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大石封底技术在软基处理中的应用

 GXF360 2018-01-01


王国川

(中交第四公路工程局有限公司,北京 100001)

摘 要:在重庆市三环高速公路软土地基处理过程中,采用了大石封底软基处理技术。文章结合现场的施工工艺和施工步骤,对其施工控制进行了总结。实践证明,大石封底技术能有效提高软基的处理效果,值得进一步推广和应用。

关键词:高速公路; 大石封底; 软基处理

高速公路对路基各项指标控制十分严格,尤其是通车后路基沉降控制。我国高速公路目前正处于快速发展的关键性阶段,在山区修建的高速公路越来越多,地质情况复杂多变,施工技术要求越来越高,处于山谷沟壑之间软基处理技术的重要性也越发凸显。由于修建在软基上的路堤工后沉降时间较长,施工工期紧,通车后产生质量隐患概率比较大,维修非常困难,因此如何更好地实施软基施工,减短工后沉降时间,确保路基稳定,工后沉降可控是目前所急需解决的问题。

不同的软基情况需采取不同的处理方式,选择合理的处理方式能够更好地控制软基施工质量,避免路基失稳,减少投资成本,加快基建工程步伐。本文结合重庆三环高速公路的一项新工艺——大石封底施工来简述该项施工工艺控制。该项施工工艺可以减短沉降周期,减小通车后产生质量隐患的概率,希望能够对今后同类型的施工工艺起到参考价值。

1 施工工艺流程

修整便道→挖临时排水沟→清除软弱土→抛大石→利用重型机械作业并碾压→继续抛大石→循环抛大石、碾压至设计标高→沉降观测→施工砂砾垫层→路基填筑。

2 施工步骤

(1)修整便道、挖临时排水沟、清除软弱土。大石封底前,先做好准备工作,对便道进行修整,使大石块能够顺利运进施工现场;挖临时排水沟,使该段地表水能够顺利排出,待水排干后清除软弱土并运至指定地点进行堆放。

(2)施工过程。当表层软基清除完成后,首先用挖掘机在作业半径内均匀抛第一层大石块,第一层抛大石量不得小于本段软基处理厚度的1/3;其次利用挖机或推土机在第一层大石块上来回碾压,待稍平整后用20 t重型压路机进行震动碾压,待大石块沉入与基底齐平;再次进行第二层抛大石并完成碾压,若石块无明显沉降,可向前延伸进行下一段施工,若石块沉降量仍较大,则需再抛一层石块进行碾压;最后使用震动式压路机进行强震碾压,直至石块沉降量达到设计标准再在其上铺满碎石垫层20 cm,整平后进行路堤填筑。

3 施工控制

3.1 测量放样

测量人员根据设计进行大石封底的施工放样。先根据设计标高及坡比、施工路段顶面的路基宽度计算出抛大石路基的边桩和路线中桩及处理宽度。

3.2 修整便道、排干地表水、清除软弱土

(1)放线完成后对进场便道进行修整,确保大石封底所用石料能够顺利运入施工现场。

(2)对施工区域的水系进行详细调查,确保路基两侧的水系能够顺利贯通,将施工段地表水顺利排干。

(3)对该段路基范围内的草木及种植土、有机土、草皮、树根、竹根等表层土用挖掘机清除,并清除相应厚度地表干硬淤泥土,厚度一般为该段大石封底处理厚度的1/2,将废土运出路基外指定地点进行堆放。清除软弱土后报请监理工程师检查。

3.3 石料准备

抛大石之前应在施工现场附近储备足够的石块,石块在运抵现场前还需取样试验,其饱水抗压强度大于等于20 MPa,尺寸控制在30~50 cm为宜。石块储备完成后报请监理工程师进行检查。

3.4 抛大石封底

施工采用挖掘机或推土机进行分层填筑,顺序应从路中线向前抛填、推进,再向两侧逐渐扩展或者从一侧施工逐渐向另一侧推进;待第一层的抛大石完成后应保证大型施工机械能在其上行走为宜。然后利用挖机或推土机在其上来回行走碾压,待初平后压路机开始进行碾压;若沉降量仍较大,则需再抛一层石块进行碾压,直至石块沉降量较小为止。在进行第二层及第三层填筑时石块应大小搭配进行,以便挤压密实。

每层施工时都应采用自重较大的推土机、挖掘机等履带施工机械进行初平碾压,整平填石顶面后利用压路机进行震动碾压。

抛大石完成后在填石顶面利用粒径相对较小的碎石土进行填补、找平。摊铺平整工作采用挖掘机和推土机相结合进行,个别不平整处配合人工利用碎石掺土找平。

3.5 碾压

第一层封底完成后先由自重较大的推土机或挖掘机来回走动进行碾压,使石块沉入硬质淤泥中至稳定。待作业面展开后利用自重20 t以上的振动式压路机进行碾压,振动碾压4~5遍,碾压过程中,用人工将石块空隙以碎石掺土填满铺平,直至石块层顶面平整无明显孔隙。

3.6 检测

压实度检测采用沉降差观测法。重型压路机碾压后,以压实层顶面稳定、无轮迹判定为密实状态。利用同一点碾压前和碾压2遍后的高程对比确定沉降是否稳定,如前后两次检测点高程差在3 mm以内,可判定沉降稳定,压实度即满足要求。待监理工程师到场检验合格后方可填筑大石封底顶面碎石垫层。如检验后不符要求,查明原因,采取措施或继续碾压,直到合格再进行下道工序施工。

3.7 铺筑碎石垫层

碎石最大粒径不超过40 mm,按不同粒径进行拌合,使级配良好。碎石垫层铺填厚度按照图纸要求控制在20 cm厚,用推土机推平后,振动碾压3遍,再经过沉降观测一个周期后确实未产生沉降迹象后进行路基填筑施工。

4 结语

大石封底与抛石挤淤不同之处就是大石封底段落施工必须能够达到可以排除地表水,经过挖临时排水沟能够将地表水顺利排出路基,否则只能实施抛石挤淤施工。大石封底相比较抛石挤淤而言前者处理得更彻底,经过清除软弱土体达到硬质淤泥层施工抛大石对基地进行封层,这样可以彻底摸清软基情况,效果突出,减短沉降时间,有效避免通车后软基处理不到位发生路基失稳现象。

参考文献:

[1] 杜成龙. 公路桥梁施工中软土地基施工技术分析[J]. 中国高新技术企业,2012(21):81-83.

[2] 魏 星,黄茂松. 交通荷载作用下公路软土地基长期沉降的计算[J]. 岩土力学,2009(11):3342-3346.

作者简介:王国川(1983-),男,河北石家庄市人,本科,工程师,研究方向:公路与桥梁

中图分类号:U416

文献标识码:A

文章编号:2096-2339(2017)04-0172-01

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