戈壁灘路基施工技術(shù)及注意問(wèn)題探究

寇建明

（甘肅路橋第四公路工程有限責(zé)任公司，甘肅 蘭州 730000）

1 引言

路基是道路施工的基礎(chǔ)，路基質(zhì)量直接決定后期道路運(yùn)行的年限和抗壓能力，路基施工缺陷會(huì)影響行車安全，降低行車舒適度。尤其是戈壁灘地區(qū)的公路，路基施工質(zhì)量不達(dá)標(biāo)會(huì)嚴(yán)重影響后期道路的正常運(yùn)行，因此做好戈壁灘路基施工是重中之重。風(fēng)沙大、天氣干燥是戈壁灘主要的氣候特點(diǎn)，戈壁灘的石塊粒徑不符合施工標(biāo)準(zhǔn)，這些外部條件導(dǎo)致戈壁灘公路施工備受約束。為保證戈壁灘高速路施工質(zhì)量，在施工前有必要做好當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)條件、氣候等綜合分析，針對(duì)當(dāng)?shù)厍闆r制定相應(yīng)的施工方案，把控施工技術(shù)要點(diǎn)，并分析施工注意事項(xiàng)。鑒于此下面以某地區(qū)戈壁灘公路路基施工為案例，分析施工技術(shù)及相關(guān)注意問(wèn)題。

2 工程概況

本次施工地點(diǎn)在戈壁灘，施工路段用于連通兩個(gè)地區(qū)，便利兩地區(qū)交通和人員流通。

施工地點(diǎn)的地形地貌：施工地區(qū)位于平原地帶，地形開(kāi)闊、平坦，地勢(shì)稍微起伏，地面高程范圍800~1 000 m，區(qū)域內(nèi)基本無(wú)住戶，人煙稀少，屬于戈壁荒原地貌。全區(qū)域內(nèi)有局部風(fēng)蝕地貌，存在溝、梁相間情況，且溝梁的高度差最高可達(dá)到30 m。此外，施工區(qū)域內(nèi)有少量裸露基巖。

施工區(qū)域氣候：該區(qū)域?qū)儆谥袦貛Ш荡箨懶詺夂騾^(qū)，每年具有較長(zhǎng)的旱季，雨季較短，且雨季時(shí)降雨少且集中。四季分明，具有明顯的晝夜溫差，最高氣溫可達(dá)到43 ℃，最低氣溫可達(dá)到10 ℃，氣溫極端化現(xiàn)象嚴(yán)重。區(qū)域內(nèi)刮風(fēng)較多，很多丘陵起伏的地方形成大量風(fēng)積沙。

3 施工準(zhǔn)備

3.1 材料特性分析

（1）風(fēng)積沙：風(fēng)積沙的顆粒均勻，土質(zhì)細(xì)膩且為砂性土，粘結(jié)性較差，天然風(fēng)積沙中含水量少，澆水后能夠快速滲透到沙土中，輔助應(yīng)用振動(dòng)壓路機(jī)，能夠保證路基的均勻沉降。但風(fēng)積沙的保水性差，壓實(shí)后路基可能出現(xiàn)水分流失，導(dǎo)致路基塌陷?；陲L(fēng)積沙這一特性，需進(jìn)行充分處理后才能使用，如提高沙土黏度。

（2）標(biāo)準(zhǔn)重型擊實(shí)試驗(yàn)：為保證路基施工質(zhì)量，需要對(duì)土顆粒進(jìn)行擊實(shí)試驗(yàn)，測(cè)出沙土在最優(yōu)含水率下的最大干密度值。檢測(cè)結(jié)果顯示，沙土含水量增加到曲線的雙峰值時(shí)，達(dá)到最大含水狀態(tài)。沙土黏度隨著含水量的增加而增加，到達(dá)峰值后繼續(xù)加水，會(huì)導(dǎo)致黏度下降。最終測(cè)算出沙土最佳含水率為：含水飽和、干燥狀態(tài)的中間值，在壓實(shí)過(guò)程中需注意毛細(xì)水作用力的變化。考慮到沙土的保水性較差，本次秉承快速施工、快速封閉的施工原則，施工完成后快速用黏土、砂礫完成封閉操作，就地取材。

3.2 填料

該段施工區(qū)域沿途填料類型較多，包括天然砂礫、粉質(zhì)黏土、砂礫土等，沿線路基施工主要以粗粒土為主要材料，其中摻雜少部分細(xì)沙土。

（1）粗粒土為優(yōu)先選用的填基材料，若材料缺乏可用普通土進(jìn)行回填，除路基外，擋土墻、構(gòu)造物和臺(tái)背需要碎石土、天然砂礫進(jìn)行回填，碎石土用于上路床和鹽漬土的回填，不同施工部位的回填材料不同，切勿搞混。

（2）填土前先取樣，實(shí)驗(yàn)室對(duì)土樣進(jìn)行檢測(cè)，得到最為理想的施工用土含水量、最大干容重等參數(shù)。本次施工對(duì)土樣進(jìn)行分析，需遵照表1中的路基強(qiáng)度、壓實(shí)度參數(shù)進(jìn)行施工。

表1 路基最小強(qiáng)度、壓實(shí)度參數(shù)

在施工期間用水袋法、灌砂法對(duì)壓實(shí)度進(jìn)行實(shí)時(shí)檢驗(yàn)，當(dāng)壓實(shí)情況超過(guò)規(guī)定值時(shí)，采用相關(guān)措施及時(shí)處理。

4 施工技術(shù)

4.1 處理地基

戈壁灘地質(zhì)條件相當(dāng)復(fù)雜，百米高巖層土層類型和地質(zhì)條件都可能存在差異，因此地基處理的方法也千變?nèi)f化，施工期間需根據(jù)地質(zhì)情況選擇最合適的地基處理方案。發(fā)現(xiàn)地面表層為細(xì)圓礫土，且松散度較高時(shí)，及時(shí)挖除并換成密實(shí)度較高的土進(jìn)行填充，填充完成后進(jìn)行碾壓、夯實(shí)、強(qiáng)夯等方式對(duì)新填充的土進(jìn)行壓實(shí)，根據(jù)新填土的厚度選擇相應(yīng)夯實(shí)方式，土層＜1.5 m選擇沖擊碾壓方式，1 m＜土層＜3 m選擇重錘夯實(shí)方式，土層＞3 m選取強(qiáng)夯方式。除土層填充需要根據(jù)表層土質(zhì)結(jié)構(gòu)及松散度進(jìn)行挖除換填外，地基打樁也需要根據(jù)土質(zhì)結(jié)構(gòu)選擇適合的打樁類型，若地質(zhì)硬度較高可直接采用上述的挖土換填方式，若地質(zhì)松軟則需要用水泥砂漿樁、CFG樁等硬度較高的樁，提高戈壁地基的穩(wěn)定性。

4.2 填筑與壓實(shí)

路基填筑目前有完善的施工標(biāo)準(zhǔn)，因此施工需參照標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格落實(shí)每項(xiàng)規(guī)定。遵循“三線四度”原則對(duì)路基填筑與壓實(shí)質(zhì)量進(jìn)行控制，三線分別指左邊線、右邊線和中線，找到三線后，每條線上相隔20 m分別釘上木樁，然后確定哪幾個(gè)木樁為控制點(diǎn)。四度分別指的是路基的厚度、密實(shí)度、拱度和平整度，厚度合理能夠保證路基的穩(wěn)定程度，密實(shí)度達(dá)標(biāo)能夠避免完工后的路基沉降現(xiàn)象，拱度角度準(zhǔn)確能夠防止雨水沉積在路基內(nèi)，平整度達(dá)標(biāo)可加快路面排水，避免雨水積在路面上。

為保證“三線四度”原則得到夯實(shí)，在路基填筑壓實(shí)過(guò)程中，需嚴(yán)格把控以下施工技術(shù)。

（1）松鋪厚度嚴(yán)格把控：采用20 m3/車的運(yùn)輸車施工，布置標(biāo)準(zhǔn)方格網(wǎng)，以最大松鋪厚度為30 cm為依據(jù)，總網(wǎng)格尺寸設(shè)計(jì)為8 m×8 m。通過(guò)上料—推土—精平順序，層層控制路基平整度，保證其均勻性。攤鋪時(shí)中間面最高，微微向兩側(cè)傾斜4%左右的斜坡，防止路中心低洼積水，加快排水。攤鋪后按照已測(cè)量的控制點(diǎn)，重新測(cè)量松鋪后的標(biāo)準(zhǔn)高度，重新布置控制點(diǎn)。

（2）壓實(shí)過(guò)程精細(xì)化：兩種型號(hào)的壓路機(jī)配合使用，完成壓實(shí)過(guò)程，即洛建YZ18C光面壓路機(jī)、山推SR22M壓路機(jī)，壓實(shí)工序如下：采用先邊緣、后中間的壓路方式，靜壓先行，振動(dòng)壓實(shí)緊隨其后，遵照先慢后快的碾壓原則。第一層填鋪材料為砂礫，用YZ18C光面壓路機(jī)進(jìn)行穩(wěn)壓，接著用山推壓路機(jī)振動(dòng)碾壓，來(lái)回兩次，碾壓后精平地面，用PY18平地機(jī)精平，為后續(xù)攤鋪路面奠定基礎(chǔ)。然后采用YZ18c光面壓路機(jī)，攤鋪一層振動(dòng)壓實(shí)一層，每層攤鋪都用灌砂法測(cè)量基層的壓實(shí)度，確保攤鋪完成后路基壓實(shí)度達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。

（3）擊實(shí)試驗(yàn)：在同一段200 m的路基上同時(shí)選取4個(gè)點(diǎn)，測(cè)量后取平均值。擊實(shí)試驗(yàn)提示路基壓實(shí)的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)為：上路堤0.8~1.5 m≥94%，路床0~0.8 m≥96%，下路堤1.5 m以下≥93%。壓實(shí)度測(cè)試數(shù)據(jù)不得高于標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)一個(gè)百分點(diǎn)，數(shù)據(jù)上報(bào)后由監(jiān)理抽檢，測(cè)量相應(yīng)的壓實(shí)標(biāo)高，用于松鋪系數(shù)、壓實(shí)厚度的計(jì)算。

（4）各項(xiàng)檢測(cè)數(shù)據(jù)合格后，立即完成路基邊坡修整工作，確保路基邊線順直、坡度設(shè)計(jì)合理化。

4.3 路基填筑順序

填筑土料直接就地取材，若土質(zhì)無(wú)法使用，需從別的地方挖土方。

（1）填筑：在路基填筑過(guò)程中，按照路基橫斷面全寬，將基層分成水平層次，土料按照從下往上的方式層層填筑。最底層開(kāi)始分層填筑，不同填料分開(kāi)填筑，單層厚度最大不能超過(guò)35 cm。在路基邊緣設(shè)置可超寬度線，最多可超寬30 cm，這樣有利于壓路機(jī)快速壓實(shí)路面，達(dá)到符合國(guó)標(biāo)的壓實(shí)度。若填筑高度在80 cm以下，需要對(duì)原地表重新翻松30 cm后再次整平壓實(shí)，直至路基壓實(shí)度達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。

（2）攤鋪整平：推土機(jī)完成初平操作后，平地機(jī)對(duì)路基進(jìn)行終平處理，保證表面均勻平整即可。攤鋪時(shí)留出排水坡度。

（3）灑水及晾曬：在振動(dòng)壓實(shí)前保持填料含水量為3%左右，即使晾曬也要保持填料充足的含水量。

（4）碾壓：詳細(xì)過(guò)程見(jiàn)4.2，但要注意碾壓作業(yè)期間，橫向重疊和縱向重疊的距離不同，橫向?yàn)?.3~0.5 m，縱向?yàn)? m以上，確保壓實(shí)過(guò)程無(wú)死角和偏壓情況發(fā)生，振動(dòng)壓路機(jī)、光面壓路機(jī)的速度都需要保持在4 km/h以下，嚴(yán)格按照壓實(shí)遍數(shù)要求，完成碾壓作業(yè)。

（5）檢測(cè)、基面和邊坡整修：監(jiān)理核查合格后，快速完成坡面和路基的修整，保證施工質(zhì)量。完工后1個(gè)月對(duì)路基質(zhì)量再次核查，質(zhì)量過(guò)關(guān)方可投入運(yùn)營(yíng)。

5 施工注意問(wèn)題

5.1 易溶鹽腐蝕

多數(shù)地下水較深，地下毛細(xì)水上升高度影響不了地面土層，地表土質(zhì)非常干燥且處于較低含水量，多數(shù)地下水較深的表層土質(zhì)含水量最多不超過(guò)2.8%。由于易溶鹽水平較低，且離地表很遠(yuǎn)，不以鹽漬形式出現(xiàn)。因此在路基早期勘察時(shí)，很多人并未注意到易溶鹽，同時(shí)未將其腐蝕性考慮進(jìn)去，導(dǎo)致后期施工后深層次易溶鹽腐蝕鋼筋，引起路基表面坍塌。戈壁灘路基施工中必須考慮易溶鹽的問(wèn)題，不能隨意忽略易溶鹽，即使是微量的易溶鹽，也要考慮到施工影響因素中。為降低易溶鹽對(duì)施工質(zhì)量的影響，需做好以下防控措施：施工區(qū)域內(nèi)嚴(yán)禁隨意排放污水、生活用水，避免鹽分聚集，進(jìn)而導(dǎo)致路基被腐蝕；施工前勘察工作必須細(xì)致化，不放過(guò)施工區(qū)域內(nèi)的所有地下水勘察，防止地下水蒸發(fā)導(dǎo)致易溶鹽腐蝕鋼筋；除檢測(cè)地下水的深度和易溶鹽含量外，還需分析地表土層中的含鹽量，有利于除去施工干擾因素。

5.2 場(chǎng)地穩(wěn)定性差

戈壁灘地形與山區(qū)、平原等地區(qū)的地形差異較大，地形高低起伏較大，這導(dǎo)致整體施工區(qū)域整平后，地表層土質(zhì)混合物質(zhì)較多，多為素填土、原沙土的混合物。而且山丘起伏的地方，迎風(fēng)坡、背風(fēng)坡沙土的密實(shí)度存在差異，因此在整平后地表層土質(zhì)的穩(wěn)定性不均勻，導(dǎo)致路基穩(wěn)定性差。因此在施工前必須將風(fēng)沙流動(dòng)考慮到施工影響因素中，重點(diǎn)監(jiān)測(cè)風(fēng)速、風(fēng)向、流動(dòng)風(fēng)沙的走向，流動(dòng)風(fēng)沙較大的區(qū)域采用挖方填土的方式，提高路基的穩(wěn)定性。

5.3 環(huán)境問(wèn)題

戈壁灘綠植覆蓋面積較少，施工后道路兩邊需種植大量綠植，維持路基邊坡的穩(wěn)定性，涵養(yǎng)水源、保持水土，防止水土大量流失，對(duì)地基造成破壞，進(jìn)而影響正常的交通?；虿捎眠吺┕み呏卫淼姆绞剑M量減少對(duì)原始地貌的破壞。

5.4 材料質(zhì)量問(wèn)題

所有戈壁灘施工路段的建造材料必須使用國(guó)標(biāo)規(guī)定的材料，禁止將不達(dá)標(biāo)的鋼筋、砂石料等混入路基施工中，同時(shí)使用質(zhì)量過(guò)關(guān)的壓路機(jī)、找平機(jī)等設(shè)備，施工全程由監(jiān)理方嚴(yán)格把控施工治療，制定完善的監(jiān)理體系，防止“監(jiān)守自盜”的情況發(fā)生。

5.5 施工前及施工中的質(zhì)量問(wèn)題

施工前工作不到位，施工后戈壁灘路基質(zhì)量不達(dá)標(biāo)運(yùn)營(yíng)，存在較多的安全隱患，路基使用年限短，發(fā)生塌陷的風(fēng)險(xiǎn)較高。為規(guī)避這些問(wèn)題，有必要做好以下工作：施工前需對(duì)現(xiàn)場(chǎng)土質(zhì)進(jìn)行取樣分析，通過(guò)試驗(yàn)確定土質(zhì)的最佳含水量、最大干密度，后期施工把控好含水量參數(shù)，同時(shí)取樣分析需要盡可能得到完善的工藝參數(shù)，為后期施工方案設(shè)計(jì)提供數(shù)據(jù)支持；施工期間做好工藝控制，集料窩采用人工拌合處理方式，填料、攤鋪、壓實(shí)等各個(gè)環(huán)節(jié)均需嚴(yán)格把關(guān)審核，不合格環(huán)節(jié)重新施工。

6 結(jié)束語(yǔ)

就地取材是戈壁灘公路路基施工最便利的方式，但使用風(fēng)積沙填筑存在缺陷，因此本次采用填筑后立即包邊黏土施工的方式。這樣既能節(jié)約成本，又能減少材料、運(yùn)輸?shù)睦速M(fèi)。在施工過(guò)程前相關(guān)人員對(duì)沿途土質(zhì)分別取樣，經(jīng)過(guò)擊實(shí)試驗(yàn)分析出最大含水量，同時(shí)取樣后對(duì)當(dāng)?shù)仫L(fēng)積沙松散度、密度進(jìn)行分析，進(jìn)而制定施工方案。在施工期間，注重對(duì)填料、填筑、壓實(shí)等施工技術(shù)的嚴(yán)格把控，實(shí)現(xiàn)整個(gè)施工過(guò)程安全有序地開(kāi)展。利用山推機(jī)、光面壓路機(jī)等搭配使用，保證路基壓實(shí)過(guò)程無(wú)盲區(qū)和弱區(qū)，土層密實(shí)度均勻，可有效提升路基穩(wěn)定性，加快戈壁灘公路的修建。本次報(bào)道了我國(guó)某戈壁灘施工地區(qū)的案例，通過(guò)一系列設(shè)計(jì)和施工，取得良好工程反饋，這與施工前勘測(cè)仔細(xì)徹底，施工期間層層把關(guān)，施工后嚴(yán)格檢查有密切關(guān)系，每個(gè)環(huán)節(jié)相互配合，促使本次施工的順利進(jìn)行。