东北富水冻胀地区石方路基填筑施工工艺研究.doc

东北富水冻胀地区石方路基填筑施工工艺研究 卢高峰，黄平 （中铁航空港集团辽宁工程有限公司，辽宁沈阳110135） 摘要东北富水地区路基冻胀伤害是公路市政路基施工中的最大难题。针对此难题，本文以中铁航空港建设集团公司承建的沈阳四环项目为例，在路基填筑施工中采用了合理级配石方路基填筑，同时结合暗排工程引导地下水的方法，在沈阳四环快速路工程富水冻胀区路基施工中顺利应用实施，经过冬天考验，未发现路基冻胀现象，获得建设单位及沈阳政府质检部门认可。 关键词东北富水冻胀地区；石方路基填筑；施工工艺研究 DOI10.13939/j.ki.zgsc.xx.22.245 1工艺原理 富水冻胀地区填石路基使用符合要求的级配材料，在地基表层腐殖土清除后直接进行强填施工，利用石渣透水性良好的特点，对软弱地基起到排水固结作用，使地基承载力提高，达到加固基础的效果。合理的设置石渣填筑高度可以有效的达到固结软弱地基的目的，同时隔绝毛细水作用对路基的侵蚀，防止路基冻胀等病害的发生，保证了路基的质量和稳定性。通过试验段总结，由现场观测路基下沉值来确定碾压遍数，为填石路堤提供一个合理的控制参数，进行指导施工。对于水位长期高于地表，如水田区，可视地表水对路基的浸泡情况在路基两侧增设暗排工程，疏导地下水。 2施工工艺流程及操作要点 2.1施工工艺流程 施工工艺流程见图1。 2.2操作要点 （1）测量放样：用全站仪每20m测设路基中桩、边桩，测量路基基底高程，并将路基边桩用石灰撒出边线，经监理工程师检验合格后准备进行路基填筑施工。 （2）填前清表：清除地基表层腐殖土，根据现场实际情况水田区按照25cm处理，使用推土机清表后将清表土堆码整齐，清表土可用于绿化土填筑。 （3）因富水地区软弱地基较多，路基填筑时，应安排好石料运输路线，专人指挥协调，按水平分层先低后高的原则。自卸车上料时，填石料直接堆放在粗平石料表面上，自卸车倒退卸料；用大功率推土机向前推平，有利于石料间的初步密实。 （4）对于石料级配较差、粒径较大时，应先铺大粒径块石料，应人工摆平，石块大面向下，小面向上，分开摆平放稳，摆放过程中应尽量贴近底层，再用小石块找平，每层表面嵌缝隙用碎石土和石屑用推土机摊平；在同一位置大粒径块石不应重叠摆放，随时检查填料的均匀性，避免石块特别是大石块的过度集中，确保内部密实没有空洞。 （5）对粒径不满足设计要求的超粒径石料用镐头机或人工配合进行二次破解，或者用挖掘机将形状规则的大粒径石块捡出；对于表面细料明显偏少的段落，铺撒一层细石料，人工嵌缝保证填满大粒料间的缝隙；对于有明显空洞空隙的地方，应补充细料，铺设细料时摊铺层面相对平顺。 （6）经过人工和推土机初平后，强填段石料摊铺厚度控制在不超过40cm，现场测量出每层路基顶面标高，平整度满足规范要求，同时有利于压路机的碾压夯实。 （7）碾压，碾压时应由两侧开始向中间，然后再由中间向两侧压，超高地段，先从较低的一侧开始，然后逐渐向另一侧碾压，压实路线纵向应互相平行；碾压速度先慢后快，碾压速度控制在2.04.0km/h，频率30Hz，横向重叠4050cm，纵向重叠100150cm；在碾压过程中，开始第一遍和最后一遍为静压，其余为强振动碾压，碾压过程中要随时检查做到无漏压，无死角。 （8）压实度检测，由于石渣属透水性材料是无粘结的透水性颗粒材料，其压实度受含水量变化影响较小，可压实性强，在合适的含水量情况下用2025t大吨位振动压路机进行碾压，测定最后2次振压后的标高，控制在3mm以内，且外观密实无明显轮迹，达不到要求时继续复压，使表面密实。 测点布设选取全幅路基每20m设一断面，在每断面上由路中心开始，设左、中、右三个测点，布点应避免在突出的大石上和压路机压不到的地方布点，在布好的点位上用油漆做醒目标记，测量时为减少误差，准备钢板垫块，测量时将垫块放置在测点位置上，然后用压路机振动碾压作压沉值检测。用水准仪检测各选定测点的高程，各测点在碾压前后的高差就是测点的压实沉降差。计算出每碾压一遍后的压沉值填入表格中。当沉降差平均值应在03mm之内变化时，确定此时的碾压遍数，再结合观察法进行密实度判定。 （9）弯沉值检测，当透水性材料分层填筑至规定标高时，必须进行弯沉值检测，其检测频率按每条车道20m一点进行。由于透水性材料系松散性材料，在初始阶段，其弯沉值离散性大，且受基底强度影响较大，后期由于天然透水性材料层形成了一个排水垫层的作用，加快基底排水固结，弯沉值将进一步提高。为从严控制，透水性材料在施工期的弯沉代表值应不小于路基的设计规定，对个别弯沉值较大的点要找出其范围，进行返工处理。 （10）暗排水施工，对于水位长期高于地表且路基填筑较低的地段，在路基两侧增设雨水暗排水管道工程等排水设施，疏导地下水及降低水位线。暗排水工程视施工现场实际情况可采取大开挖法、顶管法、井点降水法等方法施工。暗排水工程施工工艺在此不做赘述。 3材料及机具设备 东北富水冻胀地区填石路基施工使用材料可就地取材，使用采石场爆破开采的石渣即可，使用石渣材料最大粒径不能超过15cm，压碎值小于25%，石渣中土的含量不能超过5%。石渣中土的含量需严格进行控制，这是影响路基施工质量的主要影响因素。 填石路基在初平后，压路机进行初步碾压，使石料块径之间相对稳定，有利于压路机的振动碾压。除机械操作人员外，配现场技术人员1名，工长1名，破解石料的普工10人，辅助测量的人员2名。 4质量控制 富水冻胀地区填石路基填筑施工应满足填石路基施工的质量标准见表1。 5效益分析 （1）经济效益。本工法施工使用材料广泛，就地取材，可减少远距离调运材料是花费的运输费用；使用本工法进行富水冻胀地区路基施工在达到预期效果的同时可大量的减少施工工期，减少施工机械使用的直接及间接费用，经济效果显著。 （2）环保节能效益。本工法使用材料为当地采石场爆破开采的石渣，应用于富水地区特别是水田地区施工可有效避免施工过程中对当地水质产生污染；相比其他的软弱地基处理方法，本工法使用材料广，取材方便，具有良好的环保节能效益。 （3）社会效益。东北地区的气候特点导致了该地区施工时间短的特点，冬季长时间无法施工，这就使得东北地区工程施工工期尤为的紧张。采用本工法进行富水冻胀地区路基施工可以有效的缩短施工工期，满足业主对工程工期的要求，树立企业品牌，取得良好的社会效益。 参考文献： 1孔红梅.路基石方填筑施工技术探讨J.科技致富向导，xx（26）. 2温树雨.试论市场经济