公路工程土石方填筑的施工質(zhì)量控制研究

南京奎潤路橋工程有限公司 江蘇 南京 210000

前言

對公路工程進(jìn)行建設(shè)施工，一般需要開展土石方填筑施工。填筑所用的土石方，包含較多碎石，且碎石粒徑和實(shí)際含水狀態(tài)缺乏良好的均勻性，在開展填方壓實(shí)的實(shí)際施工過程中，難以實(shí)現(xiàn)均勻壓實(shí)，無法有效保障壓實(shí)質(zhì)量。另外，填筑形成的土石路基會出現(xiàn)邊坡滑塌、路基開裂和局部沉陷等病害，嚴(yán)重影響路基的穩(wěn)定性。對此，在開展土石方填筑的過程中，要采取有效措施對施工質(zhì)量進(jìn)行有效控制。

1 案例工程概況

南京奎潤路橋工程有限公司承接的橫江大道二標(biāo)段一工區(qū)項(xiàng)目，位于南京市浦口區(qū)范圍內(nèi)，緊鄰江北新區(qū)研創(chuàng)園，起于臨江路互通南側(cè)，順接本項(xiàng)目一標(biāo)段，起點(diǎn)樁號為K15+170，終點(diǎn)樁號為K15+770，路線全長約0.6公里。該標(biāo)段施工包含基坑圍護(hù)、土方工程、路基工程、橋涵工程等。在土石方填筑工程中，該公司采取了有效的施工質(zhì)量控制措施，實(shí)現(xiàn)了對土石方填筑施工質(zhì)量的有效保障[1]。

2 填石路基常見病害及成因

（1）邊坡滑塌。邊坡滑塌的成因主要是：水流對坡腳造成沖刷，將細(xì)聊掏空，導(dǎo)致邊坡失穩(wěn)；鋪層厚度過大，石塊間存在過大空隙，未能采用細(xì)料對之進(jìn)行填充，未能以石屑對之進(jìn)行掃縫嵌密。

（2）路基開裂。完成路基施工后，路基出現(xiàn)縱向開裂，通常是采用石渣直接對之進(jìn)行傾填，未能充分將填層壓實(shí)。

（3）局部路段出現(xiàn)沉陷。局部路段出現(xiàn)沉陷的主要原因是：土石一般較為堅(jiān)硬，難以壓實(shí)，且具有較強(qiáng)的透水性，水流極易從坡面、路面流入基底，對路基內(nèi)部造成沖刷，導(dǎo)致路基出現(xiàn)不均勻沉降；未認(rèn)真對基底進(jìn)行清理，草根、雜物和樹根留在其表層；采用過大的石塊進(jìn)行填筑，且填筑集中，存在空隙；未能遵循層填層壓的填筑方法，而是側(cè)向傾倒。

3 公路工程土石方填筑的施工質(zhì)量控制措施

（1）基底處理。將基底存在的雜物、淤泥和植物土清理后，實(shí)施填前碾壓，遵循相關(guān)規(guī)范對壓實(shí)度進(jìn)行控制，并確保承載力契合相應(yīng)的設(shè)計(jì)要求，遵循設(shè)計(jì)要求對過渡層進(jìn)行填筑。將施工現(xiàn)場各項(xiàng)實(shí)際情況作為依據(jù)，對臨時排水相關(guān)設(shè)施進(jìn)行合理設(shè)置，與永久性的排水設(shè)施形成良好配合。若地下水或者地面水對路基穩(wěn)定性造成不良影響，在必要情況下，要設(shè)置攔截設(shè)施和引排設(shè)施。在案例工程中，對新建道路施工前，先清除表層土（含植物根系）、堆積淤泥土、渣土等，并對路堤基底下的人工垃圾徹底清除；并進(jìn)行路床和基底處理，要求路堤基底壓實(shí)度不下于90%，當(dāng)路堤基底土質(zhì)較差，不能滿足壓實(shí)度要求時，進(jìn)行翻挖摻5%石灰處理。

（2）分層填筑。要對土石路堤實(shí)施科學(xué)的分層填筑和壓實(shí)。在施工過程中，要對石料運(yùn)輸?shù)木唧w路線進(jìn)行科學(xué)設(shè)計(jì)，并安排專人負(fù)責(zé)指揮，按照水平實(shí)施分層，秉持先低后高的原則，按照先中間后兩側(cè)的順序進(jìn)行卸料，并通過大型推土機(jī)將卸料良好推平。部分不平的地方，要以人工方式，采用石屑和細(xì)石塊實(shí)施找平。若土石混填缺乏良好級配，具有較大的土石顆粒和較厚的填層，且石塊間存在較大空隙時，可將中粗屑、石屑和土良好填入每層表面存在的空隙中；再通過灌水，將細(xì)粒土有效沖入空隙下部，通過反復(fù)操作填滿空隙，再實(shí)施有效的分層碾壓。

（3）對土石層虛鋪厚度進(jìn)行控制。隨著填土深度增加，填筑體相應(yīng)承受的荷載應(yīng)力減少。因此，對路基上部進(jìn)行填筑，通常要求較高的壓實(shí)度，要充分考慮壓路機(jī)械的具體類型，結(jié)合壓實(shí)度具體要求和土的種類，對填土分層相應(yīng)的壓實(shí)厚度進(jìn)行合理確定。對土石填料進(jìn)行壓實(shí)，要對噸位較大的壓實(shí)機(jī)械進(jìn)行采用，確保良好滿足壓實(shí)要求。在施工過程中，現(xiàn)場監(jiān)理人員要對虛鋪厚度進(jìn)行重點(diǎn)控制。對震動壓路機(jī)進(jìn)行采用時，一般將每層松鋪的實(shí)際厚度控制在40cm以內(nèi)。

（4）對土石含水量進(jìn)行控制。在開展擊實(shí)試驗(yàn)的過程中，要對最大干密度對應(yīng)的最佳含水量W值進(jìn)行計(jì)算，在最佳含水量時，才能確保土石體碾壓密實(shí)。完成土層虛鋪后，要對土層含水量進(jìn)行測試，并與最佳含水量做出比較，在此基礎(chǔ)上，實(shí)施灑水、晾曬，促進(jìn)土層實(shí)際含水量接近于最佳含水量，通?？刂茖?shí)際含水量處于最佳含水量±2%的范圍內(nèi)，實(shí)施碾壓。

（5）質(zhì)量控制及檢測。當(dāng)前，通常采用如下方法，對土石方填筑路基相應(yīng)的壓實(shí)質(zhì)量進(jìn)行質(zhì)量控制及檢測：①以密度為基礎(chǔ)，實(shí)施常規(guī)檢測，典型方法是灌砂法；②以抗力為基礎(chǔ)，實(shí)施常規(guī)檢測，典型方法是K30法；③試驗(yàn)工程法。其中，方法①具有較多應(yīng)用。根據(jù)現(xiàn)場檢測獲取的干密度結(jié)果，與實(shí)驗(yàn)室內(nèi)獲取的干密度結(jié)果進(jìn)行對比，據(jù)此對壓實(shí)度進(jìn)行確定，對壓實(shí)度進(jìn)行控制，據(jù)此實(shí)現(xiàn)對土石方填筑壓實(shí)質(zhì)量的有效保障。在土石方填筑路基中對該法進(jìn)行應(yīng)用，存在一定的局限性。例如，通過灌砂法，對路基壓實(shí)度進(jìn)行檢測，要先對試坑進(jìn)行開挖。在土石方填筑的路基中，對試坑進(jìn)行開挖存在較大的難度。若對該法進(jìn)行大面積采用，缺乏較高的準(zhǔn)確度和效率。通過核子密度儀法、瞬態(tài)沖擊波法對路基實(shí)際密實(shí)度進(jìn)行檢測，難以實(shí)現(xiàn)較高的檢測精度。靜力貫入法將貫入深度作為依據(jù)，與壓實(shí)度構(gòu)建相應(yīng)的經(jīng)驗(yàn)關(guān)系，對路基壓實(shí)度進(jìn)行間接確定，不僅具有較強(qiáng)的復(fù)雜性，且缺乏良好的普遍適應(yīng)性。

當(dāng)前，一般結(jié)合實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，通過沉降綜合，對土石方填筑路基相應(yīng)的壓實(shí)質(zhì)量進(jìn)行檢測。通常采用自重在18t以上的振動壓路機(jī)作為壓實(shí)機(jī)械，并將土石混填相應(yīng)的需鋪厚度控制在40cm到50cm的范圍內(nèi)；將壓實(shí)遍數(shù)控制在7遍以上；實(shí)施土石混填，采用與骨架密實(shí)結(jié)構(gòu)相接近的結(jié)構(gòu)。外觀檢測采用如下標(biāo)準(zhǔn)：壓實(shí)輪跡不明顯，平整度契合規(guī)范相關(guān)規(guī)定。實(shí)施沉降觀測：每隔50m，即對檢測斷面進(jìn)行設(shè)置，對每個檢測斷面，設(shè)置5個觀測點(diǎn)。在震動壓實(shí)前后，對各檢測點(diǎn)相應(yīng)的標(biāo)高進(jìn)行檢測，并對標(biāo)高檢測結(jié)果進(jìn)行對比，若各觀測點(diǎn)相應(yīng)的標(biāo)高值相差在2mm以下，即判定壓實(shí)度合格。

4 結(jié)束語

綜上所述，在開展公路工程土石方填筑施工過程中，要通過基底處理、分層填筑、對土石層虛鋪厚度進(jìn)行控制、對土石含水量進(jìn)行控制、實(shí)施質(zhì)量控制及檢測等措施有效加強(qiáng)施工質(zhì)量控制。