公路路基土\石方开挖处理方法探讨

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　　摘要: 近年来，随着社会国民经济的大发展，道路拓宽工程较多，如何有效地防止新老路基结合部出现不均匀沉陷以及由此而导致的路面纵向裂缝，是路基拓宽施工中的重要课题，因此有必要对此做研究分析。本文结合笔者的经验，阐述公路路基土、石方开挖处理方法，对确保道路改造工程的质量，发挥其应有的作用，具有重要的实际意义。
　　关键词: 公路路基 土、石方开挖处理方法
　　
　　1工程概况
　　大庆至广州高速公路是国家高速公路网规划（“7918网” ）中的纵5线，是一条贯穿我国南北的重要通道。本项目是大庆至广州高速公路湖北省黄石至通山段，项目起自鄂东长江公路大桥南岸互通（黄石西互通），终点为通山县王家畈，全长约107Km。该项目是湖北省“六纵五横一环”公路主骨架的组成部分，它的实施对加快国家高速公路网的建设，改变鄂东南地区缺少南北快速通道的现状，开辟鄂东南、赣西北地区进入长沙江的便捷通道，发展沿线地区经济等，都具有重要的意义。
　　本项目第五合同段起自大冶市殷祖镇丁山村洪口塘（起点设计桩号K196+734.880），路线长度6.065Km，于K196+734.880处分为左右线南行至殷祖镇丁山村，以分离式隧道形式通过丁家山，路线出隧道后，以桥梁的形式两次跨越殷（祖）南（丰）公路后，于K199+655.741处合并一条线，以联拱隧道穿越张海湾北面一道山梁，出隧道后线路向南沿七冲大渠而行（路线为了减少对农田的占用、保持耕地的完整，尽量靠山脚布置，占压了七冲大渠约1.7Km，需要改移渠道），到达本合同段终点K202+800。工程投标价为2.06亿元，主要控制点有：丁家山隧道、张海湾隧道、徐庄畈大桥、徐家山湾大桥、徐胜湾大桥。主要某段合同段路基土、石方开挖处理方法，对确保道路改造工程的质量，发挥其应有的作用，具有重要的实际意义。
　　2路基工程施工方案及施工方法
　　2.1 土石方调配方案
　　本合同段路基挖方约20万方（其中石方约12.2万方）、填方约88.7万方（其中石方约41.7万方）。土石方施工以机械化施工为主，按计划全线土石方工程由一个施工工班完成，分为两个作业区，以张海湾隧道为界。土方调配情况见表1《土方调配总体表》。
　　表1土方调配总体表
　　段落 填方 挖方 借方 备注
　　丁家山隧道进口段路基
　　（K196+734.88~K197+390） 255150 124877 130271 从丁家山隧道调入土石方约90000m3，不足拟从K197+050左侧50 m取土。
　　两个隧道之间路基
　　（ZK198+680~K199+755
　　YK198+697~K199+755） 125342 20152 34441 从丁家山隧道调入土石方约72000m3。其中，预制场需要填方83987m3，拟在K198+800右侧150m取土和丁家山隧道洞渣供预制场填筑。
　　张海湾隧道出口段路基
　　K200+000~K202+800 593059 55050 521586 从张海湾隧道调入土石方约48000m3，其余约500000m3从K200+350右侧200m取土。
　　2.2 路基土、石方开挖
　　本合同段填挖不平衡，采用“移挖作填”的原则调配土方。
　　土方开挖采用挖掘机开挖、汽车运卸。近距离利用方用推土机以挖作填，远距离采用汽车配合运输。土方开挖时，严格按照图纸要求自上而下的进行，严禁乱挖或超挖。同时注意对图纸未示出的地下管道、缆线、文物古迹和其他结构物等加以保护。开挖后的路床顶面标高，通过试验确定预留因压实而产生的足够的下沉量，确保路床顶面以下80cm的压实度不小于96%。试验检测按技术规范要求采用重型击实法进行检验，如不符合要求，则用压路机继续碾压或采取其他措施进行处理，直至达到规范要求的标准为止。路基挖方施工工艺框图见图2。
　　
　　图2 路基挖方施工工艺框
　　2.3 路基填方
　　本合同段路基填方总填方量为886841 m3,填方施工用自卸车运输至施工点、推土机分层平行摊铺，平地机平整，采用18T振动压路机分层压实的方法进行。
　　2.3.1 施工前准备
　　一般路堤将场地平整并压实后可进行路基填筑，高填方路基基底应清除耕植土、腐植土等表层土地，并予以压实，压实度不低于90%（重型），路基填筑前需对地基承载力进行测定，压实后的地基承载力不应小于200KPa。对于清表后地面横坡大于1:5的路段,应对原地面开挖台阶，台阶宽度不小于2.0m，台阶底应有2%～4%向内倾斜的坡度,开挖台阶在地面碾压工序结束后进行,横坡方向台阶面与路基轴线平行。
　　2.3.2 一般路基填筑
　　全线采用汽运填筑方法填筑路堤。用作路基填料的土、石的最小强度、最大粒径应经试验检测符合规范要求，路基填筑应严格按拟定松铺厚度（松铺厚度不超过30cm，也不小于10cm）分层铺筑，填筑前注意处理好与原地表接触面及陡坡开挖台阶的处理。
　　在低填方及土质挖方段，为了确保路床压实度，采取超挖换填碎石土处理，并进行填前碾压处理。
　　在充分利用挖方作填料的前提下，将各取土场的土、石混合填在下路床和路堤，用碎石土填筑时，碎石土要求粒径大于2mm的碎石含量大于50%，并最大粒径小于100mm。土石混填路基碾压分层厚度不超过30cm，石块最大粒径不超过压实层厚度的2/3、且不应超过15cm，对于超过要求的石料进行清除出场外，或者粉碎符合要求后才能用于路基填筑。
　　2.3.3 路基碾压
　　采用重型振动压路机进行碾压，碾压前应控制填土的实际含水量最佳含水量±2%内，不符时则采取洒水或摊开晾晒等适宜的措施使之达到要求。严格按试验路确定的碾压组合进行路基碾压。路基路床0～80cm压实度≥96％，80～150cm压实度≥94％，一般路基基底压实度≥93％，超过20m填高路段基底压实度≥93％，挡土墙墙后、涵洞台后、桥台锥坡、台后过渡段填土范围路基压实度要求从填方基底或涵洞底部至路床顶面≥97％。路基填筑施工工艺框图见图3。
　　
　　
　　图3路基填筑施工工艺框
　　2.4 特殊路基施工
　　2.4.1 桥涵台背
　　本合同段结构物台背回填施工拟采取反开挖的施工方法，将结构物台背背后的填土按设计挖成台阶后再进行回填施工。
　　当涵洞或桥梁上部构造完成后，在砼强度达到设计要求后方可进行台背回填。台背回填必须分层对称夯实，严禁台背回填在上部构造未施工前进行，同时也不允许单侧回填。
　　台背回填拟按设计采用砂砾等透水性材料为回填材料，回填范围按设计长度和宽度一次填足。为了更好地保证回填质量，回填前应将地面所有杂物、浮泥彻底清理干净，并在墙身上用红油漆划线作标记且进行编号。回填时按照划线标记进行控制分层厚度，压实方法采用小型手扶振动器或采用灌水振动密实的方法进行，经检测压实度合格后，才进行下一层回填。两侧与顶部每50m2检验一处压实度，不足50m2至少检验一处，每一层回填的厚度不超过20cm松铺厚度，每处压实度均达到设计要求。
　　2.4.2 土工格栅施工
　　（1）土工格栅施工工艺流程
　　施工准备→地表处理或路基压实→检验合格→铺设土工格栅→铺设填筑土→填筑土压实→检验验收
　　（2）土工格栅施工方法
　　地面或路基面处理压实后，填写报验单，经监理工程师检验合格确认后，方可进行下道工序的施工。
　　土工格栅必须有产品合格证书。使用前按一定比例送样进行纵向抗拉强度和延伸率试验。进货后，应存放在遮阳通风处，避免因过强紫外线照射导致材料老化，强度损失。

　　挖方区为土质（含强度低的软石）时，填至上路堤顶面后，应将超挖区挖至路床底面，然后用冲击压路机全面补压，铺设第一层土工格栅，再分层铺筑下路床，在下路床顶面铺设第二层土工格栅，然后铺筑上路床；挖方区为整体性好的坚石、次坚石时，填方区填至下路床顶面后，应将填方部分用冲击压路机补压，同时在挖方侧3m宽范围超挖上路床厚，铺设第一层土工格栅，然后与填方部分一同铺筑上路床，在上路床铺设第二层土工格栅。
　　铺设时随铺随覆盖，土工格栅铺设48小时内上铺填料层覆盖。
　　土工格栅上铺设填筑土时采用人工配合机械进行，散铺整平，待上覆不小于0.2m填土后再从两边开始进行纵向压实。
　　2.4.3 填挖交界路基施工
　　填挖高差大于3m以上，或地面坡度较陡的横向半填半挖路基填挖结合部应进行强化处理。
　　过渡区材料采用粒径大于2mm的碎石含量大于50%，并最大粒径小于100mm的碎石土，压实度不小于97%，土工格栅按上章节施工方法作业。
　　2.5 水泥搅拌桩（湿喷桩）施工
　　本标段的特殊路基采用水泥搅拌桩进行处理
　　（1）恢复中线，放出施工路段边线桩，清理平整原地基使之满足水泥搅拌桩现场施工要求，布置施工材料的储备棚和施工机具设备安装地点以及水电供应和排水沟位置。测量绘制方格网图，准确定出桩位，其偏差不应超过设计规定打设一定数量的工艺性试桩，以确定泵送时间、搅拌提升速度、重复搅拌下沉速度及水泥浆水灰比等重要施工参数和施工工艺。
　　（2）为了确保桩顶强度，所有水泥搅拌桩都要在设计桩长范围内复搅，在桩座底喷浆时间不少于30S，使浆液完全达到桩端，然后喷浆搅拌提升。搅拌机预搅下沉时不宜冲水，当遇到较硬土层下沉太慢时可适量加水下沉，但应严格控制冲水量，以保证水泥搅拌桩的强度。
　　（3）水泥搅拌桩的施工必须严格控制水泥用量，加强现场检测，水泥量不足或未打至设计深度时，必须及时重打。路基土方填筑及涵洞、通道宜在水泥搅拌桩施工完成并在养护三个月后进行。
　　2.6 路基排水、防护工程施工
　　2.6.1 排水工程施工
　　本合同段排水工程主要有边沟、排水沟、截水沟及盲沟等，排水工程应尽快尽早施工，以便预防冲刷。施工方法及注意事项:
　　（1）严格按照设计采用的截面尺寸施工。
　　（2）砌体、混凝土所用材料（水泥、砂、石等）质量符合设计与规范要求，进场时经检验合格后用于施工。
　　（3）排水系统要确保排水的顺畅，保证各排水工程间的顺接，杜绝排水系统存在局部的堵塞、突变、急陡急拐等现象。临时排水设施宜与永久性排水设施相结合，并与原有地表排水系统相适应。排出的水不得损害路基及附近建筑物地基、道路和农田。路堑侧沟的水流，原则上不得经隧道排出。
　　（4）从下游出口向上游开挖排水沟渠。路堑施工应先做好堑顶截、排水，并经常检查防止渗漏。堑顶为土质或含有软弱夹层的岩层时，截水天沟应及时铺砌或采取其他防渗措施。
　　（5）滑坡地段地面排水工程要先做好滑坡体外的截、排水沟，并随开挖随铺砌。对施工用水应严加管理，防止流入滑坡体内。滑坡体上不得积水，夯填密实裂缝，整平压实洼地。
　　2.6.2 防护工程施工
　　本合同段防护工程主要包括植草、骨架和浆砌片石挡土墙防护等。
　　防护等各种砌筑圬工工程施工施工采用人工配合挖掘机挖基，拌和机集中拌和砂浆、人工砌筑的方法进行。对砌筑施工采用挤浆法，勾缝采用平缝压槽法，养生采用麻袋覆盖和洒水养护相结合的方式进行，养护时间一般不少于7天；砌体施工要做到咬合紧密，无干缝、通缝和瞎缝，砂浆饱满，表面平整、线形直顺圆滑等。
　　3结 语
　　公路施工中，一些常见的路基路面问题是影响公路运营及安全的重大问题；如何把当前先进的施工工艺与方法运用到公路施工中，是解决这些常见问题的关键，也是进―步提高公路工程质量、推进公路快速发展的有效途径。总之，公路工程施工过程中必须思想上重视、管理上及时、技术上合理、措施上得力，建设、设计、监理、施工各方面、各环节分工合理、层层把关才能，使工程施工更优更快的进展，才能建成精品工程。
　　
　　
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