市政高填方路基施工技術(shù)應(yīng)用研究

陳弘毅

（福建省華遠(yuǎn)建工集團(tuán)有限公司， 福建 泉州 362000）

0 引言

在市政道路工程中，部分路段路基承載力不能滿足路基施工技術(shù)要求，如淤泥質(zhì)路基、分布不均勻路段等，需對(duì)對(duì)原狀土進(jìn)行置換處理，以滿足市政道路壓實(shí)度和平整度要求。經(jīng)高填方處理后，需對(duì)路基進(jìn)行夯實(shí)、整平處理，改善市政道路路基下承層穩(wěn)定性和壓實(shí)度，防止路基路面施工完成后出現(xiàn)不均勻沉降問(wèn)題，保障市政道路通行安全。本文結(jié)合某市政道路工程，深入研究了高填方路基夯實(shí)技術(shù)方案、施工技術(shù)要點(diǎn)和質(zhì)量控制措施，以期為同類工程施工提供有益的參考。

1 工程案例

某市政道路工程為丘陵地區(qū)路段，總長(zhǎng)度為4.8km。原狀路基水平向坡度較大，且溝壑較多，為滿足通行要求，填方249.4104m3，填方厚度為3～10m，填方土為黏性土，含水率控制在19～23%范圍內(nèi)。為合理控制壽司政道路路基施工質(zhì)量，本工程將市政道路分為4 段，以起始段200m 作為試驗(yàn)段，通過(guò)試驗(yàn)段施工技術(shù)應(yīng)用合理確定施工技術(shù)參數(shù)，試驗(yàn)段施工驗(yàn)收后開(kāi)始正式段施工。

2 高填方路段施工技術(shù)思路及方案確定

在高填方路基施工中，常見(jiàn)施工技術(shù)方案包括靜壓壓實(shí)法、振動(dòng)壓實(shí)法、沖擊壓實(shí)發(fā)法和強(qiáng)夯法等，其中，振動(dòng)壓實(shí)法、靜壓壓實(shí)法僅適用于淺層路基，而沖擊壓實(shí)法需行駛速度達(dá)到10km/h 以上時(shí)才能獲得較高的沖擊力。由于本工程試驗(yàn)段長(zhǎng)度僅為200m，如采用沖擊壓實(shí)法時(shí)需要施工機(jī)械頻繁掉頭，導(dǎo)致施工效率低下，同時(shí)，采用沖擊壓實(shí)法對(duì)路緣進(jìn)行施工時(shí)，容易引起路肩側(cè)移，進(jìn)而影響高填方路段水平向平整度和斜度。針對(duì)該問(wèn)題，本工程施工單位經(jīng)與業(yè)主、監(jiān)理單位溝通，經(jīng)專家組研究討論，確定采用強(qiáng)夯法施工技術(shù)方案，路基按梅花狀布設(shè)夯擊點(diǎn)，夯擊點(diǎn)間隔5m×5m，滿夯能為500kN·m，點(diǎn)夯夯能為2000 kN·m。按分層填方夯實(shí)，在填方3m、5m 處分別強(qiáng)夯施工，分層強(qiáng)夯施工方案與路基施工技術(shù)方案一致，均按梅花形設(shè)置強(qiáng)夯點(diǎn)。強(qiáng)夯施工后，應(yīng)加強(qiáng)夯擊點(diǎn)貫入度，貫入度差應(yīng)控制在50mm 以內(nèi)。當(dāng)貫入度差異較大時(shí)，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況合理增加夯擊次數(shù)，直至分層夯實(shí)貫入度一致。2 高填方施工技術(shù)要點(diǎn)

高填方路基施工中。強(qiáng)夯法施工工藝流程為：施工準(zhǔn)備—土方填方—點(diǎn)夯施工—滿夯施工—振動(dòng)碾壓。

2.1 施工準(zhǔn)備

為滿足高填方施工質(zhì)量控制要求，施工單位應(yīng)在填方前對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行勘測(cè)，及時(shí)掌握填方段地質(zhì)、地形情況，結(jié)合巖土勘察單位提供勘察報(bào)告和工程設(shè)計(jì)，建立填方高程、水平控制線，清理填方路段內(nèi)路基表面雜物、積水等。原狀路面坡度較大斷面開(kāi)挖為寬度一致的臺(tái)階，并使用壓路機(jī)對(duì)原狀路基進(jìn)行碾壓處理。

2.3 土方填方

填方土質(zhì)量直接影響路基穩(wěn)定性，在路基填料選擇時(shí)，應(yīng)盡量避免選擇含有植物種子、動(dòng)物尸體、生活垃圾等雜物的土方，加強(qiáng)土方含水量檢查，保持填方土性能一致性。本工程填土采用黏土填方，填方土料均經(jīng)含水率檢查，避免因含水率過(guò)高而影響路基夯實(shí)密實(shí)度。填土由自卸車輛運(yùn)輸至填方區(qū)域，由專人統(tǒng)一指揮卸車，按500mm 分層松鋪，分層填方后經(jīng)30t 推土機(jī)整平、碾壓，每層填料初步整平后進(jìn)行點(diǎn)夯施工。

同時(shí)，在填方路段施工中，不可避免遇自然降雨、土方含水率較大等情況，除加強(qiáng)土方進(jìn)場(chǎng)檢查外，本工程在填方前鋪設(shè)厚度30cm 排水砂墊層，寬度較路緣寬度大1.0～1.5m，并與豎向排水結(jié)構(gòu)相連，加快填方土孔隙水排放，實(shí)現(xiàn)填方段路基排水固結(jié)。

2.4 點(diǎn)夯施工

分層填方后，為保證分層填方密實(shí)度，應(yīng)在填方整平后進(jìn)行點(diǎn)夯施工。點(diǎn)夯施工前，由測(cè)量人員在填方土上測(cè)出點(diǎn)夯控制點(diǎn)。根據(jù)填方分層高度計(jì)算填方高度，并插鋼釬標(biāo)記路基寬度和高度，以便于路基點(diǎn)夯邊線和高度控制。點(diǎn)夯施工時(shí)，夯錘應(yīng)對(duì)準(zhǔn)夯點(diǎn)進(jìn)行夯擊，夯錘提升至設(shè)定高度后自由落體，計(jì)算第一擊夯程后夯擊深度后調(diào)整提升高度，直至滿足分層夯實(shí)密實(shí)度要求。經(jīng)試驗(yàn)確定點(diǎn)夯參數(shù)后沿規(guī)劃路線按點(diǎn)陣式前進(jìn)，直至完成區(qū)段內(nèi)所夯點(diǎn)。

圖1：點(diǎn)夯順序及夯擊點(diǎn)分布圖

2.4 滿夯施工

當(dāng)分層填方達(dá)到3m、5m、10m 高度時(shí)，按工程設(shè)計(jì)要求進(jìn)行滿夯施工，消除分層填土之間的累計(jì)效應(yīng)，提高高填方路段路基密實(shí)度和平整度。滿夯 應(yīng)在分層點(diǎn)夯施工完成后進(jìn)行，重點(diǎn)對(duì)點(diǎn)夯夯間土進(jìn)行加固夯實(shí)處理。滿夯施工時(shí)，應(yīng)對(duì)土方含水率進(jìn)行檢測(cè)，待土方孔隙水消散后方可進(jìn)行滿夯施工。本工程中，滿夯施工錘徑與點(diǎn)夯施工點(diǎn)位重疊1/4（如圖2 所示），詳細(xì)記錄夯點(diǎn)位置及夯擊次數(shù)，避免出現(xiàn)漏夯問(wèn)題。

圖2 滿夯施工點(diǎn)位示意圖圖

2.5 振動(dòng)碾壓

滿夯施工完成后，為滿足路基平整度要求，需施工單位加強(qiáng)路基整平處理。本工程中，施工單位分別在3m、5m、10m 標(biāo)高處進(jìn)行振動(dòng)碾壓處理，以2 臺(tái)25t 壓路機(jī)進(jìn)行碾壓施工，壓路機(jī)后輪重疊1/2，碾壓遍數(shù)不少于3 遍。經(jīng)振動(dòng)碾壓后測(cè)量路基標(biāo)高，詳細(xì)記錄測(cè)量數(shù)據(jù)，作為路基施工驗(yàn)收資料。

3 強(qiáng)夯法施工注意事項(xiàng)

在高填方路段施工中，為滿足路基施工質(zhì)量控制要求，施工單位應(yīng)加強(qiáng)施工技術(shù)要點(diǎn)管理與質(zhì)量控制。

3.1 測(cè)量放樣

在高填方路段施工中，測(cè)量放樣是保障強(qiáng)夯點(diǎn)準(zhǔn)確的基礎(chǔ)，但由于填方覆蓋，導(dǎo)致原強(qiáng)夯點(diǎn)無(wú)法辨識(shí)，需要分層填方后重新測(cè)量夯點(diǎn)，以保證強(qiáng)夯點(diǎn)分布均勻，間距控制合理。本工程中，夯點(diǎn)間距為5m，以石灰在路基上標(biāo)記出夯點(diǎn)范圍和中心點(diǎn)，夯點(diǎn)略大于錘徑。

3.2 夯錘高程控制

夯錘高程測(cè)量和控制是保持夯能一致的重要措施。如夯錘提升高度控制不一致，可能案造成各夯點(diǎn)夯實(shí)度不一，容易造成路基不均勻沉降問(wèn)題。本工程中，經(jīng)第1 夯點(diǎn)試驗(yàn)完成后，由測(cè)量人員加強(qiáng)夯錘高程測(cè)量（如圖3 所示），詳細(xì)記錄各夯點(diǎn)夯錘提升高度，確保各夯點(diǎn)夯實(shí)度保持一致。

圖3 夯錘提升高程控制

3.3 邊坡穩(wěn)定性監(jiān)測(cè)

由于本工程高填方路段處于丘陵地區(qū)，斷面坡度較大，填方路段與原路基高差達(dá)10m，存在一定的邊坡滑坡失穩(wěn)風(fēng)險(xiǎn)，要求施工單位加強(qiáng)邊坡穩(wěn)定性監(jiān)測(cè)與分析，制定有效的邊坡監(jiān)測(cè)和風(fēng)險(xiǎn)控制措施。本工程中，分別在路肩、坡腳位置設(shè)置埋設(shè)位移監(jiān)測(cè)樁，監(jiān)測(cè)樁間距為50m，根據(jù)填方施工情況定期觀測(cè)邊坡位移情況，遇惡劣天氣加強(qiáng)邊坡監(jiān)測(cè)頻次。

4 高填方路基施工質(zhì)量控制措施

在高填方路段施工中，施工單位應(yīng)加強(qiáng)各環(huán)節(jié)施工質(zhì)量控制，嚴(yán)格夯實(shí)作業(yè)過(guò)程管理和強(qiáng)夯施工質(zhì)量檢驗(yàn)。

4.1 強(qiáng)夯作業(yè)過(guò)程管理與控制

強(qiáng)夯施工過(guò)程中，為避免出現(xiàn)漏夯問(wèn)題，施工單位應(yīng)加強(qiáng)過(guò)程管理與控制，加強(qiáng)夯點(diǎn)位置、夯擊次數(shù)、夯錘高程數(shù)據(jù)記錄和監(jiān)督。夯實(shí)施工前，應(yīng)對(duì)夯點(diǎn)進(jìn)行整平處理，避免因夯點(diǎn)不平整影響夯錘落地垂直度，造成夯能過(guò)度集中問(wèn)題。當(dāng)夯點(diǎn)夯錘深度過(guò)大而提升困難時(shí)，可對(duì)夯點(diǎn)土層開(kāi)挖后提升夯錘，提升夯錘后應(yīng)在確保施工安全的前提下對(duì)夯點(diǎn)進(jìn)行整平處理。

4.2 施工質(zhì)量控制

路基分層夯實(shí)完成后，應(yīng)加強(qiáng)路基夯實(shí)度檢查，夯錘落距誤差應(yīng)控制在300mm 以內(nèi)，夯點(diǎn)間距誤差控制在500mm 范圍內(nèi)。超出夯點(diǎn)范圍應(yīng)控制在夯擊深度1/2～2/3 范圍內(nèi)，各夯點(diǎn)夯擊次數(shù)不少于10 次，最后兩擊平均夯沉量應(yīng)小于100mm。經(jīng)檢測(cè)，本工程壓實(shí)度均值為96.98%（如表1 所示），滿足《公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG D30-2015）要求。

表1：壓實(shí)度檢測(cè)結(jié)果 單位：%

5 結(jié)語(yǔ)

本工程中，強(qiáng)夯施工完成后，經(jīng)專業(yè)檢測(cè)，本工程路基夯實(shí)測(cè)量定位偏差控制在50mm 以內(nèi)。夯錘定位偏差控制在150mm 以內(nèi)，滿夯后場(chǎng)地平整度偏差小于100mm。經(jīng)靜壓荷載檢測(cè)，夯點(diǎn)沉降量均小于100mm，符合工程設(shè)計(jì)要求（200mm 以內(nèi)），表明強(qiáng)夯法在高填方路段加固處理中有效，路基密實(shí)度顯著提高，符合工程設(shè)計(jì)要求。在高填方路段施工中。強(qiáng)夯法具有成本低、施工效率高、夯擊深度大等特點(diǎn)，尤其適用于高填方路段施工。在施工過(guò)程中，施工單位應(yīng)加強(qiáng)夯擊次數(shù)、夯擊高度和夯擊點(diǎn)控制，嚴(yán)禁漏夯，以滿足市政道路路基密實(shí)度、平整度要求，并加強(qiáng)路基邊坡穩(wěn)定性監(jiān)測(cè)與控制，防止邊皮失穩(wěn)影響施工安全。