時(shí)間：2023-04-01 10:07:06
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關(guān)鍵詞：高填方，路基，沉降觀測(cè)，分析
1.工程概述
在洛界高速公路NO.5標(biāo)路基施工中，其中一段路基填高達(dá)24米且原路表地下水發(fā)育旺盛，故本路段采用塑料排水板處理路基填筑并路基沉降觀測(cè)方法。路基沉降是公路在建設(shè)和使用過程中最常見的病害之一，多年來，由于對(duì)路基沉降的原因和機(jī)理沒有足夠的了解和深刻的研究，致使路基沉降在公路建設(shè)中普遍存在并引起橋頭跳車、路基沉陷、路面早期破損等多種質(zhì)量病害，直接影響到公路的使用質(zhì)量和社會(huì)效益。為了更好地了解和掌握路基沉降的原因、搞清路基填筑材料、填筑高度與路基沉降的關(guān)系, 在洛界高速公路NO.5標(biāo)路基施工中選取了1#點(diǎn)(K35+200)、2#點(diǎn) (K35+200)、3#(K35+300)三個(gè)有代表性的位置分別對(duì)路堤填筑材料本身和原地基進(jìn)行沉降觀察研究。
2.沉降觀測(cè)設(shè)置的方式
高填土沉降試驗(yàn)包括兩個(gè)方面內(nèi)容：1、觀察高填土路基的自身沉降（含不同的填土高度（約3m）和不同的壓實(shí)區(qū)域路基自身的沉降）。2、觀察高填土路基基底在路基填土重力等作用下的沉降。
其設(shè)置方式為：在不同的觀察位置豎直埋置一根導(dǎo)管（用ф6cm鋼管制作），導(dǎo)管下端設(shè)置砼底座(C30砼，幾何尺寸為0.5×0.5×0.2m，在導(dǎo)管內(nèi)豎直放一根自由導(dǎo)桿(外徑2 cm鋼管)，導(dǎo)桿下端和另一砼底座(30#普通砼，幾何尺寸為1.0×1.0×0.2m）相連，并與所要觀察的位置平齊，結(jié)合填土高及便于觀察和操作等實(shí)際情況，導(dǎo)管和導(dǎo)桿采用逐節(jié)連接方式進(jìn)行加長(zhǎng)，每節(jié)長(zhǎng)度一般按3m或2m進(jìn)行選擇。免費(fèi)論文參考網(wǎng)。2m導(dǎo)管和導(dǎo)桿主要用在最上一節(jié)。導(dǎo)管和導(dǎo)桿上端伸出路面頂適當(dāng)高度以便于工程竣工后跟蹤觀察。免費(fèi)論文參考網(wǎng)。
根據(jù)各觀察點(diǎn)的路基填筑高度和地質(zhì)情況，分別按照上述設(shè)置原則進(jìn)行觀察點(diǎn)設(shè)置。
1#觀測(cè)點(diǎn)(路基高8.0m)分別在原地基、路基高3.4m處、6.5m處（93% 壓實(shí)區(qū)頂面）、7.2m處（95%壓實(shí)區(qū)頂面）、8.0m處（97%壓實(shí)區(qū)頂面）及路面頂設(shè)置共計(jì)六個(gè)不同高度和不同壓實(shí)區(qū)觀察點(diǎn)，分別編號(hào)為：1#--A、 1#-B、1#-C、1#-D、1#-E、1#-F。
2#觀測(cè)點(diǎn)(路基高10.5m)分別在原地基、路基高3.0 m處、6.0 m處、9.0 m處（93%壓實(shí)區(qū)頂面）、9.7 m處（95%壓實(shí)區(qū)頂面）、10.5 m處（97%壓實(shí)區(qū)頂面）及路面頂設(shè)置共計(jì)七個(gè)不同高度和不同壓實(shí)區(qū)觀察點(diǎn)，分別編號(hào)為：2#-A、2#-B、2#-C、2#-D、2#-E、2#-F和2#-G。
3#觀測(cè)點(diǎn)(路基高6.2m)分別在原地基、路基高4.7 m處（93%壓實(shí)區(qū)頂面）、5.4m處（95%壓實(shí)區(qū)頂面）、6.2 m處（97%壓實(shí)區(qū)頂面）及路面頂設(shè)置共計(jì)五個(gè)不同高度和不同壓實(shí)區(qū)觀察點(diǎn)，分別編號(hào)為：3#-A、3#-B、3#-C、3#-D、3#-E。
3.觀察方法與要求
觀察包括安裝或接桿時(shí)的觀察以及定期沉降觀測(cè)。當(dāng)導(dǎo)桿和導(dǎo)管安裝或接桿后對(duì)導(dǎo)桿頂要進(jìn)行水準(zhǔn)觀察。在施工期間每填土約1.0米高或間隔10天觀察一次，非施工期或完工后每間隔一月觀察一次。
觀測(cè)要求
每次設(shè)置及觀察要有具體負(fù)責(zé)人員到現(xiàn)場(chǎng)安排進(jìn)行；在沉降觀測(cè)點(diǎn)附近設(shè)置便于長(zhǎng)期觀察的水準(zhǔn)點(diǎn)，并嚴(yán)格控制其水準(zhǔn)高程；有關(guān)觀察的設(shè)備、儀器在每次觀察時(shí)要進(jìn)行校核檢查，以確保每次檢查數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性；每個(gè)觀測(cè)點(diǎn)的每次觀察要統(tǒng)一由專人負(fù)責(zé)收集、整理，記錄要準(zhǔn)確、詳細(xì)。
4.施工情況
路基填筑施工嚴(yán)格按技術(shù)規(guī)范要求進(jìn)行，同時(shí)將各壓實(shí)級(jí)區(qū)分別進(jìn)行提高，即90%→93%，93%→95%，95%→97%。土方填筑采用分層填筑，每層壓實(shí)厚度不超過20cm，填筑材料為低液限粉土和低液限粘土，每層填土壓實(shí)前需平地機(jī)整平，以確保填土壓實(shí)的均勻性。1#觀察點(diǎn)地基采用強(qiáng)夯處理，地質(zhì)條件有所改善，2#觀察點(diǎn)地基上鋪設(shè)有50cm厚砂礫石墊層作為隔離層，3#觀察點(diǎn)地基只進(jìn)行碾壓后直接進(jìn)行路基填筑。
5.觀察數(shù)據(jù)分析和結(jié)論
路基沉降隨著路基填筑高度的增加和時(shí)間的延長(zhǎng)而增大，路基在填筑過程中，路基沉降速度較快，竣工后的路基沉降相對(duì)較緩慢。
路基沉降全部是地基沉降，路基填方本身基本不發(fā)生壓縮沉降，可以不計(jì)。免費(fèi)論文參考網(wǎng)。說明路基各區(qū)域壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)的選擇可以保證工程的施工質(zhì)量。地基沉降與地質(zhì)條件和填土高度（即地基單位面積受力）有關(guān)。地質(zhì)條件越好，填筑高度越低，沉降越小，反之，路基沉降越大。通過觀察可以發(fā)現(xiàn)，3個(gè)沉降觀察點(diǎn)的地基沉降值不同，以2#點(diǎn)沉降值為最大，究其原因，主要是因?yàn)槠涞刭|(zhì)條件較差，地基承載力小，且路基填筑高度大，其地基雖經(jīng)過砂礫墊層加固處理但并不能使其地質(zhì)條件有根本的改善。對(duì)于1#點(diǎn)，雖然其地質(zhì)條件較差，但因其地基經(jīng)過強(qiáng)夯處理后地質(zhì)條件發(fā)生了根本的變化，使其地基承載力有了較大的提高，因而地基沉降相對(duì)較小。而3#點(diǎn)本身地質(zhì)條件相對(duì)較好，因而3#點(diǎn)地基沉降也相對(duì)較小。
通過對(duì)沉降曲線圖的觀察分析可以看到，路基沉降在路基填筑初始階段較慢，當(dāng)路基填筑達(dá)到一定高度時(shí)，沉降隨著填筑高度的增加迅速增大，當(dāng)路基填筑即將竣工和竣工后，路基沉降又呈緩慢增加形式，直至路基完全穩(wěn)定下來，見沉降曲線圖。分析原因如下：路基在初始填筑過程中，由于原地基具有一定的承載力可以承受一定高度填土產(chǎn)生的壓力，在地基容許承載力范圍內(nèi)，地基沉降呈現(xiàn)出類似彈性變化的形式，即地基沉降隨著填土高度的增加而增加。當(dāng)填土增加到一定高度時(shí)，即土方填筑產(chǎn)生的壓力等于地基承載力時(shí)，地基受力處于極限狀態(tài)。當(dāng)填筑高度繼續(xù)增加，地基承載力進(jìn)入強(qiáng)化階段，原地基土體結(jié)構(gòu)被破壞，地基土顆粒在外力作用下重新排列形成新的結(jié)構(gòu)，使地基承載力得到增強(qiáng)。地基土結(jié)構(gòu)的變化，是該階段地基發(fā)生明顯沉降的根本原因。
隨著路基填筑結(jié)束，雖然地基所受填土產(chǎn)生的土壓力趨于穩(wěn)定，但由于多種因素(施工、行車、自然因素等)影響并通過實(shí)際觀測(cè)資料證明，路基在竣工后還不能立刻穩(wěn)定下來，需要經(jīng)過約八個(gè)月至一年時(shí)間，才能使路基逐漸趨于穩(wěn)定。但路基不會(huì)完全穩(wěn)定下來，還會(huì)發(fā)生很緩慢的沉降。為確保路基本身不發(fā)生壓縮沉降，路基施工時(shí)，宜選擇低液限粘土或低液限粉土作為路基填料。填料要分層進(jìn)行，每層壓實(shí)厚度宜控制在10～20cm范圍內(nèi)。
6.結(jié)束語(yǔ)
路基沉降一般在路基完成后八個(gè)月至一年才能逐漸趨于穩(wěn)定。因此為減少或消除地基沉降引起的質(zhì)量隱患，在路面組織施工時(shí)要充分考慮地基持續(xù)沉降而帶來的質(zhì)量病害。
【參考文獻(xiàn)】
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關(guān)鍵詞：城市道路； 紅粘土； 裂隙性、收縮性； 路用性能試驗(yàn)；
中圖分類號(hào)：[TU997]文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A
1 前 言
紅粘土是指碳酸鹽類巖石，在溫濕氣候條件下經(jīng)風(fēng)化作用后形成的褐紅色粉土或粘性土，具有天然含水率高，液限高、可壓實(shí)性差等特點(diǎn)，液限通常大于50%。其物理力學(xué)特點(diǎn)及指標(biāo)范圍見表1.1。
表1.1紅粘土物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)
圖1.1紅粘土特性描述
水敏性是紅粘土路基產(chǎn)生裂隙和收縮的誘導(dǎo)因素，“吸水軟化，失水開裂”是其典型的水敏性特征。如圖1.1，紅粘土路基在水分的侵蝕下，土的物理力學(xué)性質(zhì)發(fā)生明顯變化，而這些變化正是導(dǎo)致路基沉陷、縱裂、淺層滑塌等病害發(fā)生的根本原因。
2 試驗(yàn)研究
試驗(yàn)土樣取自武漢市某市政道路工程第2標(biāo)段局部施工區(qū)域，為紅褐色粘土。研究過程中參照J(rèn)TGE40-2007《公路土工試驗(yàn)規(guī)程》對(duì)土樣進(jìn)行了含水量、密度、液塑限測(cè)定、承載比（CBR）、自由膨脹率等室內(nèi)土工試驗(yàn)測(cè)試，結(jié)果見表2.1。
表2.1現(xiàn)場(chǎng)土樣的基本物性指標(biāo)
2.1 測(cè)試結(jié)果分析
塑性是綜合反映細(xì)粒土粒度組成、礦物組成及陽(yáng)離子成分等方面的靈敏指標(biāo)，主要通過塑限、液限以及塑性指數(shù)來表示，它們充分反映水對(duì)細(xì)粒土性質(zhì)的影響。塑性指數(shù)則主要與粘粒含量與礦物成分有關(guān)。因此，細(xì)粒土用土的塑性圖來進(jìn)行分類，如圖2.1。
圖2.1塑性圖
分析數(shù)據(jù)可以看出，上述兩個(gè)取土點(diǎn)土樣的液限在50%以上。根椐JTEG40-2007《公路土工試驗(yàn)規(guī)程》3.5特殊土分類及塑性圖可知：紅粘土富含鋁鐵，天然狀態(tài)下呈團(tuán)粒結(jié)構(gòu)，大部分塑性指數(shù)偏低，在A線之下。由此可知位于A線以下且WL>55%，屬于高液限粉土（MHR），即紅粘土。對(duì)于落在A線以上的紅粘土，其礦物成分中混入了一定量的蒙脫石和蛭石等親水物質(zhì)，此類紅粘土與A線以下的有明顯區(qū)別，有一定膨脹性，不能直接用作填料。
2.2 紅粘土的力學(xué)特性
紅粘土的力學(xué)性能是通過土的承載比（CBR）值體現(xiàn)出來的。確定CBR值，首先要通過擊實(shí)試驗(yàn)確定土的最佳含水率和最大干密度。
2.2.1擊實(shí)試驗(yàn)
根據(jù)JTGD30-2004《公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范》7.7.2說明，該實(shí)驗(yàn)在確定土樣的最佳含水率和最大干密度時(shí)采用了濕法重型擊實(shí)試驗(yàn)。土樣的含水率與干密度的關(guān)系曲線如圖2.2所示。土樣擊實(shí)曲線比較平緩，其最佳含水量較高，土樣可以在一個(gè)較寬的含水率范圍內(nèi)達(dá)到要求的壓實(shí)度，從而有利于施工中控制含水率。
圖2.2含水率與干密度關(guān)系曲線圖
2.2.2土的承載比（CBR）試驗(yàn)
采用濕法制作在最佳含水量附近的重型擊實(shí)試件，按照J(rèn)TGE40-2007《公路土工試驗(yàn)規(guī)程》中承載比（CBR）試驗(yàn)測(cè)試其CBR值，該工程兩標(biāo)段土樣的CBR值均能滿足規(guī)范規(guī)定的上、下路堤的最小強(qiáng)度要求（分別為8%和5%）。
為進(jìn)一步了解紅粘土CBR值與含水率、壓實(shí)度的關(guān)系，更好地指導(dǎo)路基施工，取該標(biāo)段土樣做了不同含水率的CBR試驗(yàn)，結(jié)果見表2.2。從試驗(yàn)結(jié)果可以看出，土樣的CBR值在略大于最佳含水率的時(shí)候達(dá)到最大值。在含水率為28％～35％時(shí)，CBR值較穩(wěn)定，在9％～14.8％之間，都大于規(guī)范規(guī)定的上、下路堤的最小強(qiáng)度要求，但當(dāng)含水率為大于35％時(shí)，土樣的CBR值、壓實(shí)度逐漸下降。
表2.2土樣承載比（CBR）試驗(yàn)結(jié)果
根據(jù)JTGF10-2006《公路路基施工技術(shù)規(guī)范》，紅粘土在達(dá)到濕法重型壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)后，雖然干密度達(dá)到最大，但飽和度Sr一般小于80-85％。在路基后期運(yùn)營(yíng)過程中，隨著時(shí)間的推移，路基必然吸水，使得土體膨脹，壓實(shí)度降低，長(zhǎng)時(shí)間后造成路基不穩(wěn)定、強(qiáng)度降低，路基強(qiáng)度甚至達(dá)不到設(shè)計(jì)和規(guī)范要求，產(chǎn)生嚴(yán)重質(zhì)量隱患。根據(jù)路基壓實(shí)原理，同時(shí)結(jié)合圖2.2中含水率與干密度的關(guān)系圖可知：在接近最大干密度情況下，同一干密度對(duì)應(yīng)兩個(gè)不同的含水率，而在較高含水率進(jìn)行壓實(shí)時(shí)，相對(duì)比在較低含水率壓實(shí)時(shí)獲得較高、較穩(wěn)定的CBR值，路基的水穩(wěn)定性也相對(duì)較好。綜上分析得出：紅粘土路基施工碾壓時(shí)的含水率，應(yīng)在保證壓實(shí)度的情況下，以略大于最佳含水率為宜。
3 紅粘土路基施工質(zhì)量控制
大量的研究證實(shí)，對(duì)于工程特性較好的紅粘土可以直接作為路基填料，但要注重碾壓工序。而工程特性較差的紅粘土不能直接填筑，填筑過程中需要進(jìn)行處理。根據(jù)JTGD30―2004《公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范》、JTGF10-2006《公路路基施工技術(shù)規(guī)范》規(guī)定紅粘土作為填料直接填筑時(shí)，應(yīng)符合下列規(guī)定：液限
3.1紅粘土的處治改良技術(shù)
不能直接進(jìn)行填筑的紅粘土，必須進(jìn)行處理，才能作為路基填料。紅粘土的處理措施主要有以下幾個(gè)方面：
（1）置換改良：摻加砂礫改善高液限土（紅粘土）的液限、塑性指數(shù)以及CBR值，當(dāng)粗粒料含量大于35％時(shí)一般能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)土質(zhì)的填筑要求。當(dāng)施工期間的氣候條件不利時(shí)，可采用墊層換填處理，即將路基基底超挖不小于30 cm 的厚度，改用其他好粘土、砂土、灰土、粉煤灰等材料鋪填碾壓密實(shí)后形成置換墊層，并做好防水處理，然后再在其上進(jìn)行路面工程施工。這樣不僅解決了壓實(shí)度的問題，進(jìn)一步提高了路基強(qiáng)度，而且可以消除紅粘土的膨脹性對(duì)路面的影響。
（2）碎石良：碎石應(yīng)采用大顆粒單級(jí)配，不得采用連續(xù)級(jí)配碎石，由于連續(xù)級(jí)配中的碎石很難與紅粘土土體充分拌合均勻，反倒對(duì)路床的均勻變形產(chǎn)生不利影響。對(duì)于強(qiáng)度等級(jí)要求較高的路床，當(dāng)所用碎石比例大于60%時(shí)可以達(dá)到較好的改良效果。此外，可適當(dāng)增加砂礫含量，隨著砂礫含量的增加，可以更好的抑制裂縫的產(chǎn)生，路基的抗裂性能也相應(yīng)提高。
（3）化學(xué)改良（摻入石灰、水泥等外加劑）：對(duì)于較分散的土體，可摻加生石灰粉或消石灰水充分拌合均勻。對(duì)于土塊較多，含水量高的土體，可將紅粘土在路基填筑面上分做若干土堆，堆頂留成火山口狀凹型，將經(jīng)過計(jì)算的生石灰塊放置其內(nèi)，并加適量水，然后用土封口，令其在土體中消解。消解時(shí)產(chǎn)生的高熱將大量消耗土體中原有水分，從而達(dá)到降低土體含水量的作用，使其盡快達(dá)到易于分解的狀態(tài)。為達(dá)到更好的效果，可在其消解過程中，增加幾次翻拌過程。通過石灰良可有效降低土體含水量，提高強(qiáng)度，同時(shí)又可降低塑性指數(shù)，提高路基水穩(wěn)定性。
（4）包邊法：將不能直接填筑的紅粘土進(jìn)行隔水封閉，外包材料為水穩(wěn)定性較好的低液限粘土、石灰土等，CBR 應(yīng)符合規(guī)定。嚴(yán)禁用粉土、砂土等低塑性土包邊。包邊土厚1.5 m 左右，夯實(shí)后可防止坡面開裂及地表水的滲入。對(duì)于高路堤也可采用土工格柵加固邊坡，約束紅粘土的側(cè)向膨脹。但是對(duì)于碾壓稠度偏低（
3.2紅粘土路基施工的注意事項(xiàng)
在施工準(zhǔn)備階段首先應(yīng)通過對(duì)不同的含水率和擊實(shí)功室內(nèi)試驗(yàn)分析，明確紅粘土含水率、擊實(shí)功與密度的關(guān)系及CBR 的變化范圍，為施工提供依據(jù)。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的施工條件，通過調(diào)整含水率、壓路機(jī)噸位、碾壓遍數(shù)、松鋪厚度等指標(biāo)來尋求最佳施工工藝。施工中應(yīng)注意以下幾方面：
（1）路堤填筑前應(yīng)設(shè)置臨時(shí)排水溝槽、防滲設(shè)施及截水溝，雨季施工及時(shí)疏干地表水。
（2）雨季施工時(shí)，應(yīng)防止松土被雨淋濕。施工中應(yīng)保持作業(yè)面橫坡不小于3％。雨后填筑區(qū)應(yīng)經(jīng)翻晾、重新壓實(shí)合格后方可進(jìn)行下道工序施工。
（3）填料應(yīng)隨挖隨用。攤鋪后必須及時(shí)碾壓，做到當(dāng)天攤鋪當(dāng)天完成碾壓。
（4）路堤填筑應(yīng)連續(xù)，碾壓完成后，應(yīng)采取措施防止路堤作業(yè)面曝曬失水。
（5）根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，紅粘土的壓實(shí)機(jī)械自重宜在18 t左右，碾壓厚度宜控制在30 cm以內(nèi)。
4 結(jié) 論
（1）目前在國(guó)內(nèi)道路工程中，對(duì)于液限值大于70％的高液限粘土，其CBR強(qiáng)度難以達(dá)到要求、膨脹量較大，不能直接作為路基填料。在該市政道路工程第2標(biāo)段局部區(qū)域所應(yīng)用的土體填料液限均小于60％，根據(jù)試驗(yàn)情況，土樣具有較高的CBR值，無膨脹性，CBR值和壓實(shí)度均能滿足設(shè)計(jì)、規(guī)范要求。說明紅粘土具有較高的力學(xué)強(qiáng)度和較低的壓縮性，通過在施工過程中嚴(yán)格控制各項(xiàng)指標(biāo)，并加以處治可以成為一種良好的路基填料。
（2）在處理紅粘土這類特殊土?xí)r，要緊密結(jié)合路基工程的特點(diǎn)，對(duì)不同區(qū)段嚴(yán)格進(jìn)行土工試驗(yàn)測(cè)定，通過試驗(yàn)段探索合適的壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)及相應(yīng)的壓實(shí)工藝。在同樣壓實(shí)度情況下，在較高含水率下進(jìn)行壓實(shí)能獲得較高、較穩(wěn)定的CBR值和高飽和度，從而使土體獲得較好的水穩(wěn)定性，有利于路基的長(zhǎng)期穩(wěn)定性。
（3）對(duì)于不能直接作為填料的紅粘土，必須進(jìn)行置換、碎石土或化學(xué)改良處理。同時(shí)在施工過程中應(yīng)采用邊坡防護(hù)、包邊法和土工織物包邊等封閉防水措施，以更有效的使紅粘土路基含水率保持穩(wěn)定，從而保證路基性能的基本穩(wěn)定，防止和減少紅粘土路基的形變和裂縫的產(chǎn)生。具體的封閉防水措施，需要通過鋪筑試驗(yàn)段，同時(shí)參考其他的工程實(shí)踐與經(jīng)驗(yàn)總結(jié)來進(jìn)一步確定。
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關(guān)鍵詞：填石路基，地基承載力，地基處理
1.填石路基土質(zhì)地基的處理方法
1.1填石路基對(duì)地基承載力的要求
填石路基多修筑在地勢(shì)險(xiǎn)峻，溝壑縱橫的山嶺地區(qū)。由于線形的緣故，路堤的填筑高度較高，填方量大，再加上碎石填料本身的密度較大，路堤填筑體的自重荷載很大。這就對(duì)地基的承載力提出了較高的要求。同時(shí)，填石路基填料本身的工程特性也決定了對(duì)地基的特殊要求。就普通的填土路基而言，其填料顆粒之間具有一定的粘聚力，抗剪強(qiáng)度較低，填筑體本身的塑性較強(qiáng)。當(dāng)?shù)鼗捎诔休d力不足等自身原因發(fā)生較大不均勻沉降時(shí)，路基填筑體可以在一定范圍內(nèi)隨著地基的沉降而共同沉降。科技論文。但是填石路基的填料為粒徑較大的碎石，顆粒之間基本上沒有粘聚力，其抗剪強(qiáng)度多由顆粒之間的摩擦力與嵌擠力來形成，且強(qiáng)度較高，故填石路基在一定程度上可以看成是半剛性體。當(dāng)?shù)鼗牟痪鶆虺两党潭容^小時(shí)，顆粒之間的嵌擠作用可以保證路基的整體穩(wěn)定性，避免其發(fā)生較大的變形沉降，路基總體上表現(xiàn)出一定的剛性。然而，當(dāng)?shù)鼗l(fā)生較大沉降，路基填筑體內(nèi)部產(chǎn)生的剪應(yīng)力大于路基的極限抗剪強(qiáng)度時(shí)，路基就會(huì)發(fā)生較大的剪切變形而失去穩(wěn)定。科技論文。由此可見，填石路基對(duì)地基的不均勻沉降較為敏感，石料之間的嵌擠作用一旦被破壞后，就難以象填土路基那樣慢慢得以恢復(fù)。
因此，對(duì)于填石路基而言，尤其是高填方路堤，地基承載力是保證路基壓實(shí)質(zhì)量和正常使用性能的前提條件，如若地基承載力不足，必將會(huì)導(dǎo)致路基的坍塌和失穩(wěn)，進(jìn)而使路面產(chǎn)生病害破壞。而現(xiàn)行的《公路路基施工技術(shù)規(guī)范》中并沒有對(duì)路基的地基承載力作出具體的規(guī)定，只是提到:“路堤基底應(yīng)在填筑前進(jìn)行壓實(shí)，高速公路、一級(jí)公路和二級(jí)公路路堤基底的壓實(shí)度不應(yīng)小于85%。”然而保證基底的壓實(shí)度就能否一定保證滿足要求的地基承載力，本文認(rèn)為這應(yīng)值得研究。
本文就填石路基的地基處理要求現(xiàn)狀，進(jìn)行了大量施工現(xiàn)場(chǎng)和相關(guān)資料的調(diào)研工作。調(diào)研結(jié)果表明，由于目前很多設(shè)計(jì)及施工單位對(duì)此問題沒有認(rèn)真重視，在設(shè)計(jì)及具體施工過程中未對(duì)地基加以嚴(yán)格的要求與控制，從而導(dǎo)致路基在竣工后，甚至施工階段中就由于地基的原因而發(fā)生變形破壞的現(xiàn)象一直存在。據(jù)此，本文在調(diào)研基礎(chǔ)上，初步提出填石路基的地基承載力技術(shù)要求與處理要求:
1.1.1填石路基的地基承載力技術(shù)要求
如上所述，填石路基對(duì)地基的沉降要求較為嚴(yán)格，在填石路基填筑前應(yīng)對(duì)地基的承載力進(jìn)行測(cè)試(具體測(cè)試方法可參照橋梁基礎(chǔ)的規(guī)定進(jìn)行)，地基的承載力應(yīng)滿足路基不同填筑高度的要求:
(1)當(dāng)填石路基填筑高度小于10m時(shí)，地基承載力不宜低于15OKPa;
(2)路基填筑高度為10-20m時(shí)，地基承載力不宜低于2OOKPa;
(3)路基填筑高度大于20m時(shí)，路基應(yīng)宜填筑在巖石基底上。
1.1.2填石路基的地基處理要求
在填石路基填筑前，首先應(yīng)該對(duì)原地面進(jìn)行表面清理，清除樹木等雜物。一般耕植土地段原地面應(yīng)清除表土15cm深，同時(shí)用滿足規(guī)范要求的土料回填原地面的坑、洞等低凹處，并按規(guī)定進(jìn)行壓實(shí)。當(dāng)基底為松散土，且含水量較高時(shí)，壓實(shí)前應(yīng)先進(jìn)行翻曬，使其重型壓實(shí)度度不小于90%，當(dāng)填石路基高度大于80cm時(shí)，基底壓實(shí)不應(yīng)小于95%。當(dāng)路堤基底原狀土的強(qiáng)度不符合要求時(shí)，應(yīng)進(jìn)行換填，其換填深度不小于30cm。若遇到不良地基(膨脹土、鹽漬土、黃土等)時(shí)，應(yīng)視具體工程條件采取清淤、排水固結(jié)、拋石、換填或復(fù)合地基等技術(shù)措施進(jìn)行加固處理。
此外，在土質(zhì)地基上填筑填石路基時(shí)，為提高地基的強(qiáng)度與均勻性，應(yīng)設(shè)置過渡層。本研究建議，過渡層填料的粒徑組成應(yīng)符合以下要求:M15/F15>5，M15/F85<5，其中M15為過渡層填料中通過率為15%的粒徑，F(xiàn)15為地基細(xì)料土中通過率為15%的粒徑，F(xiàn)85為地基細(xì)料土中通過率為85%的粒徑。
1.2填石路基對(duì)地基的排水要求
由于填石路基的孔隙較大，水較易從邊坡或路面等部位進(jìn)入路基中，而且由于路基填筑體的滲透性好，水很容易浸濕地基，同時(shí)若地基范圍內(nèi)存在地下水，這都會(huì)影響填石路基的整體穩(wěn)定。科技論文。因此，當(dāng)路堤基底范圍內(nèi)由于地面水或地下水影響路基穩(wěn)定時(shí)，填石路基應(yīng)采取必要的引排、攔截等措施，或在路堤底部填筑不易風(fēng)化的片石、砂礫石或塊石等透水性材料來設(shè)置透水層，其厚度應(yīng)不小于3Ocm，以防止水對(duì)地基的不良影響。
1.3填石路基對(duì)地基坡度的處理要求
當(dāng)原地基有一定的坡度時(shí)，為保證填石路基路基的整體穩(wěn)定性，應(yīng)對(duì)地基進(jìn)行如下處理:
(l)在地基橫坡陡于1:5的地段，應(yīng)將原地面挖成寬度不小于1.0m，高3Ocm的搭接臺(tái)階，同時(shí)臺(tái)階進(jìn)行內(nèi)傾處理，然后進(jìn)行平整壓實(shí)，使基底強(qiáng)度和密實(shí)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求;
(2)在地基橫坡緩于1:5的地段，當(dāng)清除樹根草皮或腐植土后，承載力滿足要求時(shí)，可直接在天然地面上填筑填石路基。
2.填石路基石質(zhì)地基的處理方法
2.1填石路墓石質(zhì)地基的處理方法
一般認(rèn)為石質(zhì)地基較為理想，其承載力較大，能為填石路基的穩(wěn)定性提供較為理想的支承保證。但是應(yīng)當(dāng)看到，如果對(duì)石質(zhì)地基的要求過低或施工時(shí)處理不當(dāng)，其承載力的不均勻現(xiàn)象仍然會(huì)對(duì)路基產(chǎn)生不利的影響。因此不應(yīng)對(duì)填石路基的石質(zhì)地基掉以輕心，放松要求，應(yīng)確保石質(zhì)地基的平整性與強(qiáng)度的均勻性。
2.2填石路基巖石和土混合地基的處理方法
在山區(qū)填石路基的施工現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)常會(huì)遇到巖石和細(xì)粒土混合地基。這種地基的強(qiáng)度很不均勻，同時(shí)其表面不易整平，如不采取必要的處理措施將會(huì)對(duì)路基的穩(wěn)定性有較大的影響，尤其是路基填筑高度較高時(shí)，會(huì)增加不均勻沉降，導(dǎo)致路基路面產(chǎn)生破壞。故在路基填筑前應(yīng)認(rèn)真對(duì)待，合理處理。
對(duì)于巖石和細(xì)粒土混合的地基，主要問題是由于強(qiáng)度不同，存在承載力差異，故應(yīng)提高細(xì)粒土部位的強(qiáng)度。具體處理方法是將巖石炸平，并在細(xì)粒土部位設(shè)過渡層。當(dāng)基底為石牙狀時(shí)，應(yīng)將石牙炸除不少于80cm，并用巖石填料置換細(xì)粒土，以形成均勻，平整的巖石混合基底。這是因?yàn)槿舨徽ǖ魩r石，細(xì)粒土部分無法壓實(shí)，而且即使炸平巖石，也應(yīng)用石料置換部分細(xì)粒土，置換一定厚度并高出原巖石面后才可進(jìn)行有效壓實(shí)。
3.結(jié)論
根據(jù)填石路基填料的工程特性，即填料多為粒徑較大的碎石，顆粒之間基本上沒有粘聚力，其抗剪強(qiáng)度多由顆粒之間的摩擦力與嵌擠力來形成，且強(qiáng)度較高，填石路基在一定程度上可以看成是半剛性體。當(dāng)?shù)鼗l(fā)生較大沉降，路基填筑體內(nèi)部產(chǎn)生的剪應(yīng)力大于路基的極限抗剪強(qiáng)度時(shí)，路基就會(huì)發(fā)生較大變形而失去穩(wěn)定。填石路基對(duì)地基的不均勻沉降較為敏感。針對(duì)不同類型的地基，本章提出了相應(yīng)的技術(shù)要求和處理方法，強(qiáng)調(diào)土質(zhì)地基的地基承載力滿足與否直接影響著填石路基的整體穩(wěn)定性，同時(shí)，對(duì)于混合地基類型，強(qiáng)調(diào)保證其強(qiáng)度的均勻性和平整度是地基處理時(shí)的關(guān)鍵問題。
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【關(guān)鍵詞】土石混填；填料選用；組合比例
1、引言
近年來修筑的公路，尤其是高速公路、一級(jí)公路，路堤在整個(gè)路基施工中所占的比重越來越大，而且土石混合料在山嶺丘陵區(qū)路堤填筑施工中越來越被重視。因此，正確對(duì)土石混合料相關(guān)技術(shù)方面的研究，對(duì)保證路堤施工質(zhì)量，具有十分重要的意義。天然土石混合料，因其土類復(fù)雜多變，土石含量差異等特點(diǎn)，用作路堤填料時(shí)，較難掌握其壓實(shí)特性，因此國(guó)內(nèi)外對(duì)土石混合填料都做了大量的研究，對(duì)土石混合料的分類、壓實(shí)特性、施工工藝取得了一定的成果，土石混合料填筑路堤的技術(shù)也快速發(fā)展。山區(qū)高速公路路堤填料大多來源于當(dāng)?shù)兀旌狭戏N類多，成分復(fù)雜，土的優(yōu)劣差別較大，對(duì)混合料全面研究存在一定的難度。所以從目前研究情況來看，山區(qū)土石混合料的可利用研究并不全面，沒有得到全面的發(fā)展[3]。
2、填料選用
根據(jù)當(dāng)?shù)貙?shí)際情況并考慮經(jīng)濟(jì)效益，將施工爆破的各類石料與當(dāng)?shù)厥┕壨羶蓛上嗷ソM合，充分利用本地資源，既處理了隧道施工爆破的碎巖，也降低了對(duì)周圍環(huán)境的破壞，具有經(jīng)濟(jì)、環(huán)保的雙重效益。
2.1巖石
巖石是天然產(chǎn)出的具有穩(wěn)定外型的礦物或玻璃集合體，按照一定的方式結(jié)合而成，是構(gòu)成地殼和上地幔的物質(zhì)基礎(chǔ)。按成因分為巖漿巖、沉積巖和變質(zhì)巖。河南省三門峽至淅川高速公路LXTJ-7標(biāo)施工中開采的巖石主要為強(qiáng)風(fēng)化斜長(zhǎng)角閃片巖和中風(fēng)化角閃片巖，巖石中的主要成分分別為正長(zhǎng)巖、閃長(zhǎng)巖、花崗巖等，部分巖層花崗巖侵入，屬于深成巖漿巖。
據(jù)表1分析石料的工程性質(zhì)，巖石的孔隙率反映了巖石的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造，吸水率的大小反映了巖石孔隙度的大小，孔隙的張開程度越大，巖石的吸水率越大，說明水對(duì)巖石顆粒間結(jié)合物的浸濕、軟化作用較強(qiáng)，巖石的穩(wěn)定性和強(qiáng)度受水作用越顯著；巖石的軟化系數(shù)反映了巖石在飽和狀態(tài)下的極限抗壓強(qiáng)度和風(fēng)干狀態(tài)下極限抗壓強(qiáng)度的的比值，其值越小，表示巖石在水作用下的強(qiáng)度和穩(wěn)定性越差，此表中軟化系數(shù)大都接近于1，表明此巖類屬于弱軟化的巖石，其抗水、抗風(fēng)化和抗凍性強(qiáng)。作為填筑材料巖石的基本物理性質(zhì)必須符合填筑的要求，就三門峽至淅川高速公路LXTJ-7標(biāo)段而言，填筑段位于舊河道，并且有周期性的洪水暴發(fā)，因此為保證路堤的穩(wěn)定性，石料必須具有比較強(qiáng)的抗水、抗風(fēng)化和抗凍性，所以該地區(qū)的巖石適合做填筑材料[5]。
2.2土
土是以巖石顆粒為主體骨架的沒有膠結(jié)或弱膠結(jié)的松散堆積物。土有不同的成因和類型，按其成因類型分為：殘積土、坡積土、沖積土、淤積土、冰積土和風(fēng)積土等。根據(jù)高速公路施工標(biāo)段實(shí)際情況分析，路堤填筑使用的土源主要為殘積土。
測(cè)定土中各粒組顆粒質(zhì)量所占該土總質(zhì)量的百分?jǐn)?shù)，以確定土的粒徑分布范圍，可以了解土的顆粒級(jí)配，為土的工程分類、判別土的工程性質(zhì)和建材選擇等用途提供數(shù)據(jù)。土的級(jí)配好壞將直接影響到土的工程性質(zhì)，級(jí)配良好的土，壓實(shí)時(shí)能達(dá)到較高的密實(shí)度，孔隙率低，因?yàn)椋瑝簩?shí)后土的透水性小，強(qiáng)度高，壓縮性低。反之，級(jí)配不良的土，壓實(shí)后的密度小，強(qiáng)度低，透水性強(qiáng)，不適合做工程用土。
通過圖1粒組頻率曲線可以看出，河南省三門峽至淅川高速公路LXTJ-7標(biāo)段路堤填土屬于粗粒組，333適合與路堤石料混合，為良好土源，且該處地區(qū)土屬于二類土，堅(jiān)實(shí)系數(shù)0.6-0.8，密度為1100-1600kg/m3，適宜開挖，工程性質(zhì)良好。
3、土與石料組合比例的研究
河南省三門峽至淅川高速公路LXTJ-7標(biāo)段高填路堤使用的填料為隧道爆破、路塹開挖得到的碎石料，形狀不規(guī)則，破碎程度較大，這種碎石在很大程度上可能無法滿足填筑路基對(duì)填料的級(jí)配要求，而土石混填料可以得到級(jí)配效果更好的填料[4]。為了確定最佳的土石比，混合料依次以含石量為30%、40%、50%、60%、70%進(jìn)行填料的篩分試驗(yàn)，并對(duì)篩分結(jié)果進(jìn)行處理，通過級(jí)配曲線圖找出有效粒徑d10、限制粒徑 d60、以及d30，計(jì)算出各組填料的不均勻系數(shù)和曲率系數(shù)。
不均勻系數(shù)計(jì)算公式：Cu=d60/d10 （1）
曲率系數(shù)計(jì)算公式： （2）
式中：d10有效粒徑，表示在粒徑分布曲線上小于該粒徑的填石料的含量為試樣總質(zhì)量的10%的粒徑；
d30表示在粒徑分布曲線上，小于該粒徑的填石料的試樣的含量為總試樣質(zhì)量的30%的粒徑；
d60表示限制粒徑，表示在粒徑分布曲線上小于該粒徑的填石料的試樣含量為總試樣質(zhì)量60%的粒徑。
不均勻系數(shù)Cu
由表3可知，在含石量為60%-70%時(shí)，是符合規(guī)范要求的，但是從篩分試驗(yàn)級(jí)配曲線上看，當(dāng)含石量超過60%時(shí)，超粒徑碎石的含量增長(zhǎng)較快。
綜合河南省三門峽至淅川高速公路LXTJ-7標(biāo)高填路堤施工情況，施工中選擇含石量為60%（±3%）土石混合料。
4、填料最大干密度確定
河南省三門峽至淅川高速公路LXTJ-7標(biāo)段高填路堤使用的填料為隧道爆破、路塹開挖得到的碎石料。而我國(guó)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范對(duì)于填料的最大干密度確定方法并不適應(yīng)于大粒徑填料，為了準(zhǔn)確確定土石混合料的最大干密度，國(guó)際同行進(jìn)行了大量的試驗(yàn)，提出了多種理論和方法[7]。根據(jù)高填路堤填料的粒徑分析，發(fā)現(xiàn)填料中超粒徑粒料的含量不是特別多，因此高填路堤土石混合料的最大干密度試驗(yàn)采用剔除法。該試驗(yàn)方法簡(jiǎn)單，但剔除法雖然剔除了超粒徑碎石，但是在試驗(yàn)時(shí)，試驗(yàn)材料來源于填料，所以即使剔除了超粒徑碎石，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工的指導(dǎo)意義仍然較大[8]。最終現(xiàn)場(chǎng)工地試驗(yàn)室通過重型擊實(shí)試驗(yàn)[8]，使用剔除法剔除超粒徑粒料，得出填料的含水率與最大干密度的關(guān)系。
5、總結(jié)
本論文通過一系列試驗(yàn)及理論分析解決了河南省三門峽至淅川高速公路LXTJ-7標(biāo)在土石混填路堤填料選擇及組合比例的難題，并通過高填路堤試驗(yàn)段對(duì)混合填料的選擇和組合比例進(jìn)行了施工實(shí)踐證明，路基壓實(shí)度基保證在95%以上，證明了所參考理論的正確性，對(duì)以后的工程施工具有一定的指導(dǎo)意義。但本論文只是僅將自然環(huán)境中含土量接近零的石料、含石量接近零的土進(jìn)行組合，由于填料受到自然因素影響，石料中必然含有不同程度的風(fēng)化土，所以該論文具有一定的局限性，有待進(jìn)一步提高。
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關(guān)鍵詞：公路工程；路基填筑；施工技術(shù)；應(yīng)用
作為公路工程基礎(chǔ)施工的重要組成部分，路基填筑施工技術(shù)由于受到地質(zhì)條件復(fù)雜化的嚴(yán)重影響增加了施工難度，其相關(guān)技術(shù)的研究已經(jīng)成為公路工程基礎(chǔ)施工的重點(diǎn)內(nèi)容。隨著信息時(shí)代的到來與科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，路基填筑施工技術(shù)也越來越完善并取得了不錯(cuò)的成績(jī)；不斷優(yōu)化路基填筑施工方案；不斷提高路基填筑施工技術(shù)水平，是確保公路工程整體質(zhì)量的前提條件。
1 公路路基試驗(yàn)段
在公路施工過程中，必須先在公路路基試驗(yàn)路段進(jìn)行填筑壓實(shí)試驗(yàn)作業(yè)，同時(shí)還要嚴(yán)格控制試驗(yàn)路段的長(zhǎng)度必須在100米以上，在符合施工規(guī)范的情況下，對(duì)公路路基填筑的機(jī)械配置、松鋪系數(shù)、碾壓次數(shù)、壓實(shí)速度、填料含水量等進(jìn)行確定，并將這些數(shù)據(jù)作為公路路基填筑施工的可靠依據(jù)。
將試驗(yàn)路面中檢測(cè)的信息作為公路路基填筑施工的指導(dǎo)信息，在路基填筑過程中要分層進(jìn)行施工，必須將填筑層的厚度控制在施工規(guī)定厚度范圍以下，選用推土機(jī)和平地機(jī)共同整平填土路堤，并進(jìn)行2%的路拱預(yù)留，這樣可以方便后期排水。除此之外，為了確保修整邊坡及路肩的壓實(shí)度，要遵循公路相關(guān)規(guī)定需求進(jìn)行路堤兩邊的施工，可以進(jìn)行超寬填筑。
2 公路路基填筑施工技術(shù)的應(yīng)用
1、路基填料的選擇
公路路基填料的選擇可以優(yōu)先選擇級(jí)配良好的粗粒土，在填筑路基中采用不同的填筑材料，可以進(jìn)行分層填筑，在填筑過程中應(yīng)選用一種填筑材料進(jìn)行同一平面內(nèi)的填筑。確保公路路基填料的最小強(qiáng)度及最大粒徑與下列規(guī)定相符合，填料在填方路基和路塹底面30cm以下時(shí)，必須將其最大粒徑控制在10cm以下，在30cm到80cm之間的填方路基路床底部進(jìn)行施工材料填筑中，必須將材料的最大粒徑控制在10cm以下，在80cm到150cm之間的填方路基路床底部進(jìn)行施工材料填筑中，應(yīng)將材料的最大粒徑控制在15cm以下，。公路路基填料施工中松鋪厚度要保持在小于50厘米的范圍內(nèi)，這個(gè)時(shí)候要將填筑材料的最大粒徑控制在填層厚度的60%以下，在選用推土機(jī)進(jìn)行公路路面攤鋪?zhàn)鳂I(yè)，確保路基路面的壓實(shí)度與施工要求相符合。
2、路基填筑施工技術(shù)
應(yīng)嚴(yán)格遵循施工設(shè)計(jì)斷面的需求進(jìn)行公路路基填筑作業(yè)，主要包括三方面：分層水平填筑、分層壓實(shí)及分層檢測(cè)。遵循施工規(guī)程等進(jìn)行路基填料施工，在施工過程中，不能選擇與施工要求不相符的土、石填料，更不能將質(zhì)量不合格的填筑材料運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng)。在路堤填石過程中，當(dāng)發(fā)現(xiàn)填筑材料的粒徑大于標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)，在進(jìn)行多次調(diào)整后還不能與施工要求相符合時(shí)，施工企業(yè)必須暫停施工作業(yè)進(jìn)行及時(shí)調(diào)整。在公路路基填筑施工過程中，還要對(duì)填筑的松鋪厚度進(jìn)行有效控制，確保路堤寬度與平整性符合施工需求。填筑寬度兩側(cè)都要比路堤設(shè)計(jì)寬度多出50厘米以上，每進(jìn)行一層填筑，都要進(jìn)行詳細(xì)檢測(cè)，確保其質(zhì)量合格后在填筑下一層。必須依據(jù)施工路段的地質(zhì)與水文情況進(jìn)行公路路堤的填筑，對(duì)填筑材料進(jìn)行合理性的安排。
分層對(duì)公路路基進(jìn)行填筑壓實(shí)，各層填筑路基的最大壓實(shí)度應(yīng)保持在20厘米以下，最后一層路床上方的壓實(shí)度要控制在20厘米左右（在一些特殊情況中，只要符合施工要求即可，并將其壓實(shí)度的最小量控制在10厘米以上）。公路填筑路基的含水量幅度要在最佳含水量2%之內(nèi)的范圍進(jìn)行有效控制。路基填筑寬度與填筑層設(shè)計(jì)寬度相比要多出30厘米左右，在寬度確定中，壓實(shí)寬度要大于施工設(shè)計(jì)寬度，最后進(jìn)行削坡施工。為有效避免路基出現(xiàn)積水現(xiàn)象，應(yīng)設(shè)置一個(gè)外向橫坡在路基表面。與此同時(shí)，為防止雨水對(duì)路基邊坡造成嚴(yán)重的沖刷，可以將臨時(shí)擋水埝或排水設(shè)施在路基填筑施工當(dāng)中進(jìn)行設(shè)置，在填筑路床的過程中要確保路基的均勻性及密實(shí)度，應(yīng)保持路床頂面橫坡與路拱橫坡的統(tǒng)一性，嚴(yán)格杜絕在路基填筑過程中的施工填料范圍內(nèi)出現(xiàn)土料場(chǎng)地及施工道路。
3、公路路基預(yù)壓施工技術(shù)
在路床頂面設(shè)計(jì)標(biāo)高以下20厘米處進(jìn)行路基填筑，因此填筑時(shí)選用預(yù)壓土進(jìn)行施工，確保其與路面設(shè)計(jì)標(biāo)高相一致。在預(yù)壓施工完成后，對(duì)標(biāo)高進(jìn)行復(fù)測(cè)，在設(shè)計(jì)路床標(biāo)高40厘米以下進(jìn)行開挖，并確保徹底清理干凈預(yù)壓土。在施工過程中要先重新壓實(shí)開挖后的路基頂面確保其密實(shí)度與施工需求相符合，一般將其壓實(shí)度控制在96%以上；當(dāng)必須在預(yù)壓土方頂端進(jìn)行機(jī)械設(shè)備的通行，可以依據(jù)1：10的比例在預(yù)壓土方前后兩端坡度或無需預(yù)壓的路堤順坡處進(jìn)行壓實(shí)施工。公路路基填筑施工中可以選用素料作為填筑材料，壓實(shí)碾壓過程中根據(jù)公路施工的具體要求可以選用推土機(jī)進(jìn)及輕型壓路機(jī)進(jìn)行有效排壓及碾壓，將其壓實(shí)度有效控制在85%以上。預(yù)壓期要控制在半年以上，其觀測(cè)方式要嚴(yán)格按照沉降及側(cè)向位移觀測(cè)的要求進(jìn)行，應(yīng)每隔7天對(duì)前兩個(gè)月的預(yù)壓期進(jìn)行觀測(cè)，之后觀測(cè)時(shí)間可以定為半個(gè)月一次。預(yù)壓期結(jié)束后，在路床頂面標(biāo)高40厘米以下進(jìn)行卸載施工，確保徹底清除預(yù)壓土。并重新壓實(shí)卸載后的路基頂面，確保其壓實(shí)度在96%以上。
4、路基沉降檢測(cè)
為對(duì)公路路基填筑效果進(jìn)行檢測(cè)，應(yīng)選用沉降檢測(cè)法對(duì)填筑后的路基進(jìn)行監(jiān)測(cè)。在路基沉降檢測(cè)之前要進(jìn)行2―3個(gè)觀測(cè)基點(diǎn)的預(yù)埋，通常情況下將其埋置在遠(yuǎn)離路基沉降區(qū)范圍的穩(wěn)定位置，在基點(diǎn)標(biāo)高與基線位置的確定中可以根據(jù)全站儀及水準(zhǔn)儀確定進(jìn)行位置的確定。在與公路路基兩邊路堤坡腳處、坡腳相距2到4米的距離處，進(jìn)行3個(gè)測(cè)點(diǎn)的對(duì)稱埋置。依據(jù)基點(diǎn)標(biāo)高與基線方位在路基填筑前選用全站儀觀測(cè)對(duì)測(cè)點(diǎn)的初始位置進(jìn)行確定，并進(jìn)行有效記錄；在公路路基檢測(cè)過程中，盡可能做到24小時(shí)檢測(cè)一次，如果測(cè)點(diǎn)水平及豎向位移不符合施工要求或高出施工要求時(shí)，路基就處于不穩(wěn)定的沉降狀態(tài)，此時(shí)施工企業(yè)必須將填筑工作馬上暫停，進(jìn)行及時(shí)有效的解決，如需進(jìn)行填筑工作必須等到路基沉降情況穩(wěn)定后再次進(jìn)行施工。
3 路基填筑過程注意事項(xiàng)
隨著公路工程事業(yè)的高速發(fā)展，其施工過程中存在的問題也越來越凸顯，為提高公路施工的整體質(zhì)量，必須提高公路路基施工的技術(shù)水平，與此同時(shí)，還要重視其填筑過程中一些施工規(guī)范及事項(xiàng)，以此確保公路施工的安全性，延長(zhǎng)公路工程的使用壽命。
1、依據(jù)公路路基填筑施工現(xiàn)場(chǎng)信息數(shù)據(jù)收集的情況，對(duì)工程量進(jìn)行準(zhǔn)確核實(shí)，嚴(yán)格遵循施工工期需求和用工情況、機(jī)械設(shè)備使用情況、施工原料的準(zhǔn)備情況等進(jìn)行施工組織設(shè)計(jì)的有效編制，向現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理工程師及項(xiàng)目經(jīng)理部進(jìn)行準(zhǔn)確報(bào)備，在得到批準(zhǔn)后應(yīng)馬上提出開工報(bào)告。
2、施工前必須和施工地的相關(guān)部門做好協(xié)調(diào)工作并進(jìn)行相關(guān)證件的辦理，只有這樣才能保證公路施工過程中能夠安全、便利地進(jìn)行施工。施工路段如與居住區(qū)距離較近時(shí)，必須進(jìn)行安全防護(hù)設(shè)施的設(shè)置。
路基施工前必須將中線全部恢復(fù)，同時(shí)還要將路線主要控制樁進(jìn)行固定，如交點(diǎn)、轉(zhuǎn)點(diǎn)、圓曲線和緩和曲線起訖點(diǎn)等，施工中所涉及的各個(gè)線路、基點(diǎn)信息數(shù)據(jù)可以由勘測(cè)部門提供。施工過程中要特別重視與附近其他施工企業(yè)協(xié)調(diào)好關(guān)系，相互配合，這樣更利于施工的正常進(jìn)行。
4 結(jié)束語(yǔ)
隨著信息時(shí)代的到來與科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，作為公路工程基礎(chǔ)施工的重要組成部分，路基填筑施工技術(shù)也越來越完善并取得了不錯(cuò)的成績(jī)。為提高公路工程的整體質(zhì)量，施工企業(yè)及相關(guān)科研單位必須不斷研發(fā)新技術(shù)，根據(jù)施工的具體情況，采用相應(yīng)的施工技術(shù)，才能確保公路施工的安全性，才能為人民提供一個(gè)安全的出行環(huán)境。
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【關(guān)鍵詞】高速公路土石混填路基施工質(zhì)量控制
中圖分類號(hào)：U412.36+6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：
一、土石路基壓實(shí)機(jī)理
壓實(shí)工作是路基施工過程中最重要的組成部分，壓實(shí)的結(jié)果對(duì)道路的質(zhì)量和壽命起著決定性作用。有效的壓實(shí)性能顯著改善填方的承載力和穩(wěn)定性，可以大大減少將來通車后公路營(yíng)運(yùn)的維修成本。
壓實(shí)是通過外力，使路基填料密實(shí)度提高的作用，壓實(shí)時(shí)顆粒發(fā)生位移，孔隙體積減少，土石路基填料顆粒大。可塑性小，透水性強(qiáng)，要達(dá)到密實(shí)狀態(tài)，通過碾壓使填料之間相互擠壓，小顆粒掉入孔隙中，達(dá)到密實(shí)目的，增加了顆粒間的接觸面積和咬合度，提高抗剪強(qiáng)度和變形模量，通過壓實(shí)粗骨料下沉，細(xì)集料上浮，整個(gè)填料形成嵌擠骨架，板結(jié)成整體，這樣即能保證壓實(shí)質(zhì)量，又能確保路基表面平整度。壓實(shí)程度不僅與含水量有關(guān)，而且與粒徑級(jí)配、壓實(shí)機(jī)具的功能有密切關(guān)系。
通過現(xiàn)場(chǎng)施工證明，采用重型(20rr以上)振動(dòng)壓路機(jī)壓實(shí)土石路基是很有效的方法。土石路基填料由各種不同粒徑的無粘性顆粒組成，壓實(shí)后的填料層的力學(xué)強(qiáng)度來源于顆粒間的擠壓、摩擦和嵌鎖作用。填料級(jí)配越好，抗剪強(qiáng)度越大，所以壓實(shí)后的土石路基可以近似為半剛性體。
二、高速公路土石混填路基施工施工方法
土石填筑的施工方法和程序以及施工工藝和質(zhì)量控制等，應(yīng)通過選擇不同填筑材料分別進(jìn)行試驗(yàn)路段，對(duì)施工機(jī)械組合、分層填筑虛鋪厚度及壓實(shí)遍數(shù)等分別進(jìn)行反復(fù)試驗(yàn)，當(dāng)施工單位的試驗(yàn)報(bào)告通過監(jiān)理工程師的批準(zhǔn)后，試驗(yàn)數(shù)據(jù)作為以后土石施工的重要控制依據(jù)。
1、基底處理
清理植物土、淤泥、雜物后進(jìn)行填前碾壓，壓實(shí)度符合規(guī)范且承載力滿足設(shè)計(jì)要求后，按設(shè)計(jì)要求填筑過渡層。根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)情況做好臨時(shí)排水設(shè)施并與永久排水設(shè)施相結(jié)合，若地面水或地下水影響路基穩(wěn)定時(shí)，應(yīng)采取必要的引排、攔載等設(shè)施。
2、分層填筑
土石路堤應(yīng)分層填筑、分層壓實(shí)。施工時(shí)，安排好石料運(yùn)輸線路，專人指揮，按水平分層，先低后高，先中間后兩側(cè)卸料，并用大型推土機(jī)推平，個(gè)別不平處應(yīng)配合人工用細(xì)石塊、石屑找平。若土石混填級(jí)配較差，顆粒較大、填層較厚、石塊間空隙較大時(shí)，可于每層表面的空隙里填入土、石屑、中粗砂等；再用灌水方法將細(xì)粒土沖入下部，反復(fù)數(shù)次，直至把空隙填滿，再分層碾壓。
3、控制土石層的虛鋪厚度
填筑體受到的荷載應(yīng)力，隨填土深度而迅速減少，所以路基填筑的上部壓實(shí)度要求一般較高，填土分層的壓實(shí)厚度與壓路機(jī)械類型，土的種類和壓實(shí)度要求有關(guān)。土石填料的壓實(shí)機(jī)械比一般土層的壓路機(jī)的噸位要大，噸位過小，壓實(shí)遍數(shù)往往無法達(dá)到規(guī)定的壓實(shí)要求。施工當(dāng)中虛鋪厚度應(yīng)作為現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理員重要的控制環(huán)節(jié)和部位，當(dāng)具備震動(dòng)壓路機(jī)時(shí)，每層松鋪厚度一般控制不大于40 cm。
4、控制土石的含水量
在擊實(shí)試驗(yàn)中求出跟最大干密度相對(duì)應(yīng)的最佳水含量w值，說明該土石體只有在該含水量時(shí)才能達(dá)到碾壓密實(shí)。因此，土層虛鋪后即應(yīng)測(cè)其土的含水量w，跟最佳水含量w值比較，通過晾曬、灑水；使施工土石層含水量與最佳含水量相近，一般控制在最佳含水量±2％之內(nèi)進(jìn)行碾壓。
5、碾壓遍數(shù)與壓路機(jī)噸位
虛鋪厚度要有相應(yīng)的壓路機(jī)噸位，填料分層的壓實(shí)遍數(shù)與壓路機(jī)類型、土的種類和壓實(shí)度要求有關(guān)，可以從輪跡上看出，當(dāng)沒有明顯的輪跡時(shí)就說明基本壓好，否則重壓。
三、高速公路土石混填路基施工質(zhì)量控制措施
1、施工準(zhǔn)備及填料的選用
路基開工前，施工單位應(yīng)在全面熟悉設(shè)計(jì)文件和設(shè)計(jì)交底的基礎(chǔ)上，進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)核對(duì)和施工調(diào)查，發(fā)現(xiàn)同題應(yīng)及時(shí)根據(jù)有關(guān)程序提出修改意見報(bào)請(qǐng)變更設(shè)計(jì)。大量的試驗(yàn)表明，土石混合料中巖石的強(qiáng)度是影響路基長(zhǎng)期穩(wěn)定性的主要因素，而粒徑及其顆粒組成特征為次要因素。因此，路基填料選用時(shí)，應(yīng)首先根據(jù)土石料的巖性加以分類，然后，對(duì)其最大粒徑及級(jí)配進(jìn)行控制。膨脹巖石、易溶性巖石、崩解性巖石、和鹽化巖石等不得直接用于路堤填筑。天然土石混合填料中，中硬、硬質(zhì)石料的最大粒徑不得大于壓實(shí)層厚的2／3；弱風(fēng)化或軟質(zhì)石料，其填料最小強(qiáng)度(CBR)，路床、零填及挖方路基：0一0.3m區(qū)為8％，0．3-0．8m區(qū)為5％；路堤：0．8―1．5m為4％，>1．5m為3％．最大粒徑不得超過壓實(shí)層的層厚，松鋪厚度值控制在30cm左右比較合適。填料發(fā)生變化時(shí)，最后一層土石填筑的填料最大粒徑宜小于15era。碾壓前，多次灑水讓石塊干濕循環(huán)后充分發(fā)生崩解；攤鋪時(shí)采用大型推土機(jī)進(jìn)行反復(fù)耕耙以破碎超粒徑顆粒；壓實(shí)時(shí)宜采用振動(dòng)羊足碾或凸塊振動(dòng)壓路機(jī)與光輪壓路機(jī)相結(jié)合的辦法。
2、壓實(shí)機(jī)械選型與配套組合
與普通的填土路基相比，由于土石混合料的粒徑較大，強(qiáng)度較高，需要較大的壓實(shí)功能才能使其達(dá)到較為滿意的穩(wěn)定狀態(tài)。總的來說，對(duì)于土石混填基，壓實(shí)機(jī)械選用原則是：選用工作質(zhì)量大（18t以上)，激振力大（50t以上)，振動(dòng)頻率合適(30―45Hz)，高振幅（1．5mm以上)的機(jī)型，且最好選用拖式振動(dòng)壓路機(jī)。
3、填料的攤鋪、整平及壓實(shí)
合理的攤鋪工藝能使土石混合料形成較為理想的結(jié)構(gòu)狀態(tài)，從而最大限度地避免填料的離析現(xiàn)象，提高壓實(shí)效果。透水性或巖性或土石比例差異大時(shí)，宜分層或分段填筑。土石混填路基的攤鋪宜采用漸進(jìn)式攤鋪方法。首先由專人指揮自卸車沿事先安排好的土石混合料運(yùn)行路線進(jìn)一車土石混合料卸在填筑地段，推土機(jī)根據(jù)土石混合料容許松鋪厚度推平，然后
第2車料卸在第l車料推平的末端，壓住第l車料未推完處。自卸車走后，推土機(jī)接著往前推，大的塊石就均勻地被壓在下面，細(xì)粒留在表層及嵌縫。這樣，土石混填路基表面看不見突石，既平整規(guī)范，又便于壓實(shí)。在控制中要注意以下兩點(diǎn)：(1)最大粒徑的控制要求：要考慮現(xiàn)有普通壓實(shí)機(jī)械的功率應(yīng)滿足壓實(shí)的要求。不能因?yàn)橐潘勺畲罅较拗贫晃恫磺袑?shí)際地要求施工時(shí)提供過大功率的壓實(shí)機(jī)械；在一定的層厚下，最大粒徑的增大是在朝促進(jìn)路基填筑體的結(jié)構(gòu)更加密實(shí)、穩(wěn)定的范圍內(nèi)顯示其優(yōu)勢(shì)的，即最大粒徑的積極作用是在合理的粒徑組成范圍內(nèi)呈現(xiàn)的；要考慮到不同的松鋪厚度，因?yàn)樽畲罅降脑龃髸?huì)導(dǎo)致松鋪厚度的相應(yīng)增大。(2)填料不均勻系數(shù)的控制：土石混合料的不均勻系數(shù)應(yīng)大于5，使之能夠有效地被壓實(shí)。(3)土石混合料松鋪厚度控制：由于推土機(jī)耕耙深度一般為30era左右，為保證強(qiáng)度及抗風(fēng)能力低的粗顆粒充分破碎，不管壓路機(jī)激振力如何，此類填料松鋪厚度一般為30era左右。
4、填料的壓實(shí)工藝
不同條件下的土石混填路基要想達(dá)到最佳壓實(shí)效果，會(huì)對(duì)壓路機(jī)的碾壓組合、碾壓速度及碾壓遍數(shù)有不同的要求。
（1）壓路機(jī)碾壓組合：土石混填路基壓實(shí)施工的碾壓組合原則應(yīng)是優(yōu)先選擇拖式振動(dòng)壓路機(jī)進(jìn)行碾壓組合。而不應(yīng)單一選用自行式壓路機(jī)；優(yōu)先選用噸位及激振力較大的壓路機(jī)；碾壓組合的壓路機(jī)數(shù)量越少越好。土石混填路基宜采用以下碾壓組合：18t拖式凸塊振動(dòng)壓路機(jī)與20t自行式振動(dòng)壓路機(jī)的組合；在沒有18t拖式凸塊振動(dòng)壓路機(jī)的情況下，也可考慮使用18t拖式光輪振動(dòng)壓路機(jī)與20t自行式振動(dòng)壓路機(jī)的組合。若土石混合料的巖性為強(qiáng)度及抗風(fēng)化能力低類，必須采用灑水配合推土機(jī)耕耙的方法，充分破碎石塊。
（2）碾壓速度：本文考慮了壓實(shí)機(jī)械的性能、經(jīng)濟(jì)性、安全性等綜合因素的條件下，建議土石混填路基壓實(shí)施工的碾壓速度是在2．4km小之間，且壓路機(jī)的碾壓開始時(shí)宜用慢速。
（3）碾壓遍數(shù)：土石混填路基正式施工時(shí)的碾壓遍數(shù)應(yīng)是通過試驗(yàn)路段來確定的。具體是：事先應(yīng)進(jìn)行試驗(yàn)路段鋪筑，此時(shí)，結(jié)合填料具體的工程性質(zhì)和現(xiàn)場(chǎng)壓實(shí)機(jī)械情況進(jìn)行碾壓遍數(shù)與壓實(shí)質(zhì)量關(guān)系的研究。以尋求滿足壓實(shí)質(zhì)量要求的前提下較為經(jīng)濟(jì)的碾壓遍數(shù)。
5、路基邊坡施工技術(shù)
（1）邊坡的厚度與坡度。土石混填路基的邊坡宜采用碼砌施工工藝成型。碼砌邊坡的形式一般有單坡式和臺(tái)階式兩種。在實(shí)際工程中應(yīng)視土石混填路基的填筑高度來選定邊坡形式。增加碼砌的厚度可以提高邊坡的穩(wěn)定性。鑒于土石混填路基的填筑高度較高，而且填料的粒徑組成較為復(fù)雜。
（2）邊坡碼砌方式。目前施工現(xiàn)場(chǎng)的邊坡施工主要有兩種工藝，一種是先填筑后碼砌；另一種是先碼砌后填筑。對(duì)于土石混填路基應(yīng)采用先填筑后碼砌的施工方式，即先在超過路基寬度要求的一定范圍內(nèi)將填料攤鋪、壓實(shí)，然后，再按照路基寬度要求進(jìn)行刷坡，最后將邊坡碼砌好。
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關(guān)鍵詞 沙漠地區(qū)；道路施工；地質(zhì)條件
中圖分類號(hào)U41 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A 文章編號(hào)1674―6708(2011)36―0123―01
1 新疆沙漠地區(qū)道路特點(diǎn)
對(duì)于新疆沙漠地區(qū)道路而言，其特殊的地理位置以及其氣候決定了其道路地貌多以風(fēng)沙地貌為主，局部地區(qū)有時(shí)為憑證的小丘陵地帶。此外，從新疆沙漠地區(qū)道路的總體來看，其地勢(shì)一般為由北向南傾斜，但地形相差不是很大。若在新疆沙漠地區(qū)對(duì)道路進(jìn)行施工，施工路線可能會(huì)進(jìn)過以下地貌。一是在道路施工過程中有可能會(huì)通過稀疏的沙丘地帶，雖然沙丘高度并不會(huì)很高，但沙丘中常有粗壯的胡楊樹根分布，不利于道路施工的開展。此外，在該路段內(nèi)還容易遇到經(jīng)過風(fēng)蝕后殘余的洼地，容易造成不同形狀沙丘的交替分布現(xiàn)象，因過大起伏的地勢(shì)而阻礙了地區(qū)道路的施工；三是在新疆沙漠地區(qū)道路施工過程中，其道路質(zhì)量均是以風(fēng)積沙或是粉塵土質(zhì)沙為主，其厚度較厚，又離河田較近，造成了其地下水水位較高、埋藏較深的特點(diǎn)，也為在新疆地區(qū)道路施工造成困難。
2 新疆沙漠地區(qū)道路施工實(shí)踐方案研究
眾所周知，在對(duì)新疆沙漠地區(qū)道路施工過程中，其施工對(duì)象多為風(fēng)積沙路面。但由于風(fēng)積沙并不像我們城市中的土質(zhì)路面，其土質(zhì)更為松散并稱顆粒狀，雨水不易凝固。因此，若是在施工過程中未能采用合理的施工方案，則會(huì)嚴(yán)重影響其道路質(zhì)量，最終不利于新疆沙漠地區(qū)道路施工的進(jìn)行。因此，下文根據(jù)該特殊地質(zhì)提出了相關(guān)的施工解決方案。
在對(duì)新疆風(fēng)積沙地區(qū)路面施工過程中，應(yīng)注意一下幾點(diǎn)：
1)應(yīng)準(zhǔn)確對(duì)其進(jìn)行施工測(cè)量。其方式應(yīng)選用在較為平坦的地勢(shì)進(jìn)行樁基的交設(shè)以及水準(zhǔn)點(diǎn)的增設(shè)。當(dāng)然，該測(cè)量區(qū)還應(yīng)保證觀測(cè)方便以及不易被風(fēng)沙掩埋等。此外，因?yàn)樾陆衬貐^(qū)風(fēng)沙較大，所以在對(duì)其道路施工過程中還應(yīng)注意避免其標(biāo)志不被風(fēng)沙掛倒或是掩埋。接下來，在實(shí)施樣本路基測(cè)試時(shí)，應(yīng)注意記錄沙石挖填高度并在樣本周圍標(biāo)志。而在對(duì)于路堤樣本測(cè)試時(shí)，還應(yīng)考慮路堤的加沉落度這一數(shù)值，確保樣本的可行性，以保證道路施工的順利進(jìn)行。
2)進(jìn)行完道路施工測(cè)量一環(huán)節(jié)后則可著手對(duì)其基地的施工。但是，首先要注意的是在施工道路基地的填筑前應(yīng)先將其路基表面及周圍的雜草、樹根等垃圾進(jìn)行清除并將路基填鴨平整。其次，若是在施工過程中遇到復(fù)雜沙丘地貌時(shí)，應(yīng)著力于保護(hù)路基的強(qiáng)穩(wěn)性。對(duì)此，在施工過程中可以采取分段保護(hù)措施來完成。當(dāng)然，若是在施工過程中除了遇到復(fù)雜沙丘地貌外，還遇到高度較低的流動(dòng)型沙丘地貌時(shí)，則不宜采用復(fù)雜沙丘地貌的施工方式，而是應(yīng)采取先將流動(dòng)型沙丘推平再根據(jù)相關(guān)環(huán)節(jié)施工的方式進(jìn)行施工。
3)在該施工過程中應(yīng)注意當(dāng)遇到不同地貌的施工條件時(shí)，不應(yīng)在測(cè)量完后直接施工，而是應(yīng)選取具有代表性的地段進(jìn)行試驗(yàn)。在試驗(yàn)路面根據(jù)測(cè)試結(jié)果進(jìn)行施工，再觀察測(cè)試結(jié)果，加以修正和完善，最終運(yùn)用于道路的整體施工中。
4)在以上3個(gè)環(huán)節(jié)都順利完成后則應(yīng)進(jìn)行道路的填筑施工環(huán)節(jié)。對(duì)于新疆沙漠地區(qū)的風(fēng)積沙地質(zhì)而言，其特點(diǎn)是性質(zhì)松散，雖穩(wěn)壓性好但容易出現(xiàn)下限現(xiàn)象。因此，在對(duì)該地質(zhì)進(jìn)行道路填筑的過程時(shí)，應(yīng)采用每層壓實(shí)厚度均小于500mm的水平分層填筑壓實(shí)法來進(jìn)行施工。顯而易見，該施工方法即是根據(jù)風(fēng)積沙橫斷面的水平層進(jìn)行由低到高的分層填筑。當(dāng)然，在該施工過程中主要仍依靠推土機(jī)的完成，其填筑厚度也是以試驗(yàn)階段的休整數(shù)據(jù)為依據(jù)。此外在推土機(jī)進(jìn)行天涯作業(yè)的同時(shí)，仍不能忽略填筑層的平實(shí)、碾壓范圍的精準(zhǔn)、壓實(shí)次數(shù)的保證以及推土機(jī)輪跡寬度的標(biāo)準(zhǔn)等。力求實(shí)現(xiàn)在填筑施工過程中的無漏壓、無死角的標(biāo)準(zhǔn)。
5)新疆沙漠地區(qū)道路施工過程中在處理完道路填筑過程后，還有一個(gè)不容忽略的過程就是對(duì)填挖結(jié)合部分的妥善處理。在對(duì)挖填部分處理過程中，應(yīng)注意挖填填料質(zhì)量的相對(duì)提高，并相應(yīng)提到壓實(shí)度，同樣采用從底層向上的逐層填筑方式。當(dāng)然，與填筑過程不同的是，在進(jìn)行填挖結(jié)合部處理過程時(shí)，填挖范圍應(yīng)根據(jù)每層不同的填方量來確定，并盡量采取通過移挖的方式來進(jìn)行填取。
最后，在以上施工工序均完成的基礎(chǔ)上，施工對(duì)還可根據(jù)新疆沙漠地區(qū)的特殊條件對(duì)施工道路進(jìn)行檢查、修繕等工作，確保修筑的公路確實(shí)適應(yīng)新疆沙漠地區(qū)的地理?xiàng)l件。
3 結(jié)論
眾所周知，新疆沙漠地區(qū)因?yàn)槠涮厥獾臍夂蚣暗乩項(xiàng)l件而造成了對(duì)其公路施工條件的困難，同時(shí)也證實(shí)了多年來我國(guó)公路為修到新疆沙漠地區(qū)的原因。然而，隨著我國(guó)改革開放步伐的逐步加快，以及我國(guó)各種生產(chǎn)技術(shù)條件翻天覆地的變化為我國(guó)將道路修筑到新疆沙漠地區(qū)提供了強(qiáng)有力的支撐和保證。為此，我國(guó)可根據(jù)新疆沙漠地區(qū)的特殊地理?xiàng)l件研制適合沙漠地區(qū)的道路修筑方法，保證在因地制宜的地理環(huán)境中修筑高質(zhì)量的沙漠地區(qū)的道路，方便新疆地區(qū)與外界的溝通交流，最終促進(jìn)我國(guó)交通業(yè)乃至我國(guó)經(jīng)濟(jì)的全面發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
[1]孟慶營(yíng)，韓森，華鋒，明，王新明，彭帝．風(fēng)積砂路基回彈模量研究[D]．天津市市政(公路)工程研究院院慶五十五周年論文選集(1950―2005)上冊(cè)，2005．
關(guān)鍵詞：高速公路；臺(tái)背回填；橋頭跳車；差異沉降；施工工藝
引言
公路建設(shè)是國(guó)家基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)中最主要的一部分，公路交通事業(yè)的迅速發(fā)展，為持續(xù)發(fā)展的經(jīng)濟(jì)注入了強(qiáng)大的活力，而橋梁、通涵等結(jié)構(gòu)形式成為一條高速公路建設(shè)中的主旋律。
臺(tái)背不均勻沉降主要是由回填不利造成的，而不均勻沉降會(huì)導(dǎo)致道路壽命與舒適性的降低。其產(chǎn)生的危害有：嚴(yán)重破壞回填區(qū)路面；橋頭與搭板連接處路面出現(xiàn)車轍與開裂；搭板上覆路面面層產(chǎn)生車轍；路基與搭板末端交界處路面產(chǎn)生差異沉降與橫向裂縫；回填區(qū)末端路面產(chǎn)生橫向開裂；涵頂上覆路面下沉；橋頭跳車等病害。
文章結(jié)合京石高速公路改擴(kuò)建工程對(duì)高速公路橋涵臺(tái)背差異沉降和回填施工工藝進(jìn)行簡(jiǎn)單的探討。
1 臺(tái)背差異沉降產(chǎn)生原因
引起臺(tái)背差異沉降的主要原因是地基基礎(chǔ)在路面、路基的恒載與汽車動(dòng)載的作用下引起的地基下沉。其次，在長(zhǎng)期車輛荷載作用下及路基填土自重的共同作用下，路基產(chǎn)生壓縮下沉；在車輛荷載的作用下，路面結(jié)構(gòu)層密實(shí)度增加、厚度減薄而產(chǎn)生的下沉，都是引起臺(tái)背差異沉降的重要原因。此外，界面剛?cè)嵬蛔儺a(chǎn)生的沉陷、設(shè)計(jì)不合理、施工質(zhì)量控制不足等因素也是產(chǎn)生橋頭跳車部分原因。
2 臺(tái)背回填施工工藝
臺(tái)背回填質(zhì)量控制的關(guān)鍵在于路基填筑、界面控制和臺(tái)背填料的壓實(shí)度三方面。
2.1 臺(tái)背回填施工應(yīng)遵循的原則
2.1.1 臺(tái)背回填壓實(shí)度要求
京石高速公路改擴(kuò)建工程臺(tái)背回填采用分層填筑，每層填筑壓實(shí)厚度應(yīng)不大于15cm。壓實(shí)度應(yīng)控制為97%，在每層填料壓實(shí)完成后，都應(yīng)遵循規(guī)范要求的頻率進(jìn)行壓實(shí)度檢測(cè)，只有檢測(cè)合格后才能進(jìn)行下一層的施工。回填施工之前，應(yīng)人工將臺(tái)背基坑中的松土清除干凈，已填筑的路基進(jìn)行挖臺(tái)階處理，底部距基礎(chǔ)外緣3m，與新填路基銜接處按1：1.5的比例放坡開挖臺(tái)階，臺(tái)階寬度1.5m，高1m。[1]
2.1.2 臺(tái)背回填所用填料要求
京石高速公路改擴(kuò)建工程臺(tái)背回填，施工設(shè)計(jì)圖紙所采用的回填材料主要有兩種：即石灰土和液態(tài)粉煤灰。
石灰土的優(yōu)點(diǎn)有水穩(wěn)性好、回彈模量大，是防治流水掏蝕臺(tái)后填料的有效措施；液態(tài)粉煤灰具有自重輕、壓縮性小、密實(shí)性好的特點(diǎn)，可以大大降低臺(tái)背填料的附加應(yīng)力，從而減少路基與橋臺(tái)的不均勻沉降，降低橋頭跳車的產(chǎn)生[2]。液態(tài)粉煤灰應(yīng)采用拌和站集中拌和，以減小其對(duì)環(huán)境產(chǎn)生的污染。
2.1.3 臺(tái)背回填施工要求
（1）臺(tái)背回填應(yīng)與錐坡填土同步進(jìn)行。
（2）根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工情況，當(dāng)結(jié)構(gòu)物已完成且路基土方未填筑或填筑進(jìn)度較慢時(shí)，采用7%石灰土與路基同步填筑；當(dāng)路基填筑較快或已完成，結(jié)構(gòu)物施工較慢時(shí)，采用液態(tài)粉煤灰填筑。嚴(yán)禁使用砂礫或山皮土作為填料進(jìn)行填筑。
（3）臺(tái)背回填時(shí)，臺(tái)（涵）身水泥砂漿的強(qiáng)度與混凝土強(qiáng)度應(yīng)達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的90%以上，在施工過程中應(yīng)采取完善的保障措施，以確保結(jié)構(gòu)物基底不被水浸泡。
（4）臺(tái)背回填施工應(yīng)符合設(shè)計(jì)圖紙的尺寸要求，根據(jù)圖紙?jiān)O(shè)計(jì)本項(xiàng)目分U型橋臺(tái)、肋式、扶壁式橋臺(tái)、暗板涵、明板涵、箱涵、管涵，施工時(shí)認(rèn)真審核圖紙，按橋頭路基處理設(shè)計(jì)圖進(jìn)行施工。
（5）臺(tái)背回填的順序應(yīng)滿足設(shè)計(jì)圖紙要求，若圖紙未進(jìn)行具體要求則應(yīng)確保：對(duì)于梁式橋應(yīng)在梁板安裝以后，再兩側(cè)對(duì)稱的進(jìn)行輕型橋臺(tái)的填土；對(duì)于有支撐梁的輕型橋臺(tái)，必須在支撐梁澆筑或安裝完畢之后才能進(jìn)行回填；對(duì)于整體式箱涵應(yīng)在兩側(cè)對(duì)稱進(jìn)行回填；柱（肋板）式橋臺(tái)宜先完成臺(tái)背回填，再進(jìn)行蓋梁澆筑，可充分發(fā)揮機(jī)械作用，做到臺(tái)背回填不沉降，其回填應(yīng)兩側(cè)對(duì)稱、平行進(jìn)行，回填施工的順序應(yīng)確保構(gòu)件不產(chǎn)生附加水平推力[3]。對(duì)于已完成蓋梁澆筑的橋臺(tái)，若填至蓋梁下方，由于凈空較小導(dǎo)致小型機(jī)械不能作業(yè)時(shí)，可用M7.5砂漿漿砌片石，分層鋪砌蓋梁底。
3 臺(tái)背回填數(shù)值計(jì)算模型的建立
對(duì)于暗涵臺(tái)背回填土而言，沉降變形在填土的豎向總變形中占具了絕大部分。路面下部2m范圍之內(nèi)是交通荷載的主要影響范圍。數(shù)值模擬過程中，由于上部結(jié)構(gòu)層和車輛荷載對(duì)橋臺(tái)及臺(tái)后填土的影響很小，臺(tái)后土體主要考慮承受的荷載影響有土體的自重應(yīng)力與上部路面結(jié)構(gòu)層及車輛荷載的影響。
模型參數(shù)為混凝土容重24.0KN/m3，彈性模量25GPa，泊松比0.17；填筑粘土容重17.1KN/m3，彈性模量23MPa，泊松比0.35，粘聚力87KPa，內(nèi)摩擦角23.8°[4]。
通過豎向沉降分布圖可以看出能夠得到：填料產(chǎn)生最大的沉降值為4.217mm，出現(xiàn)在距離涵洞約5m外的區(qū)域，由于回填邊界呈倒梯形，故沉降在回填體內(nèi)部呈凹形分布。填土部分分布為壓應(yīng)力，而由于剛性――柔性面之間的相互作用，在涵臺(tái)墻背的兩側(cè)分布著一定的拉應(yīng)力。
圖1 豎向沉降分布圖
試驗(yàn)段沉降觀測(cè)與數(shù)值模擬趨勢(shì)一致，但也存在一些差異，主要是由于在實(shí)際工程施工中，填料壓實(shí)度不可能完全達(dá)到100%。而在模擬計(jì)算中，參數(shù)代入時(shí)考慮的是填料完全壓實(shí)的情況，而且數(shù)值模擬未考慮產(chǎn)生在地基中的沉降，而實(shí)際施工中地基肯定存在著一定沉降。因此，觀測(cè)得到的沉降值大于數(shù)值模擬的沉降值是合理的。
4 結(jié)束語(yǔ)
作為工程質(zhì)量通病的橋頭跳車，雖然暫時(shí)還無法徹底消除，但只要不斷改進(jìn)臺(tái)背回填的施工工藝，加強(qiáng)施工質(zhì)量監(jiān)控，就能大大提高臺(tái)背填土的質(zhì)量，減少病害的產(chǎn)生和危害。
液態(tài)粉煤灰和石灰土作為兩種臺(tái)背回填材料，能夠有效的控制沉降，提高高速公路臺(tái)背回填質(zhì)量，降低填料不均勻沉降，在工程應(yīng)用方面具有較好的價(jià)值。
參考文獻(xiàn)
[1]中華人民共和國(guó)交通部.公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（JTGB01-2003）[S].人民交通出版社，2004.
[2]徐培華，王安玲.公路工程混合料配合比設(shè)計(jì)與試驗(yàn)技術(shù)手冊(cè)[M].人民交通出版社，2001.