粉細(xì)砂填筑路堤在湖北隨岳中高速公路上的應(yīng)用與推廣
白江濤
摘要:結(jié)合隨岳中高速公路12合同段現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況,采用粉細(xì)砂作為路基填料?! ?/B>
關(guān)鍵詞:高速公路 粉細(xì)砂 路基填筑 應(yīng)用
1 簡(jiǎn)述
由我公司承建的隨岳中一期土建工程十二標(biāo)段,起止里程為:K146+390~K152+877.597,全長(zhǎng)6.488公里,位于江漢平原中部地區(qū)漢江以南的仙桃市境內(nèi)。區(qū)內(nèi)地勢(shì)平坦低洼,湖塘密布,溝渠縱橫,地表水、地下水十分豐富,地下水位較高,一般在地表以下0.5~ 0.8米 ,土體表現(xiàn)為含水量大,土質(zhì)松軟,為軟弱地基廣泛分布地區(qū)。該區(qū)范圍內(nèi)路基填筑用土十分匱乏,十二標(biāo)主線路基長(zhǎng)2.7公里,主線路基加楊越互通匝道路基填方總量為50萬立方米,在十二標(biāo)范圍內(nèi)找不到合適的土場(chǎng)。征用的幾個(gè)取土場(chǎng)中土體含水量太大(含水量大都在35%以上),在路基填筑材料變更之前的初期施工階段,即使在土中摻入5%的石灰,土體的含水量仍然很大,攤鋪后必須晾曬較長(zhǎng)時(shí)間方可碾壓,如遇雨天還得重新翻曬,往往填筑一層土需要一個(gè)月左右。如此施工進(jìn)度,施工工期無法保證,軟弱地基的排水固結(jié)沉降期亦無法保證。本標(biāo)段緊鄰漢江,粉細(xì)砂資源充足,湖北省高速公路建設(shè)過程中宜黃高速東岳廟至仙桃段5~6公里全采用填砂路堤,1992年修成至今運(yùn)行狀況良好;荊東高速、襄十高速襄金連接線部分采用粉細(xì)砂填筑路堤,并取得成功。鑒于以上原因,并通過填砂路堤與填灰土路堤的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后,經(jīng)請(qǐng)示隨岳中建設(shè)管理處同意后改填石灰土路堤為填砂路堤。
2 機(jī)理
粉細(xì)砂采用漢江河灘沖積的砂,經(jīng)試驗(yàn)檢測(cè)為粉土質(zhì)砂,天然含水量為6%左右,最大干容重為1.62g/cm3, 壓實(shí)后重量為一般石灰土的90%左右,屬于較輕質(zhì)原材料,適合軟土地基填筑,內(nèi)摩擦角30°,93區(qū)CBR值為5.6,94區(qū)CBR值為8.9,滿足路基填料要求。
粉細(xì)砂在干燥狀態(tài)下是一種散狀材料,凝聚力極差,基本無粘聚力,但其在注水飽和狀態(tài)下強(qiáng)度明顯提升,且穩(wěn)定性較好,施工工藝可采用“四區(qū)段八流程”,壓實(shí)后采用常規(guī)的檢測(cè)方法—灌砂法檢測(cè),施工檢測(cè)方便,可以滿足路基填筑要求。
3、施工方案
3.1 施工工藝
粉細(xì)砂作為路基填料,其施工工藝同普通填土路基類似,但由于其本身的易流動(dòng)性、透水性,在其底部隔離層、反濾層及防護(hù)方面同普通路堤填筑不同,其施工流程圖見表一。
3.2 施工要點(diǎn)
3.2.1 路基橫斷面見圖一
表一 填砂路堤主要工作流程簡(jiǎn)圖
3.2.2基底清理、整平
施工前按常規(guī)做法恢復(fù)路基中線并清除雜物。對(duì)于本項(xiàng)目而言,尚須按軟基處理設(shè)計(jì)要求做好粉噴樁、塑料排水板、砂墊層等軟基加固措施,然后分兩層施工 50cm 隔離層。隔離層采用5%石灰土,隔離層頂部做2%~4%橫坡,以利于粉細(xì)砂密實(shí)后多余水的自然排出。
3.2.3鋪筑底層粉細(xì)砂反濾層
由于粉細(xì)砂須在注水飽和情況下施工,為解決多余水外排問題,在隔離層頂部設(shè)一層50cm厚粉細(xì)砂貫通整個(gè)施工斷面。注水碾壓前利用編織袋裝粉細(xì)砂堆碼在粉細(xì)砂兩側(cè),防止水體將粉細(xì)砂中的粉粒帶出路基之外,從而造成邊坡失穩(wěn)和路基塌陷。
3.2.4 6%包邊土施工
為確保路基邊坡的穩(wěn)定性,路基兩側(cè)兩米范圍內(nèi)采用6%石灰土作為包邊土,施工時(shí)需放出包邊土內(nèi)、外邊線并每側(cè)加寬30~50cm,確保包邊土壓實(shí)度。內(nèi)側(cè)寬填部分在粉細(xì)砂填筑前予以清除,同時(shí),包邊土與粉細(xì)砂結(jié)合部分應(yīng)清潔干凈無松散土,碾壓時(shí)相互重疊壓實(shí)。包邊土分層厚度25cm左右,每填筑兩層包邊土同步填筑粉細(xì)砂一層?! ?/FONT>
3.2.5粉細(xì)砂運(yùn)輸、整平
粉細(xì)砂下層處理合格后應(yīng)縮短施工周期。在表面保持濕潤(rùn)的情況下可直接用運(yùn)輸車輛運(yùn)入施工現(xiàn)場(chǎng),粉細(xì)砂分層厚度宜為50cm,太薄既浪費(fèi)機(jī)械臺(tái)班表層又難以壓實(shí)成型,過厚則效果不佳底部壓實(shí)度難以滿足設(shè)計(jì)要求,運(yùn)輸車輛在粉細(xì)砂頂上行走不便。
采用推土機(jī)粗平,平地機(jī)精平,精平過程中隨時(shí)檢查平整度、橫坡是否符合設(shè)計(jì)要求。
3.2.6粉細(xì)砂含水量控制
漢江粉細(xì)砂天然含水量在6%左右。根據(jù)圖二可知,在粉細(xì)砂含水量達(dá)到14.6%時(shí)干密度最大,達(dá)到 1.62g /cm3。碾壓過程中含水量的控制是關(guān)鍵環(huán)節(jié)。本項(xiàng)目路基右側(cè)每 100米 設(shè)置一個(gè)深水井,通過水泵抽水向粉細(xì)砂斷面補(bǔ)水,同時(shí)利用眾多溝渠抽水補(bǔ)水,補(bǔ)水時(shí)應(yīng)注意不得浸泡包邊土。為解決施工過程及雨天多余水外排問題,包邊土每 兩米 高度設(shè)置排水砂袋一排,砂袋采用 200g 無紡?fù)凉げ贾谱?,直徑?0cm ,內(nèi)填粉細(xì)砂。排水砂袋貫通整個(gè)包邊土,間距 1.5m 。
3.
圖二 最大干密度最佳含水量關(guān)系曲線
3.2.7 碾壓
利用振動(dòng)壓路機(jī)進(jìn)行施工。本項(xiàng)目采用YZ18壓路機(jī),在充水飽和情況下靜壓1遍+振動(dòng)2遍+靜壓1遍壓實(shí)度可達(dá)到93%要求,靜壓1遍+振動(dòng)4遍+靜壓1遍壓實(shí)度可達(dá)到94%。
3.2.8檢測(cè)
利用灌砂法檢測(cè)填砂路基壓實(shí)度。由于粉細(xì)砂保水性很差、表面易風(fēng)干等原因,已碾壓成型的填砂路基表層存在5~10cm松散層。因此在檢測(cè)填砂路基壓實(shí)度時(shí),僅對(duì)其下層進(jìn)行檢測(cè)控制。
3.2.9坡腳防護(hù)
為防止底部5?。癱m 貫通層粉細(xì)砂被水沖出路基以外,從而造成邊坡失穩(wěn)。本工程采用干砌片石坡腳,基礎(chǔ)采用M10漿砌片石,護(hù)坡每 兩米 設(shè)一道泄水孔,詳見圖三。為防止粉細(xì)砂沿泄水孔流失,干砌片石內(nèi)側(cè)設(shè)置無紡?fù)凉げ家粚幼鳛榉礊V層。
3.2.10其他
3.2.10.1粉細(xì)砂施工如中間未連續(xù),再次上砂之前,需對(duì)下層粉細(xì)砂表面灑水、靜壓,防止其表面松散,影響上層車輛通行。
3.2.10.2粉細(xì)砂施工不受雨季影響,但需保持施工便道通暢,便道宜每 200米 設(shè)排水盲溝1道。
3.2.10.3 94區(qū)粉細(xì)砂施工完畢后,應(yīng)盡快施工96區(qū)下路床石灰土,確保填砂路基施工質(zhì)量。
4 技術(shù)優(yōu)勢(shì)與特點(diǎn)
4.1 便于碾壓成型,節(jié)約機(jī)械臺(tái)班。
4.2 施工周期短,每7~10天可以施工一層,施工進(jìn)度快,雨季施工基本不受天氣影響。
4.3 節(jié)約土地資源,本項(xiàng)目節(jié)約取土場(chǎng)耕地1000余畝,社會(huì)效益顯著。
5 在本項(xiàng)目中其他標(biāo)段的應(yīng)用
隨岳中一期土建工程十標(biāo)(K137+400~K142+595)由交通部第二工程局承建。一期土建工程十標(biāo)在江漢平原中部、漢江北岸天門市岳口鎮(zhèn)境內(nèi),其地形、地質(zhì)、水文等條件與土建十二標(biāo)基本相同。工程開工初期由于土體含水量大,土質(zhì)差加上灰土路堤施工工藝復(fù)雜,工程進(jìn)度十分緩慢,受十二標(biāo)啟發(fā)后改填灰土路堤為填砂路堤后,不到半年時(shí)間路基土方已完成80%以上。