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高填土路基的質(zhì)量監(jiān)控論文
摘要：本文論述了高填方路基施工中所需控制的各個環(huán)節(jié)，及填方中的地下水的排引對高填方路基施工的建議。
1、前言
高速公路作為社會現(xiàn)代文明的產(chǎn)物，對我國的經(jīng)濟發(fā)展和社會生活起到了具大的推動作用，因其全封閉、全立交的特點，為滿足快速、安全、經(jīng)濟、舒適等社會發(fā)展需要，而得到迅速發(fā)展，在山區(qū)修建高速公路也很普遍，高填深挖路基逐漸增多，如何控制好高填土路基的施工質(zhì)量，就顯得尤為重要。
筆者在西南省份山嶺區(qū)某高速公路擔(dān)任施工監(jiān)理任務(wù)時，是一段山嶺溝谷地形，自然坡較陡，雨季長，雨量大，山體地下水豐富，路基施工難度較大。本文主要針對此段高填土路基施工監(jiān)控談幾點粗淺看法。
2、高填土路基的主要病害
路基是路面的基礎(chǔ)，路基施工質(zhì)量的好壞，直接影響到路面的質(zhì)量、影響路面的使用壽命、行車舒適性和行車安全等，因此控制路基的施工質(zhì)量，尤其是控制高填方路基的施工質(zhì)量，對減少路基病害的發(fā)生，提高公路的使用壽命顯得極為重要。
高填方路基的主要病害有：整體或局部沉降、縱橫向開裂、滑坍等，其產(chǎn)生的原因主要是工程地質(zhì)和施工質(zhì)量。這里主要談如何控制高填方的施工質(zhì)量，以減少病害的發(fā)生。
3、高填土路基的施工準(zhǔn)備階段
高填方施工前，由試驗監(jiān)理工程師配合，要求承包人對填料做下列試驗項目：
�。�1）液限、塑限、塑性指數(shù)、液性指數(shù)；
（2）顆粒分析；
�。�3）密度；
�。�4）相對密度；
�。�5）重型擊實；
（6）CBR；
�。�7）有機質(zhì)含量及易溶鹽含量。
施工監(jiān)理要對液限、塑限、塑性指數(shù)、液性指數(shù)、重型擊實試驗、CBR試驗等進(jìn)行復(fù)核，以確保標(biāo)準(zhǔn)性試驗的準(zhǔn)確性，并要求承包人的自檢體系一定要健全、完備。
在開工前要求承包人在試驗路段進(jìn)行壓實試驗，確定路基施工的機械組合、壓實遍數(shù)、松鋪厚度、壓實厚度、松鋪系數(shù)等施工數(shù)據(jù)。
4、高填方路基的施工階段
實踐證明，如壓實度大于95%時，填高每增加1米，工后沉降約為1厘米，而車輛荷載作用影響僅為80～150cm深度，路基沉降主要是自重作用，因此，路基的層間壓實顯然成為控制的重點。路基壓實度是保證路基強度及路面使用質(zhì)量的關(guān)鍵，直接關(guān)系到路面的使用性能及壽命。如果路基壓實度不足，在運營過程中，路面就可能產(chǎn)生轍槽、裂縫、沉陷等病害，使路面產(chǎn)生剪切破壞。控制層間壓實度成為控制施工質(zhì)量的重中之重，應(yīng)從以下幾個方面著手。
4.1清表和挖除控制我國南方雨量充沛，雨季又長，因此，各種喬灌植被生長茂盛。為保證路基的填筑質(zhì)量，在填筑前，必須對植被根系進(jìn)行徹底挖除。挖除后的根穴要進(jìn)行分層夯實，達(dá)到規(guī)定的壓實度。監(jiān)理人員要對根穴壓實進(jìn)行抽檢，而按樁號位置作好記錄，備查。清表與植根挖除后，按規(guī)定進(jìn)行填前碾壓。
4.2填料控制路基填料不得使用淤泥、沼澤土、有機土、含草皮土、生活垃圾、樹根和含有腐朽物質(zhì)的土，施工中的不合格填料必須棄掉。液限大于50，塑性指數(shù)又大于26的土，以及含水量超過規(guī)定的土，不得直接作為填料。不同性質(zhì)的土應(yīng)分別填筑，不得混填。每種填料累計總厚不宜小于0.5m.當(dāng)填料發(fā)生變化時，或同一種填料填筑超過2000m3時，都要取樣進(jìn)行重型擊實試驗，確定最大干密度及最佳含水量，以便指導(dǎo)路基的壓實施工。
4.3嚴(yán)格控制含水量含水量是影響壓實效果的決定性因素，含水量較小時，水膜潤滑作用不明顯，外部功能也不能克服粒間引力，土粒相對移動不容易，因此壓實效果較差，壓不密實；含水量過大時，土孔隙中會出現(xiàn)自由水，壓實功能不能使氣體排出，且壓實功能的一部分被自由水抵消，減小了有效壓力，壓實效果也較差，會出現(xiàn)“彈簧”現(xiàn)象，且會粘輪。只有在最佳含水量時，最容易獲得最佳的壓實效果。理論上，在最佳含水量條件下壓實到最大干密度的土體，強度相對最高，水穩(wěn)定性最好。因此必須嚴(yán)格檢測用作填料土的含水量，只有在最佳含水量±2%的范圍內(nèi)才允許進(jìn)行碾壓。在施工現(xiàn)場主要用酒精燃燒法來測定填料土的含水量，如出現(xiàn)含水量ω＜ω0－2%時，需加水均勻拌和；當(dāng)ω＞ω0＋2% 時，需要晾曬。如果施工現(xiàn)場條件允許的話，可采用分段填筑、分段晾曬、分段碾壓的處理方法，并且盡量避開雨季施工。
4.4分層填筑、分層碾壓路堤填筑應(yīng)采用水平分層填筑法施工。采用機械壓實時，分層的最大松鋪厚度，不應(yīng)超過30cm（機械攤鋪不超過25cm），填筑至路床頂面最后一層的最小壓實厚度，不應(yīng)小于8cm.壓實土層的密實度隨深度遞減，表面5cm的密實度最高。施工中松鋪厚度的控制采用插桿掛線，隨機挖孔及水準(zhǔn)量測綜合控制。填料的攤鋪采用平地機整平并輔以人工找平。
路堤邊緣往往壓實不到位，土體松散，造成雨后滑坍，故施工中邊緣部位要求寬填50cm，以保證全寬路基的壓實。因此段填方正處于山坡填筑，要求碾壓時一定要由外側(cè)向內(nèi)側(cè)開始碾壓，如果由內(nèi)側(cè)向外側(cè)碾壓，將會對填料向外側(cè)擠推，造成邊緣下沉。
路基在壓實過程中，并不是碾壓遍數(shù)越多，壓實效果越好，只有按試驗路段中確定的碾壓遍數(shù)進(jìn)行碾壓，才能保證每層的整個深度內(nèi)的壓實度處處均勻，達(dá)到設(shè)計規(guī)定的壓實度。如碾壓遍數(shù)過多，土的密實程度并不會有顯著的提高，相反，會造成土體破壞，效果適得其反，且不經(jīng)濟。碾壓過程中一定要控制好壓路機的碾壓速度，由試驗路段確定。相鄰兩次的輪跡重疊應(yīng)達(dá)到15～20cm，保證壓實均勻，不出現(xiàn)漏壓現(xiàn)象。施工機械要求自重16T以上的振動壓路機、推土機、平地機等，以保證碾壓質(zhì)量。
4.5加強測試檢驗及壓實控制某高填土路段要求填料最小強度、最大粒徑、壓實度。
為保證壓實效果，必須加強測試檢驗，要求施工單位層層自檢壓實度，監(jiān)理層層抽檢，檢測方法采用灌砂法，檢測頻率為施工單位按每2000m3檢測4處，監(jiān)理抽檢頻率為30%以上，抽檢點應(yīng)選在路基壓實薄弱處，以確保路基壓實質(zhì)量，對壓實度數(shù)據(jù)要進(jìn)行數(shù)理統(tǒng)計分析，驗證壓實度代表值k必須滿足的條件：k=kˉ-t0s／√n≥k0式中：kˉ—檢驗評定段內(nèi)各檢驗點壓實度的平均值；
t0—t分布表中隨自由度和保證率（或置信度）而變的系數(shù)；
s—檢驗值的均方差；
n—檢測點數(shù)；
k0—壓實度標(biāo)準(zhǔn)值；
應(yīng)用數(shù)理統(tǒng)計的方法，比單純算術(shù)加權(quán)平均值法要求更為嚴(yán)格，只有每一壓實層，檢驗評定合格后，才允許填筑下一層，否則，需繼續(xù)碾壓處理，直至合格。
當(dāng)填料土質(zhì)發(fā)生變化時，及同一填料填筑≥2000m3后，必須重新做重型擊實試驗，確定最大干容重及最佳含水量，灌砂法所用的標(biāo)準(zhǔn)砂也必須經(jīng)常標(biāo)定，以保證壓實度檢測的準(zhǔn)確可靠性，在灌砂法的操作工藝上，取土樣的底面位置必須為每一壓實層底部，以保證檢測數(shù)據(jù)的真實有效。只有層層控制填土的壓實度，才能保證全深度范圍內(nèi)的壓實質(zhì)量。
4.6控制施工工藝，保證高填方路基的整體穩(wěn)定性當(dāng)路堤在斜坡上填筑，其垂直路中線測得的原坡陡于1：5時，原地面要挖成臺階狀，橫坡陡峻地段的半填半挖路基，必須在山坡上從填方坡角向上挖成向內(nèi)傾斜的臺階，坡度為2%，臺階寬度不應(yīng)小于1m，并進(jìn)行夯實。筆者所監(jiān)理的高填方路段，所開臺階高1m，寬2m，向內(nèi)傾斜，坡度不小于2%，利用小型機具進(jìn)行夯實，施工中杜絕施工單位制造假臺階蒙混過關(guān)。為了進(jìn)一步加強高填方路基的整體穩(wěn)定性。在地質(zhì)條件較差路段，建議在臺階部位增設(shè)鋪筑土工格柵的施工工藝。
5、地下水與地表水的排出
水是引起路基各種病害的主要因素，我國南方省份年降水量大，山體地下水極其豐富，如處理不當(dāng)，將會造成惡劣后果。為了將地下水暢通的排出路基以外，筆者監(jiān)理路段填方專門設(shè)置了碎石盲溝，盲溝主溝總長度91.65m、支溝199.3m，成功地將山體中的地下水引入河流。
在肓溝修建過程中，監(jiān)理人員應(yīng)注意：
�、艡z查盲溝基槽深度、底部高程、斷面尺寸、平面位置；
⑵檢查盲溝基礎(chǔ)（底部不透水層）強度、縱坡；
�、菣z查盲溝側(cè)墻垂直度、鈄坡度、縱向順直度；
�、葯z查填筑的透水材料級配、含泥量、密實度、不同透水材料的填筑層次和土工合成材料。在以上項目的檢查中，如發(fā)現(xiàn)不符合設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的，要及時糾正。
隨著路基填筑高度的增加，更應(yīng)及時排除路基頂表積水，根據(jù)縱斷面高程的變化，每隔25—30m設(shè)置一處臨時排水水簸箕，這樣既防止了雨水沖刷邊坡造成沖溝，又能將路基頂面積水排出，避免路基頂面積水引發(fā)的各種病害，為路基雨后及時施工創(chuàng)造了條件。
7 關(guān)于高填方路基施工的建議為了更好地保證高填方路基的壓實效果及整體性，減少病害的發(fā)生，建議高填方路基施工中每10層施加重夯一遍，每10層測一次彎沉，以增加壓實量和檢測工作，確保壓實質(zhì)量。
參考文獻(xiàn)
1、云南元磨高速公路施工技術(shù)規(guī)范
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