市政道路软基清淤回填施工技术实践与探讨

发表时间:2021/8/31   来源:《城镇建设》2021年第4卷4月11期   作者:石双林
[导读] 通过结合某公路软基地质特点,对该公路软基采取清淤回填处理技术,结合该工程所采取的施工技术、软基监测等为同类软基换填施工提供参考实例。

        石双林
        身份证号:11011119880204****
        摘要:通过结合某公路软基地质特点,对该公路软基采取清淤回填处理技术,结合该工程所采取的施工技术、软基监测等为同类软基换填施工提供参考实例。

关键词:公路软基;清淤回填;填料选取;碎石盲沟

引言
        在市政道路施工软基地质处理技术中,常见方法包括排水固结法、深层搅拌法、高压喷射注浆法、加筋地基法、清淤置换回填法等,其中,清淤置换回填是将低液限软土进行置换、夯实处理,改善软土路基蠕变、松弛、流动、沉降等问题,提高软土路基固结性能。该方法具有施工简单、迅速、方便等特点,适用于排水困难、厚度较薄、表层无硬壳的浅层软土。

1.地基的概念
        为了减轻市政道路的运行压力,市政道路规划中采用的土层地基应保持土平台的高度,且确保深度垂直于水平面。常见的土层是软土地基,是市政道路施工形成的地下室。

2.软土地基的特点
        第一,软土地基的间隙较大,易发生细孔渗漏,促进隧道贯通。软土地基的含水量很高,因此市政道路一般处于高凸起区,允许下面的水向外膨胀而不是被挤压。第二,软土地基的压缩程度较大,由于该冲刷的过渡时间较长,形成的断面较大,因此相对较硬。第三,路面侵蚀程度较大。路面材料多为碎石与水泥等,与其他的混合材料相比,碎石与水泥材料在极端天气下,易出现腐蚀等问题,且水泥与碎石材料铺设的路面,其抵抗力相对较差,一旦在后期市政承受较大的荷载,极易引发裂缝等
质量与安全问题,影响工程的正常使用。

3.工程概况
        某高速公路标合同段公路路线全长15.360km,主线全线采用全封闭、全立交、双向六车道高速公路标准,设计速度为100km/h。整个合同段公路为丘陵地貌,基本以农田为主,谷底有小溪沟。原地面覆盖层主要为中、低液限粘土,结构松散不均匀。公路主线主要为淤泥和软土等特殊软基,而且最大换填深度约2.51m。

4.清淤换填施工
        1)清淤施工。对整个清淤路段中的所有淤泥和软土采取开挖清除,而且关键是确保其清淤范围达到设计清淤深度控制。清淤后应对软基路段采取地基承载力检测,从而结合承载力检测结果而采取下步施工。

    2)施作碎石盲沟。软弱土层清除后,对公路基底进行平整,然后通过重新放样而准确定出盲沟位置。这施工工序主要通过采用人工开挖沟槽,但应确保沟底应平顺,而且有足够的纵向坡度以保证流水顺畅,验收通过后方可换填砂岩片碎石。

    3)填料选取。对于清淤回填软基处理施工来说,填料的选取是相当关键,其决定回填后地基承载力是否达到预计目标的基础。所采用的填料在满足强度要求的前提下应尽可能采取路段沿线的材料,而且需准确识别岩石的特性,使回填料能达到合理的粒径和级配。本工程所采用的填料为砂岩片碎石,其填料最大粒径不宜超过层厚的2/3,石料强度不小于15MPa。

        4)控制松铺层厚度。根据回填的施工实践,应充分保障每层松铺厚度。本工程初定按松铺≤50cm控制,根据每层填筑面积机械配置的情况(摊铺平整压实和自卸汽车运输),计算出层铺运量和卸料间距。填筑采取标志杆确定松铺厚度。具体实施方案是在路基边每隔10米左右放一边桩,设置一根长1.5m的木棍,木棍下插30cm入土中,路基上50cm处红油漆设置标识,并用绳相连以方便控制松铺厚度。通过标志杆上标识来控制回填,每一层回填完毕后立即进行摊铺碾压。

    5)回填摊铺。填料摊铺应当采取大型推土机、人工配合的“进占式”方法进行摊铺。其中采取推土机推开整平时应当控制好其层铺厚度,以此为基准,把料倾倒在松铺铺层上,用推土机将填料逐渐往前推赶,形成一个比较均衡稳定的料层结构。在填料摊铺过程中,对个别不平处细料明显偏少、影响压实的路段,在摊铺初平的填料表面,采取人工配合铺洒一层碎石。铺洒细料后,摊铺层面应相对平顺,以利压路机碾压施工。

应当注意的是回填路段内应当有一定纵、横坡度,回填第一、二层时局部用小粒径石料进行分层找平,找平厚度约0.15---0.2米,并且采用推土机进行碾压推平。

    6)压实施工。压实采用重型振动式压路机自两边向中间进退进行,结合本工程实践经验,先静压1遍使不平的地方暴露出来用人工补平,弱振二遍后再进行强振碾压,横向接头重叠原轮迹的1/3,前后相临区段重叠1.0~1.5m,应达到无漏压、无死角、确保碾压均匀,强振碾压遍数初定5遍,且沉降差≤2mm,则压实质量符合规范要求。碾压时先边缘后中间、先低后高,一直进行到在重轮下不出现石块转动,表面平整均匀,压实层顶面稳定,不再下沉(无轮迹)时为止。

5.清淤回填质量控制措施
        1)压实控制措施。结合工程实践效果,公路软基回填中的压路机静压速度控制在2km/h,碾压行驶速度控制在4km/min以内能保证碾压压实效果,但表面平整度欠理想。为了更好地保证软基清淤换填填筑的平整度和压实效果,施工中压路机静压速度控制在1.5km/h,碾压行驶速度控制在3km/min内,工作激振频率在25~30HZ为宜。
        
        2)鉴于本工程在回填上料时有少部分石块粒径超出了技术规范的要求(大于压实层厚的2/3)。针对回填中出现的超粒径情况,本合同路段采取以下措施以确保路基填筑质量:a.人工用铁锤解小,对不能解小的则搬运到路基外集中堆放;b.对推土机推土过程中有坑槽地方在压路机碾压之前,人工用小颗粒石料和石屑补平,在静压后还有不平的地方,继续补平。从实践效果看,通过采取以上所提出的措施后,能有效地满足施工压实度和平整度要求。
        
        3)压路机碾压时先静压一遍,然后用人工对路基填筑进行找平处理;再用压路机进行来回往复压实,并记录碾压遍数,中途配合人工对路基碾压过程中的出现路基凹凸进行找平处理。错半轮往返一次为一遍。碾压时要由两边向中间纵向进退式进行,横向接头一般重叠1/3轮迹,前后相邻区段应纵向重叠1.0~1.5m。做到无漏压、无欠压、无死角。
        
        4)碾压前检查松铺厚度、平整度,符合要求后按预定的施工工艺和施工机械组合配置迅速进行碾压。碾压时,应遵循先轻后重,先稳后振,先低后高,先慢后快以及轮迹重叠等原则,同时施工时先两边后中间,轮印重叠宽度大于1/3碾宽,直到压至无明显轮迹为止。

        5)压实工艺参数选取。施工中压实质量由压实遍数、松铺厚度、沉降差综合控制,石料强度、粒径应符合有关的规定,并逐层压实至回填层顶面石块稳定。当碾压遍数达到预定遍数,碾压后目测无明显压路机轮迹,石块紧密、表面平整,且无明显的粗细料分离现象,当振压最后两遍观测标高差值(沉降差)平均值小于2mm,则认为压实度符合要求。若经沉降观测仍不符合规范要求,则增加碾压遍数到满足规定平均沉降值控制范围内。碾压过程出现弹簧现象部位要及时处理,重新碾压。本工程根据压实机械的压实能量选择压路机(≥18T自重,激振力330KN),压路机碾压遍数组合为:经静压一遍、小振二遍、大振5遍碾压,合计8遍后测得的沉降差指标符合控制≤2mm要求,对应的摊铺时的松铺系数为1.093。

结语
        在市政道路施工中,如果软土地基发生塌陷等问题,会对市政道路施工质量产生直接影响。因此,必须做好软土地基的清淤回填工作。通过采用清淤回填施工技术,不但能保障市政道路的质量,还能有效避免安全事故,为人民出行提供安全保障。在市政道路施工过程中,需要结合施工地形情况和环境因素选择合适的清淤回填施工技术,并制订科学的设计方案,才能更好地保障市政道路施工质量。

参考文献
[1]房超珺,程莹,盛俊.滨海吹填区软基换填施工技术研究与应用[J].工程质量,2018(6):50-53.
[2]卢海丰.浅谈碾压排水、换填及强夯工艺在软基处理施工中的联合应用[J].铁道建筑技术,2015(11):111-114.
[3]刘红义.换填土施工工艺在公路软基处理中的应用[J].城市建筑,2016(30):301.
[4]付晓辉.换填土施工工艺在公路软基处理中的应用[J].建筑工程技术与设计,2017(23):1906.
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