山區(qū)路段路堤填筑施工技術(shù)分析

孟盈竹 盧德豪 倪振強(qiáng)

聊城大學(xué)建筑工程學(xué)院（252000）

在山區(qū)地段，由于其地勢(shì)陡峭、起伏較大，因此對(duì)施工工序及技術(shù)的要求很高。文章以老撾人民共和國(guó)境內(nèi)某單線鐵路工程為研究對(duì)象，根據(jù)路基設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范，詳細(xì)分析了山區(qū)路段路堤填筑施工時(shí)應(yīng)采取的有效施工措施，并提出了相關(guān)監(jiān)測(cè)方法。

1 工程概況

1.1 基本概況

磨丁至萬(wàn)象線Ⅲ標(biāo)段D2K166+900～D2K168+500 段區(qū)間路基位于老撾瑯勃拉邦境內(nèi)，施工區(qū)域位于老中鐵路蓬山隧道出口，交通便利，起點(diǎn)里程為 D2K166+900，訖點(diǎn)里程為 D2K1168+500，本段路基總長(zhǎng)為1 012.0 m。

區(qū)間路基挖土方3.38 萬(wàn)m3， 挖全風(fēng)化石方7.05 萬(wàn) m3，挖強(qiáng)風(fēng)化、中風(fēng)化石方 4.74 萬(wàn) m3；路基本體填料 13.36 萬(wàn) m3， 基床 A、B 組填料 2.23 萬(wàn)m3，A 組填料 0.77 萬(wàn) m3。

1.2 自然特征

1）特殊巖土。 松軟土、軟土主要分布于丘間谷地，一般具弱膨脹性，遇水易崩解、膨脹，承載力急劇降低，對(duì)工程基礎(chǔ)、路基邊坡影響較大。

2）水文地質(zhì)。 地表水與地下水水質(zhì)類型多樣，對(duì)混凝土產(chǎn)生硫酸鹽、鹽類結(jié)晶等，造成二氧化碳侵蝕、氯鹽侵蝕、破壞侵蝕和酸性侵蝕，按環(huán)境作用等級(jí)為 H1～H2、Y1～Y2 設(shè)防。

3）氣象。氣候類型屬于季風(fēng)氣候。5～10 月為雨季，11～4 月為旱季。 年氣溫平均值在 20 ℃～25 ℃，月氣溫的平均值在10 ℃～19 ℃；5 月氣溫最高，月平均氣溫在20 ℃～29 ℃；最低氣溫一般在 0 ℃以上。

2 整體施工工藝

2.1 路基填筑設(shè)計(jì)

基床表層填筑采用A 組填料，基床底層采用A、B 組填料或改良土，基床以下采用A、B、C 組混合填料。 基床底層厚度范圍內(nèi)天然地基的靜力觸探比貫入阻力Ps 值不得小于1.2 MPa 或基本承載力σ0不得小于0.15 MPa，否則進(jìn)行換填或復(fù)合地基處理。

2.2 過(guò)渡段技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

在橋梁與路基、路堤與路塹、路基與橫向結(jié)構(gòu)物（立交框構(gòu)、箱涵等）等連接處均設(shè)置過(guò)渡段，選用A組填料填筑。

2.3 低矮路基設(shè)計(jì)

高度小于2.5 m 的低矮路堤，其天然密實(shí)度應(yīng)滿足路堤基床表層相關(guān)需求， 若不滿足則需進(jìn)行換填處理。 低路堤基床底層厚度范圍內(nèi)天然地基的靜力觸探比貫入阻力Ps 值不應(yīng)小于1.5 MPa 或天然地基基本承載力σ0≥0.18 MPa，否則應(yīng)當(dāng)進(jìn)行地基換填、改良或加固處理。

3 路堤填筑技術(shù)

3.1 基底處理

1）原地面處理。 若路堤填筑高度小于1 m，在進(jìn)行施工作業(yè)時(shí)，首先應(yīng)剝離其表層熟土，將樹根及雜草根系全部清除后進(jìn)行主體施工。 如果低級(jí)的表層土為腐植土，則必須對(duì)表層土進(jìn)行清理、更換。

2）斜坡地段處理。路堤基底位于斜坡地段時(shí)，當(dāng)?shù)孛鏅M坡大于1∶5 時(shí)，只需要清理坡面表層綠植等，按原地面處理；當(dāng)?shù)孛鏅M坡為 1∶5～1∶2.5 時(shí)，需要在路堤基底挖臺(tái)階，臺(tái)階高度不小于0.6 m，臺(tái)階寬度不小于2.0 m，臺(tái)階底部設(shè)2%～4%向外傾斜的坡度；在地面橫坡等于或大于1∶2.5 的地段，坡腳應(yīng)加修護(hù)墻和護(hù)角，并按陡坡路堤進(jìn)行處理。

3.2 設(shè)置土工格柵

土工格柵能有效控制路基填土的側(cè)向位移，約束土體的側(cè)向變形，并增大路基的變形模量，增強(qiáng)路基的整體穩(wěn)定性。 由于路基填筑土和土工格柵之間存在相互摩擦，使得路基上部應(yīng)力重新分布，從而降低了橋臺(tái)臺(tái)背的垂直應(yīng)力，減少了沉降作用。

在施工作業(yè)時(shí)，應(yīng)按照測(cè)量放線、路基填筑土方、鋪土工格柵、再次填筑土方的順序進(jìn)行施工。 土工格柵鋪設(shè)后，應(yīng)及時(shí)填筑填料。

土工格柵的鋪設(shè)方向應(yīng)與線路走向垂直。 在鋪設(shè)時(shí)，應(yīng)由兩名人員拉起土工格柵的兩端，其他人員托起中間部分，逐格進(jìn)行鋪設(shè)。 在土工格柵上采取人工與推土機(jī)配合的方法鋪設(shè)填料，人工整平完成后，用壓路機(jī)壓實(shí)，然后再進(jìn)行下一層的鋪設(shè)。 施工時(shí)，機(jī)械、車輛只能在路線內(nèi)沿軸線方向行駛，不得超出規(guī)定范圍，填料應(yīng)卸在已經(jīng)碾壓的路基表面上。如果填料比較干燥，則應(yīng)灑適量的水。碾壓質(zhì)量應(yīng)一次合格，避免返工等現(xiàn)象的發(fā)生。

3.3 低填淺挖段施工

3.3.1 低填處理

首先根據(jù)施工圖對(duì)施工地段進(jìn)行測(cè)量放樣；在低填段原地面以下開路槽，超出原地面以后按照正常的放坡培肩。 在低填地段槽下開挖時(shí)，應(yīng)考慮超出原地面的后培路肩的土方量。 其次，在開槽施工時(shí)，針對(duì)沒有滲溝的段落，一般取截面的設(shè)計(jì)寬度；有滲溝的段落，路槽開挖時(shí)應(yīng)考慮滲溝的尺寸。 最后， 應(yīng)按照設(shè)計(jì)寬度分層回填并進(jìn)行壓實(shí)處理，同步完成滲溝的施工處理。

3.3.2 淺挖處理

與低填處理施工流程相似，在測(cè)量放樣階段要放好路塹邊坡，開挖到設(shè)計(jì)線后，要留出平臺(tái)及邊溝尺寸，按預(yù)先設(shè)計(jì)尺寸進(jìn)行開槽施工。

3.4 基床以下路基填筑

3.4.1 填料及壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)

按照《路規(guī)》規(guī)定，基床以下路堤填料選用A、B、C 組填料，采用加固或土質(zhì)改良措施時(shí)選擇D 組填料，嚴(yán)禁使用E 組填料。填料的最大粒徑小于等于30 cm 或攤鋪厚度的2/3 且位于浸水部位時(shí)， 路堤應(yīng)采用滲水土填料，不能采用粉、細(xì)、中砂作填料[1]。

3.4.2 施工流程

1）取土、填土、攤鋪、平整。 取土場(chǎng)填料，挖裝機(jī)械采用裝載機(jī)、挖掘機(jī)，運(yùn)輸采用自卸汽車。 分層填筑性質(zhì)相同的填料，將層數(shù)盡可能地減少，用同一種填料填筑每一水平層的全寬，每種填料層累計(jì)總厚度大于等于30 cm。 使用不同種類及顆粒條件的填料填筑上下相鄰填層時(shí)， 其粒徑應(yīng)符合d15/d85≤4 n 或 D15≤0.5 mm；若不滿足，則應(yīng)使用人工合成的材料進(jìn)行鋪設(shè)與隔離。

2）碾壓。 在碾壓前，檢查填筑層的大致平整程度和分層厚度，保證其符合基本要求。 按先路基兩側(cè)后中間，先靜壓后弱振、再?gòu)?qiáng)振的操作順序進(jìn)行碾壓。

3）斷面控制。 做標(biāo)準(zhǔn)幾何斷面時(shí)，要用到標(biāo)桿和紅色施工線繩；在路基施工完畢后，要對(duì)路基與邊坡壓實(shí)路基進(jìn)行修整。 帶線控制邊坡的坡度，要用坡度尺進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)。

3.5 過(guò)渡段路基填筑

過(guò)渡段路基填筑是路基填筑施工的薄弱環(huán)節(jié)，為確保施工質(zhì)量，必須設(shè)有專人負(fù)責(zé)。 本標(biāo)段過(guò)渡段主要包括路涵過(guò)渡段、路橋過(guò)渡段、路堤與路塹過(guò)渡段等[2]。 在施工之前，應(yīng)分析實(shí)際情況，有選擇地采用防水措施。 回填時(shí)在涵洞的側(cè)面分層劃出填筑水平線。 在填筑時(shí)，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的地形地勢(shì)選取相應(yīng)的施工器械。 填筑時(shí)在涵管兩側(cè)及頂部分層對(duì)稱鋪設(shè)。 鎮(zhèn)壓完成后，對(duì)質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)測(cè)，檢測(cè)合格后才可填筑下層。

3.6 路堤基床

路堤基床總厚度為2.5 m。 基床底層頂部和基床以下填料頂部由中心向兩側(cè)設(shè)4%的橫向排水坡?；膊捎?.5 m 厚A 組填料加0.1 m 厚中粗砂?；驳讓舆x用A、B 組填料或改良土。

4 監(jiān)測(cè)方案

路基段落的檢測(cè)方法一般是常規(guī)的沉降觀測(cè)法。監(jiān)測(cè)采用的測(cè)桿是厚壁鍍鋅鋼管，其厚度為40 mm；測(cè)桿的一端為外絲，另一端為內(nèi)絲；每根測(cè)桿的長(zhǎng)度為 30 cm， 外面套厚度為 4 mm 的 φ75 硬PVC 管。做沉降觀測(cè)時(shí)，觀測(cè)板應(yīng)埋入褥墊層頂部，埋入深度為10 cm?；靥畈捎玫牟牧蠟橹写稚?，密實(shí)回填。 外側(cè)套上保護(hù)管后，測(cè)桿頂面比套管上口略高，將管口用頂帽封鎖住，避免因填料落入管口而導(dǎo)致測(cè)桿下沉。

5 結(jié)語(yǔ)

文章從總體施工工藝分析入手，詳細(xì)分析了老撾人民共和國(guó)境內(nèi)某單線鐵路山區(qū)路段路堤填筑技術(shù)，歸納總結(jié)了重點(diǎn)施工環(huán)節(jié)，提出了一些針對(duì)性的措施。