山区高速公路路堤填筑施工工艺

发表时间:2021/6/24   来源:《建筑实践》2021年5期(中)   作者:曾维樵
[导读] 以某山区高速公路项目为研究背景,在明确路基压实标准与压实度及填料强度要求的基础上
        曾维樵
        中交公路规划设计院有限公司   北京市   100022
        摘要:以某山区高速公路项目为研究背景,在明确路基压实标准与压实度及填料强度要求的基础上,阐述了路基填筑中填土路堤、土石混填路堤以及填石路堤的填筑施工工艺要点,为类似工程提供参考。
        关键词:填土路堤;土石混填;填石路堤

1  路基填料来源
        本项目主要位于山岭重丘区,填方量远大于挖方量;局部标段填挖不均衡,需要外借土方或外借石方。路线经过山区地带,为最大限度保护环境,集约节约利用资源,路堤填土基本由挖方路段及隧道废弃土石方供给,路堤填料类型有残坡积土、碎石土、开山石渣及隧道废弃石方。
2  土质路堤的填筑要求
        填方路基宜选用级配较好的粗粒土作为填料,砾类土、砂类土优先选作路床填料,细粒土用于填筑路堤底部。利用不同填料须采用分层填筑法,同一水平层均应采用同类填料。路堤填料须进行野外试验,不得使用淤泥、沼泽土、有机土、含草皮土、树根和腐殖质土。液限大于50%、塑性指数大于26以及含水量超过规定的土,也不得直接作为路基填料。路堤基底在填筑前进行压实,压实度不应小于90%;当路堤填土高度小于路床厚度时,基底的压实度不小于路床的压实度标准。
        土方路堤,必须根据设计断面采用水平分层填筑法施工,即按照横断面全宽分成水平层次逐层向上填筑,分层填筑、分层压实,用透水性不良的土填筑路堤时,应控制其含水量在最佳压实含水量±2%之内。采用机械压实时,分层的最大松铺厚度不应超过30cm,填筑至路床顶面最后一层的最小压实厚度不应小于10cm。为保证路基边部的强度和稳定,施工时每侧超宽50cm压实,施工加宽与路堤同步填筑,严禁出现贴坡现象。
        若原地面不平,应由最低处分层填起,每填一层,经压实符合规定之后再填上一层。原地面纵坡大于12%的地段,可采用纵向分层法施工,沿纵坡分层,逐层填压密实。山坡路堤,地面横坡不陡于1:5且基底满足要求时,路堤可直接修筑在天然的土基上;地面横坡陡于1:5时,原地面应按设计要求挖台阶,并用小型夯实机加以夯实,填筑应由最低一层台阶填起,并分层夯实,所有台阶填完之后,即可按一般填土进行。横向陡峻地段的半填半挖路基,必须在山坡上从填方坡脚向上挖成内倾斜的台阶,台阶宽不小于2.0m,其中挖方一侧在行车道范围内的宽度不足一车道宽度时,开挖一个车道宽,其上路床深度范围内的原地面予以挖除换填,并按上路床填方的要求施工。
        若填方分几个作业段施工,两段交接处,不在同一时间填筑,则先填地段,按1:1坡度分层留台阶。若两个地段同时填,则应分层相互交叉交叠衔接,其搭接长度,不小于2.0m。对于陡峻山坡半挖半填路基,设计边坡外面的松散弃土应在路基竣工后全部清除。
        不同土质混合填筑路堤时,应符合下列规定。
        ①以透水性较小的土填筑于路堤下层时,应作成4%的双向横坡;如用于填筑上层时,不应覆盖在由透水性较好的土所填筑的路堤边坡上。
        ②不同性质的土应分别填筑,不得混填。每种填料层累计总厚不小于0.5m。
        ③凡不因潮湿影响而变其体积的优良土应填在上层,强度较小的土应填在下层。
3 土石混填路基的填筑要求
        残坡积土、碎石土、开山石渣均为土石混合填料,按《路基设计规范》(JTG D30-2015)中的要求填筑,分层填筑、采用重型机械分层碾压密实,最大松铺厚度不超过40cm。易风化岩石及软质岩石用作填料时,按土质路堤的技术要求填筑。

当土石路堤所采用的天然土石混合料中所含石料强度大于15Mpa时,石块的最大粒径不得超过压实厚度的2/3,超过的应解小或清除;当所含石料强度小于15Mpa(软质岩)时,石料最大粒径不得超过压实厚度,超过的应打碎。
        土石混填路堤不得采用倾填方法,均应分层填筑,分层压实。每层铺筑厚度应根据压实机械类型和规格确定,不超过40cm。压实后渗水性差异较大的土石混合料应分层或分段填筑,不宜纵向分幅填筑。如确需纵向分幅填筑,应将压实后渗水良好的土石混合料填筑于路堤两侧。当土石混合料来自不同的路段,其岩性或土石混合料比相差较大时,应分层或分段填筑。土石混合填料中,当石料含量超过70%时,应先铺填大块石料,且大面向下,放置平稳,再铺小块石料、石渣或石屑嵌缝找平,然后碾压;当石料含量小于70%时,土石可混合铺填,但应避免硬质石块(特别是尺寸大的硬质石块)集中。土石路堤路床顶面以下路床范围内应填筑符合路床要求的土分层压实,填料最大粒径不大于10cm。
4 填石路基的填筑要求及质量控制
        当填料中石料(粒径大于4cm)含量超过70%时,按填石路堤压实标准进行控制,用来填筑填石路堤的石料应为不易风化的中硬质岩,禁止采用具有膨胀性的风化岩等填筑路基。填石路堤施工应采用大功率推土机、重型压实机具施工。在施工前,应通过铺筑试验路段确定合适的填筑层厚、压实工艺以及质量控制标准。
        填石料顶面应无明显孔隙、空洞,在填筑其它填料前,填石路堤最后一层的铺筑厚度不大于400mm,过渡层碎石料粒径应小于150mm,其中小于0.05mm的细料料含量不应小于30%。
        为提高路堤的压实度,减少路堤本体的工后沉降,在常规压实的基础上,对高路基必要时采取冲击碾压、强夯或重型压路机碾压等增压实处理措施。当路基连续填筑长度大于100米时可采用冲击碾压、小于100米应采用重型压路机碾压或强夯进行增强补压。
        填石路堤采用了与土质路堤相同的路基横断面型式和边坡坡率,边坡采用浆砌片石衬砌拱骨架植草防护,砌筑在设计坡面线外,以增强填石路堤的稳定性和景观效果。
        填石路堤不得采用倾填方法,均应分层填筑,分层压实,分层松铺厚度不大于0.5m。逐层填筑时,应安排好石料运输路线,专人指挥,按水平分层,先低后高、先两侧后中央卸料,并用大型推土机摊平。个别不平处应配合人工用细石块、石屑找平,当石块级配较差、粒径较大、填层较厚、石块间的空隙较大时,可于每层表面的空隙里扫入石屑、石渣、中、粗砂,使空隙填满。若填料岩性相差较大,则应将不同岩性的填料分层或分段填筑。
        土石混填路堤和填石路堤的施工质量不易控制,完工后容易出现基顶开裂、沉陷甚至路面破坏等问题。应引起足够重视,并将其作为路基工程中的重点之一加以控制,无论路堤高低,均不允许采用倾填方式填筑,必须严格控制松铺厚度及压实质量。
        
5 结语
        在公路建设项目环保监管日趋严格的形势下,山区公路项目利用挖方及隧道弃渣进行路堤填筑不仅符合集约节约利用资源的要求,而且还可以大幅度节省成本。未来,填挖平衡、就地取材的建设理念会更加深入人心,山区公路建设应鼓励采用填土、土石混填和填石路基方式,通过提高施工工艺,提高施工质量,保持路基良好性能。通过以上三种不同类型路堤填料填筑工艺的总结,可以为山区公路项目建设提供借鉴,为我国绿色公路发展打下坚实基础。
        

参考文献:
        [1]宋林涛.高速公路路基挖方及填筑施工工艺[J].四川建材,2021,47(03):138-139.
        [2]阿卜杜热合曼·阿卜杜热西提.高速公路路基分层压实填筑技术[J].中国公路,2020(16):110-111.
        [3]《公路路基设计规范》(JTG D30-2015)
       
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