量。如表1所示。

由表1可見(jiàn)，在與夯錘邊緣距離1.5m的3#樁產(chǎn)生最大樁頂隆起值，這表明填料在夯擊能量橫波作用下將產(chǎn)生側(cè)擠，與夯錘邊緣相距1到1.5m之間時(shí)期效果最佳。為對(duì)橫波側(cè)擠效果進(jìn)行充分利用，且達(dá)到側(cè)擠效果疊加作用，應(yīng)選取1m作為夯點(diǎn)凈距，也就是說(shuō)距離夯點(diǎn)中心3.3m。

與夯錘邊緣相近時(shí)，1#—4#鐵板樁具有良好側(cè)擠效果，隆起量在12擊之后增加量顯著，表明填料在夯擊能量作用下將降低壓縮變形量，且增加其剪切變形量，換言之，能量利用率下降顯著，因此飽和夯擊能量可看做是各個(gè)夯點(diǎn)12擊。

通過(guò)試驗(yàn)分析，12擊為夯擊次數(shù)，每米夯擊能量為36840Kn.m，3.3m為距離夯點(diǎn)中心的間距，3.3m為最終兩擊平均沉降差，1.04m為夯坑整體深度，且將該當(dāng)做區(qū)域試驗(yàn)控制值。

3 公路高填斜坡填石路堤強(qiáng)夯施工要點(diǎn)

3.1 基面處理

在強(qiáng)夯施工前，要對(duì)原有基面進(jìn)行處理，對(duì)基面100mm以?xún)?nèi)的植被根系和雜草垃圾進(jìn)行清除。將基面雜物清除完成之后，對(duì)基面進(jìn)行壓實(shí)作業(yè)，在這一階段需檢測(cè)其壓實(shí)程度的，保證基面壓實(shí)度在90%以上，方可繼續(xù)進(jìn)行下一步施工，若壓實(shí)度達(dá)不到要求，應(yīng)重新進(jìn)行灑水壓實(shí)。此外，若原有基面坡度高于1：2.5時(shí)，要在坡度陡峭地方開(kāi)挖臺(tái)階，臺(tái)階的寬度大于4m，保持向內(nèi)傾斜4%。在基面處理工作結(jié)束后，即可測(cè)量路基坡線和邊角線，恢復(fù)路基中心線。除此之外，必須修建施工現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)排水設(shè)施，避免產(chǎn)生積水問(wèn)題。

3.2 施工機(jī)械

起重機(jī)與夯錘是構(gòu)成強(qiáng)夯設(shè)備的主要成分，本工程選取波蘭KU1207型履帶吊車(chē)作為起重機(jī)施工機(jī)械，17.6m為起吊高度。圓形為夯錘底面，2.25m為其直徑，174.4kN為其總重量。每擊夯擊能量為：總重量x起吊高度=3070kN.m。

3.3 施工放樣

施工圖繪制后，需進(jìn)行夯點(diǎn)位置合理設(shè)置，根據(jù)施工規(guī)定，選取石灰將夯點(diǎn)位置放出，且在10cm以?xún)?nèi)控制誤差。

3.4 夯擊

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工要求，一個(gè)點(diǎn)一個(gè)點(diǎn)不間斷地進(jìn)行夯擊作業(yè)。且對(duì)夯錘起吊高度進(jìn)行定期測(cè)量，保證夯擊能量滿(mǎn)足施工規(guī)定。各個(gè)夯點(diǎn)夯前與最后3點(diǎn)擊時(shí)，應(yīng)對(duì)夯錘底面高程進(jìn)行測(cè)量，完成夯擊作業(yè)后，需做好推平、碾壓施工。

3.5 夯坑表面處理

完成夯擊作業(yè)后，夯坑可及時(shí)推平，碾壓施工時(shí)可選取激振力500kN振動(dòng)施工，需在8遍控制碾壓遍數(shù)。也可按照試驗(yàn)，選取輕錘，低落距，滿(mǎn)夯的方式進(jìn)行施工。

3.6 場(chǎng)地高程測(cè)量

根據(jù)方格網(wǎng)（3.3x3.3m）選取水準(zhǔn)儀對(duì)強(qiáng)夯前后的場(chǎng)地高程進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)量，并將平均夯沉量計(jì)算出來(lái)。

3.7 質(zhì)量控制

要求一層一層選取灌水法進(jìn)行密實(shí)度檢測(cè)，1.0m為各層深度。80到90cm為試坑直徑，且在70cm以?xún)?nèi)控制測(cè)點(diǎn)深度，并按照5000㎡進(jìn)行1點(diǎn)檢測(cè)。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展速度的不斷提升，我國(guó)公路工程建設(shè)規(guī)模逐步擴(kuò)大，大量路段需修筑于丘陵、山區(qū)等石方或洪積土地帶，路基施工時(shí)路堤填方材料可選取山體爆破后的石塊。因公路建設(shè)具有較高技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，因此必須重視路堤填筑施工，特別是斜坡路段的高填石路堤。因山體爆破后石塊級(jí)配不佳且碾壓難度大，導(dǎo)致相同斷面內(nèi)的填石路基填筑高度具有極大差異，致使基底施工工作面成型難度大，無(wú)法緊密嵌鎖大石塊。因此，高填斜坡地帶填石路堤壓實(shí)施工選取常規(guī)壓路機(jī)械，路基填料密度與施工設(shè)計(jì)要求相符，但碾壓功能具有局限性，無(wú)法破壞現(xiàn)存石塊填料間的不穩(wěn)定嵌鎖骨架，導(dǎo)致路堤壓實(shí)內(nèi)存有相應(yīng)空隙，最終導(dǎo)致沉降量產(chǎn)生于高填斜坡地帶的填石路堤內(nèi)。選取強(qiáng)夯法用于公路高填斜坡填石路基施工，可有效解決以上問(wèn)題，提升工程質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

[1]謝曉輝，翟飛飛.高填斜坡地帶高速公路填石路基的強(qiáng)夯處理[J].河南科技.2010（22）.endprint