高原濕陷性黃土地區(qū)沖溝高填方路基施工工藝及質(zhì)量控制

高原濕陷性黃土地區(qū)沖溝高填方路基施工工藝及質(zhì)量控制:WiththespeedingupofhighwayconstructioninChina,thehighwayconstructionintheLoessPlateauofNorthwestChinaisalsofollowed.LoessPlateaugeologicterrainiscomplexandchangeable，inordertoreduceinvestment，gullyhighfillingroadbedconstructionhasbecomeacommonphenomenon.However，duetothecharacteristicsofcollapsibleloesspost-constructionsettlementisserious.Inordertoensurequality，gullyconstructionwillbecomeakeyanddifficultpointinroadbedconstruction.Therefore，weshouldproceedfromtheconstructionprocessandqualitycontroltoconsiderthehighlandcollapsibleloessgullyhighfillingroadbedconstruction.1工程概況我項(xiàng)目部承建蘭州全?？趪?guó)家高速公路臨洮全渭源段建設(shè)項(xiàng)目LW4合同段，該施工地段處于黃土高原山嶺重丘區(qū)，地形地質(zhì)復(fù)雜多變，該段路基總共橫向跨越6條沖溝，溝壑縱橫且較深，地形為V字形或U字形，深度從10m到20m不等。2施工工藝及質(zhì)量控制要點(diǎn)2.1清表及清淤①清表。沖溝路基范圍內(nèi)樹(shù)木、樹(shù)根及雜草進(jìn)行清除，對(duì)原地面進(jìn)行清表處理，處理深度不小于30cm。樹(shù)木根系發(fā)達(dá)的局部位置以挖除全部根系為標(biāo)準(zhǔn)。②清淤。由于長(zhǎng)期地表水沖涮和地下水的浸泡，在溝底位置沉積了一層腐殖土和淤泥，厚度在1.5m到3m不等，沖溝施工前，必須清除腐殖土和淤泥，露出泥巖或硬土。2.2刷坡清表后將溝壁按1：1刷坡，保證將路基范圍內(nèi)及沖溝上下游一定范圍內(nèi)所有陷穴（暗穴）開(kāi)挖徹底，并且開(kāi)挖至硬土為止。2.3臺(tái)階開(kāi)挖溝壁刷坡完成后，開(kāi)始開(kāi)挖臺(tái)階?？v坡按1：1刷坡后大于12%，應(yīng)開(kāi)挖臺(tái)階，?M向根據(jù)清表后原地面實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)繪制沖溝斷面圖，在橫坡陡于1：5時(shí)應(yīng)開(kāi)挖臺(tái)階。臺(tái)階開(kāi)挖控制要點(diǎn)：1）根據(jù)沖溝縱橫斷面圖繪制臺(tái)階開(kāi)挖線(xiàn)，現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量放樣后開(kāi)挖。臺(tái)階從上往下逐層開(kāi)挖，開(kāi)挖臺(tái)階的廢土用自卸車(chē)運(yùn)出至棄土場(chǎng)。2）臺(tái)階寬度不小于2m，高度不大于2m。3）臺(tái)階表面設(shè)置向內(nèi)傾斜大于4%的坡度，填筑到該臺(tái)階高度時(shí)用振動(dòng)壓路機(jī)進(jìn)行碾壓，壓實(shí)度不小于94%。由于壓路機(jī)碾壓時(shí)，只能對(duì)大面碾壓密實(shí)，對(duì)于壓路機(jī)不能碾壓到的臺(tái)階邊緣、死角等，人工進(jìn)行修整后用小型夯機(jī)夯實(shí)。4）臺(tái)階正面修整垂直、無(wú)松動(dòng)土，做到整齊、美觀(guān)；臺(tái)階表面無(wú)浮土，雜草2.4溝底換填沖溝底部清除淤泥后，基底經(jīng)平整、碾壓使壓實(shí)度或地基承載力達(dá)到設(shè)計(jì)要求，再按設(shè)計(jì)進(jìn)行強(qiáng)夯處理。換填材料采用粒徑較大的砂礫，砂礫分層填筑，換填深度根據(jù)實(shí)際情況而定。2.5盲溝施工換填完成后，在溝底及溝壁按要求開(kāi)挖溝槽，溝槽開(kāi)挖深度至泥巖或硬土層，埋設(shè)？準(zhǔn)300軟式透水管，透水管的坡度宜為2%-4%，以排除溝底及溝壁滲水。透水管進(jìn)口要求遠(yuǎn)離路堤坡腳（沖溝填平區(qū)）3山之外，透水管出口要求遠(yuǎn)離路堤坡腳3m之外，并且應(yīng)高于地表排水溝常水位200mm，寒冷地區(qū)宜大于500mm，回填天然砂礫時(shí)先用袋裝砂礫把透水管包裹住，再用干凈的大粒徑砂礫進(jìn)行回填。2.6涵洞施工涵洞分為兩種形式：一種為設(shè)在溝底流水用涵洞；一種為設(shè)在溝壁邊坡上一定高度的通行和流水兩用涵洞。溝底涵洞在施工完盲溝后便可施工，溝壁邊坡上的涵洞要等到?jīng)_溝分層填筑到該涵洞基礎(chǔ)底時(shí)才可施工。為保證涵洞質(zhì)量，在涵洞施工前將基礎(chǔ)底進(jìn)行強(qiáng)夯處理后換填6%的水泥穩(wěn)定砂礫。之后，按照設(shè)計(jì)進(jìn)行涵洞基礎(chǔ)、涵臺(tái)、臺(tái)帽等的施工。2.7涵洞臺(tái)背回填涵洞臺(tái)背回填宜用透水性好的材料填筑，填料粒徑宜小于50mm。臺(tái)背回填前，在涵洞臺(tái)背上按設(shè)計(jì)要求施劃分層線(xiàn)。填筑時(shí)，填料分層、對(duì)稱(chēng)填筑，由于邊角處壓路機(jī)難以碾壓，所以每層壓實(shí)厚度不宜大于150mm。當(dāng)工作面較大時(shí)用重型機(jī)械碾壓，死角區(qū)域用小型夯實(shí)機(jī)具輔助夯實(shí)。壓實(shí)后抽檢壓實(shí)度，檢驗(yàn)合格后才能進(jìn)行下道工序施工。涵洞臺(tái)背回填壓實(shí)度應(yīng)不小于96%。兩側(cè)及頂面填土?xí)r，應(yīng)采取措施防止壓實(shí)過(guò)程對(duì)涵洞產(chǎn)生不利后果。2.8沖溝高填方路基填筑2.8.1縱、橫向填挖交界區(qū)域填筑①縱向填挖交界區(qū)域采用天然砂礫填筑，天然砂礫的最大粒徑不超過(guò)10cm。填筑區(qū)域?yàn)殚_(kāi)挖臺(tái)階線(xiàn)與縱向填挖交界為填方側(cè)5m范圍內(nèi)按坡比為1：1.5至涵洞頂或原地面?？v向填挖交界區(qū)域的天然砂礫起到填挖過(guò)渡和排除溝壁滲水的作用。②橫向填挖交界部位，設(shè)置60cm的天然砂礫排水層，臺(tái)階處全部填筑天然砂礫，天然砂礫從頂層臺(tái)階一直填筑到路基坡腳處。③填筑時(shí)，為了保證路基壓實(shí)度，每層松鋪厚度不超過(guò)30cm，每層填料鋪設(shè)的寬度每側(cè)超出路堤設(shè)計(jì)寬度不小于50cm，以保證修整路基邊坡后的路堤邊緣有足夠的壓實(shí)度。碾壓前先用推土機(jī)進(jìn)行初平，再用平地機(jī)進(jìn)行終平，控制層面平整、均勻，攤鋪時(shí)填筑層頂面做成向兩側(cè)（單側(cè)）傾斜2%一4%的橫向排水坡。推平后進(jìn)行碾壓，壓路機(jī)碾壓速度控制2—4km/h，頻率30Hz左右，先用壓路機(jī)靜壓一遍，然后振動(dòng)碾壓4一5遍，最后再用壓路機(jī)靜壓一遍，碾壓時(shí)由兩側(cè)開(kāi)始向中間進(jìn)行碾壓。并且每次錯(cuò)輪1/2輪寬。壓實(shí)度檢測(cè)合格后才能進(jìn)行下道工序施工。④為保證路基施工質(zhì)量和壓實(shí)效果，施工時(shí)嚴(yán)格控制填料含水量在最佳含水量±1%之間范圍內(nèi)，當(dāng)含水量不適宜時(shí)，用灑水或晾曬的辦法解決。2.8.2沖溝中間區(qū)域填筑除縱向填挖交界區(qū)域外，中間區(qū)域成倒三角形或倒梯形，填筑區(qū)域較小，原則上同一水平層路基的全寬度應(yīng)采用同一種填料，不得混合填筑。因?yàn)橥凰綄勇坊盍匣祀s，濕陷性黃土和天然砂礫塑性指數(shù)相差懸殊，CBR值不同，土的前期沉降量和天然砂礫相比較小，普遍工程工后沉降期較短，在后期自身靜載及其車(chē)輛的動(dòng)載作用下，濕陷性黃土的沉降量大于天然砂礫的沉降量，從而使沖溝的中心部位下凹，行車(chē)舒適性變差，并且將來(lái)在兩種填料交界處發(fā)生不均勻沉降，會(huì)產(chǎn)生橫向裂縫，進(jìn)一步反射到路面，地表水的出現(xiàn)將會(huì)使路基產(chǎn)生病害。在天然砂礫充足的地方，盡可能用天然砂礫填筑沖溝中間區(qū)域，天然砂礫空隙度大，透水性強(qiáng)，沉降量小，內(nèi)摩擦角大，CBR值大。同一填筑層填料統(tǒng)一，同一層填料CBR值、塑性指數(shù)相同，能夠更好的保證工程質(zhì)量。在天然砂礫短缺或降低成本的情況下確實(shí)要用兩種填料混填，天然砂礫應(yīng)填筑到填筑高度的1/3以上部位，可以起到透水作用的同時(shí)，進(jìn)一步防止工后較大的沉降。工后自重荷載下路堤會(huì)變形沉降，最大沉降量一般位于路堤填筑高度的1/3處，并且每層路堤剛填筑完成時(shí)，該層的沉降量為0，沉降主要靠工后沉降，工后濕陷性黃土的沉降量比天然砂礫的沉降量大，濕陷性黃土先于天然砂礫施工，可以提前沉降。2.9沖溝填平區(qū)填筑設(shè)在溝壁邊坡上的涵洞進(jìn)口基礎(chǔ)頂標(biāo)高高于沖溝上游填平區(qū)原地面標(biāo)高，地表流水無(wú)法從涵洞排出。因此，在沖溝高填方路堤填筑標(biāo)高達(dá)到?jīng)_溝上游填平區(qū)標(biāo)高時(shí)，填平區(qū)和路堤同步填筑，填筑橫坡應(yīng)不小于該段路基的橫坡，填筑材料盡可能和路堤填料相同，壓實(shí)度要求不小于90%。2.10強(qiáng)夯溝底在換填天然砂礫之前應(yīng)強(qiáng)夯處理，強(qiáng)夯范圍縱向?yàn)闆_溝溝底寬度，橫向?yàn)槌雎返虄蛇呥吰?m。填筑高度大于5m的沖溝，填挖交界處每填高5m進(jìn)行強(qiáng)夯處理，強(qiáng)夯寬度為6山，其中挖方側(cè)為2m（臺(tái)階寬度），填方側(cè)為4m。填挖交界處上路堤頂面采用強(qiáng)夯補(bǔ)強(qiáng)，強(qiáng)夯范圍：橫向填挖交界為上路床頂面寬度，縱向填挖交界為填方側(cè)10m，挖方側(cè)5.5m。強(qiáng)夯第一、二遍采用點(diǎn)夯，能級(jí)為1500kN?m，夯點(diǎn)正方形布置。施工時(shí)，連續(xù)夯擊每一夯位，夯擊次數(shù)為10次或最后兩擊平均夯沉量不大于50mm控制。點(diǎn)夯完成后，采用600kN?m的低能級(jí)進(jìn)行滿(mǎn)夯。滿(mǎn)夯時(shí)搭夯不小于1/2夯痕。具體參數(shù)應(yīng)通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試夯確定，以消除地面下4-5m以?xún)?nèi)土層的濕陷性為原則。強(qiáng)夯完成后，須對(duì)上部振松的土層進(jìn)行碾壓，使其壓實(shí)度不小于相應(yīng)位置處原地面或路堤設(shè)計(jì)要求的壓實(shí)度。2.11邊坡修整及防護(hù)路堤填筑達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí)，需盡快測(cè)量放樣、修整邊坡，并對(duì)邊坡進(jìn)行防護(hù)施工，防止路表水對(duì)黃土路堤邊坡的沖刷。2.12路基兩側(cè)急流槽施工路基兩側(cè)為了防止地表水漫流滲入路基，使路基下沉。應(yīng)增加急流槽，急流槽采取早接遠(yuǎn)送的原則施工，沖溝上游自流水口接全涵洞進(jìn)口，下游自涵洞出口接至自然溝渠。2.13沉降與穩(wěn)定監(jiān)測(cè)在高填方路堤施工中，通過(guò)建立觀(guān)測(cè)點(diǎn)網(wǎng)，監(jiān)控路基加載后水平位移量、垂直位移量，檢查路基穩(wěn)定。2.13.1沉降監(jiān)測(cè)①沉降板的位置埋設(shè)在已處理好的基底上，在埋設(shè)點(diǎn)地面鋪設(shè)600x600x200mm規(guī)格的砂墊層，將沉降板平放在坑內(nèi)，四周用黃砂填實(shí)并用水準(zhǔn)儀校正水平，再回填土整平壓實(shí)。②在施工填料過(guò)程中，應(yīng)先在沉降板周?chē)盍蠅簩?shí)，以保護(hù)沉降板，護(hù)套管埋設(shè)于離底板30cm處。對(duì)沉降板要采取可靠的保護(hù)措施，如有損壞時(shí)應(yīng)及時(shí)修復(fù)，重新測(cè)定測(cè)點(diǎn)高程，并記?在案。③在施工期間，每填一層進(jìn)行一次沉降觀(guān)測(cè)，如兩次填筑時(shí)間間隔較長(zhǎng)，每3天需觀(guān)測(cè)一次。路堤填筑完畢進(jìn)入自由沉降期，每隔14天觀(guān)測(cè)一次。④做好監(jiān)測(cè)原始記錄、沉降記錄匯總表、沉降曲線(xiàn)圖等資料。2.13.2穩(wěn)定監(jiān)測(cè)①位移邊樁采用鋼筋砼預(yù)制樁，砼設(shè)計(jì)標(biāo)號(hào)為C25,樁長(zhǎng)1.7m，邊長(zhǎng)10cm，在樁頂預(yù)埋不易磨損的鋼筋測(cè)頭，且頂部劃十字絲以利觀(guān)測(cè)。埋入深度在地表以下1.5m，樁頂露出地面高度20cm，埋置方法可采用打入或開(kāi)挖埋設(shè)，埋置后的邊樁周?chē)?/p>