高液限黏土用于冬季便道施工可行性

趙春吉

(山西省交通規(guī)劃勘察設(shè)計(jì)院有限公司,山西 太原 030032)

1 工程概況

某高速公路高填方路段路基工程施工，現(xiàn)場(chǎng)情況為基底狀況差，不能封閉交通，不易維修便道。經(jīng)過從不同路段取樣進(jìn)行分析、液塑限及CBR試驗(yàn)。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示：沿線土質(zhì)大多為高液限黏土，其中液塑限試驗(yàn)結(jié)果中液限最高為73.2%、塑性指數(shù)41.5、2.3～5.6的CBR值。因此為了節(jié)約土資源等綜合因素，發(fā)揮高液限黏土的特性，用于施工便道保證冬季通行。

2 技術(shù)措施

2.1 技術(shù)特點(diǎn)

(1)在工程中判別高液限土的3個(gè)指標(biāo)為：液塑限液限大于50%，塑性指數(shù)大于26的土，CBR值過低，于0.075 mm的顆粒含量大于總量的50%，冬季可形成凍結(jié)板體層，其承載力能擔(dān)起運(yùn)輸便道功能，冬季利用其作為便道，用于冬季備料，為春夏季修建便道運(yùn)輸節(jié)省費(fèi)用。

(2)利用高液限粘土具有較大的可塑性、粘結(jié)性和膨脹性，在冬季形成凍層土板結(jié)體，該土具有足夠的承載力。

(3)運(yùn)輸高液限粘土?xí)r，其土質(zhì)特性易粘結(jié)運(yùn)輸車廂，不易卸載，將自卸車改裝滑板，該方法很好的解決高液限粘土卸載的難問題，還能夠提高運(yùn)輸效率。

(4)更好的節(jié)約資源，高液限黏土得到有效的利用，避免因路基填筑無法使用而直接廢棄，降低工程成本。

3 施工流程

3.1 運(yùn)輸?shù)缆窚?zhǔn)備

(1)高液限黏土施工段落無需在攤鋪，預(yù)留處通車路線即可。

(2)在保通路段在基地上方提前將高液限黏土修建變道路線計(jì)劃好，將多余高液限黏土有計(jì)劃的運(yùn)輸至需要路段攤鋪。

3.2 攤鋪碾壓

填料采用自卸汽車運(yùn)輸與挖掘機(jī)相互協(xié)作，采用平地機(jī)與推土機(jī)進(jìn)行攤鋪，碾壓為先慢后快、先振動(dòng)、后光輪的原則。碾壓時(shí)，應(yīng)重疊1/2輪寬進(jìn)行碾壓。

4 操作要點(diǎn)

4.1 材料選取

表1 主要工程材料表

4.2 運(yùn)輸?shù)缆窚?zhǔn)備

在高液限粘土層施工路段沿途留一條車道，在達(dá)到40 cm以上凍土層后用于汽車運(yùn)輸，初冬凍結(jié)層淺時(shí)，配合機(jī)械揭層。

4.3 自卸車改裝與運(yùn)輸

(1)自滑板

運(yùn)輸車輛四側(cè)擋廂和底板部安裝一層5～10 mm厚高密度聚乙烯板，自滑效果不理想時(shí)可隔段時(shí)間刷一層薄薄的柴油。

(2)運(yùn)輸與卸料

運(yùn)輸途中必須要在凍土板結(jié)層車道上運(yùn)輸。

(3)卸料

利用高密度聚乙烯板特性，增加了高液限粘土土體自滑性，無需其他機(jī)械輔助，土體不粘車廂，自行傾卸。

4.4 攤鋪

施工中采取橫斷面半寬、縱向分層填筑方法施工。攤鋪完成3 d后進(jìn)行碾壓整平處理。

5 安全措施

5.1 現(xiàn)場(chǎng)安全措施

制定現(xiàn)場(chǎng)施工安全措施，現(xiàn)場(chǎng)專人指揮裝料、卸料、指揮車輛運(yùn)輸，現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)出道口有專人指揮、警示標(biāo)志，配備安全保護(hù)設(shè)備、用品，醒目帶反光效果服裝及警示標(biāo)志。

5.2 安全保證措施

(1)建立、健全車輛運(yùn)輸安全生產(chǎn)責(zé)任制，責(zé)任落實(shí)到人。

(2)建立健全行之有效的安全管理體系，成立安全管理領(lǐng)導(dǎo)小組，行使安全監(jiān)察職能。

(3)新進(jìn)項(xiàng)目工人須進(jìn)行項(xiàng)目、班組和作業(yè)區(qū)的三級(jí)教育，工人改變工種，必須進(jìn)行新工種的安全技術(shù)教育。

(4)進(jìn)行相關(guān)安全技術(shù)交底。

(5)施工現(xiàn)場(chǎng)必須有“五牌一圖”，圖牌應(yīng)規(guī)格統(tǒng)一，字跡端正，表示明確。施工工地必須有安全生產(chǎn)宣傳牌。在主要施工部位、作業(yè)點(diǎn)、危險(xiǎn)區(qū)，主要通道口都必須掛有安全宣傳標(biāo)語或安全警告牌。

(6)必須建立定期安全檢查制度。有時(shí)間、有要求，明確重點(diǎn)部位、危險(xiǎn)崗位。安全檢查有記錄。對(duì)查出的隱患應(yīng)及時(shí)整改，做到定人、定時(shí)間、定措施。

(7)以人為本，施工中發(fā)現(xiàn)安全隱患，立即停止施工，人員撤出，待處理完畢后再施工。

(8)必須有針對(duì)性的安全應(yīng)急預(yù)案、演習(xí)預(yù)案。

6 質(zhì)量保證措施

6.1 自卸車改裝材料

高密度聚乙烯板固定粘帖于運(yùn)輸車輛四側(cè)擋廂和底板部

6.2 現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)

試驗(yàn)人員現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)地基承載力，達(dá)到可供運(yùn)輸車輛通行后，允許通車。

7 預(yù)期效果

在現(xiàn)場(chǎng)情況為基底狀況差，不能封閉交通，不易維修便道的條件下，此方法解決了施工中高液限粘土的有效利用問題，對(duì)工期的控制起到?jīng)Q定性的戰(zhàn)略意義，能保證質(zhì)量又節(jié)約各項(xiàng)成本投入。

高液限黏土修建的便道，反映效果最顯著的是在冬季備料期間，保證了近20萬m3碎石、砂礫進(jìn)場(chǎng)，且在保通道路上，無一次維修，此方法在實(shí)施過程中，施工運(yùn)行效果良好，效果顯著。

8 資源節(jié)約

(1)根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙，測(cè)量放樣，規(guī)劃取土方式。

(2)高液限黏土再利用，但需合理安排維護(hù)計(jì)劃，避免對(duì)主體車道負(fù)荷過重，造成損害。

(3)合理安排施工順序及施工區(qū)域，作業(yè)區(qū)人、機(jī)械設(shè)備配套使用。選擇功率與負(fù)荷相匹配的施工機(jī)械，機(jī)械設(shè)備不低負(fù)荷運(yùn)行。

(4)施工中加強(qiáng)安全管理，杜絕生產(chǎn)安全事故的發(fā)生；加強(qiáng)質(zhì)量管理，避免工程質(zhì)量事故的發(fā)生，注意環(huán)境保護(hù)，不污染環(huán)境。

9 效益分析

9.1 綜合效益

高液限粘土用于冬季施工同行便道施工技術(shù)與其它方法進(jìn)行綜合比較，從成本造價(jià)、工藝難度、工期影響、運(yùn)輸能力、影響質(zhì)量、安全環(huán)保影響等6個(gè)因素進(jìn)行綜合效益評(píng)價(jià)。明顯優(yōu)于“換填優(yōu)質(zhì)填筑材料”。

表2 高液限粘土冬季修建施工便道綜合效益評(píng)價(jià)

9.2 經(jīng)濟(jì)效益

高液限黏土施工不受季節(jié)等條件限制，施工計(jì)劃、進(jìn)度可控，可提前工期；冬季簡(jiǎn)修便道，運(yùn)卸方便，節(jié)約機(jī)械成本，為冬季備料節(jié)約經(jīng)濟(jì)；工藝簡(jiǎn)單易掌握，節(jié)約人、材、機(jī)，避免怠工、返工或浪費(fèi)。

9.3 社會(huì)效益

高液限粘土大量被利用，節(jié)約土地資源，施工方法簡(jiǎn)便、可操作性強(qiáng)，既確保工期又保證質(zhì)量，具有推廣前景。各項(xiàng)檢測(cè)指標(biāo)符合驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，未出現(xiàn)二次處理，降低維修率，節(jié)約運(yùn)營(yíng)成本。解決高寒地區(qū)高液限粘土施工難技術(shù)問題，社會(huì)效益顯著。

10 結(jié)束語

高液限黏土在冬季實(shí)際應(yīng)用過程中，自身具有較大的可塑性、粘結(jié)性和膨脹性，在冬季形成凍層土板結(jié)體，該土具有足夠的承載力，完全可以承擔(dān)便道保通等通行任務(wù)。運(yùn)用在冬季運(yùn)輸便道中可行性較高，經(jīng)濟(jì)投入少，回報(bào)大，節(jié)約資源，有效利用。減少工程造價(jià)，保證了施工任務(wù)的順利進(jìn)行。