時間：2023-04-01 10:07:06
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關(guān)鍵詞：高填方，路基，沉降觀測，分析
1.工程概述
在洛界高速公路NO.5標路基施工中，其中一段路基填高達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，由于對路基沉降的原因和機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標路基施工中選取了1#點(K35+200)、2#點 (K35+200)、3#(K35+300)三個有代表性的位置分別對路堤填筑材料本身和原地基進行沉降觀察研究。
2.沉降觀測設(shè)置的方式
高填土沉降試驗包括兩個方面內(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際情況，導(dǎo)管和導(dǎo)桿采用逐節(jié)連接方式進行加長，每節(jié)長度一般按3m或2m進行選擇。免費論文參考網(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。免費論文參考網(wǎng)。
根據(jù)各觀察點的路基填筑高度和地質(zhì)情況，分別按照上述設(shè)置原則進行觀察點設(shè)置。
1#觀測點(路基高8.0m)分別在原地基、路基高3.4m處、6.5m處（93% 壓實區(qū)頂面）、7.2m處（95%壓實區(qū)頂面）、8.0m處（97%壓實區(qū)頂面）及路面頂設(shè)置共計六個不同高度和不同壓實區(qū)觀察點，分別編號為：1#--A、 1#-B、1#-C、1#-D、1#-E、1#-F。
2#觀測點(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%壓實區(qū)頂面）、9.7 m處（95%壓實區(qū)頂面）、10.5 m處（97%壓實區(qū)頂面）及路面頂設(shè)置共計七個不同高度和不同壓實區(qū)觀察點，分別編號為：2#-A、2#-B、2#-C、2#-D、2#-E、2#-F和2#-G。
3#觀測點(路基高6.2m)分別在原地基、路基高4.7 m處（93%壓實區(qū)頂面）、5.4m處（95%壓實區(qū)頂面）、6.2 m處（97%壓實區(qū)頂面）及路面頂設(shè)置共計五個不同高度和不同壓實區(qū)觀察點，分別編號為：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的觀察以及定期沉降觀測。當(dāng)導(dǎo)桿和導(dǎo)管安裝或接桿后對導(dǎo)桿頂要進行水準觀察。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。
觀測要求
每次設(shè)置及觀察要有具體負責(zé)人員到現(xiàn)場安排進行；在沉降觀測點附近設(shè)置便于長期觀察的水準點，并嚴格控制其水準高程；有關(guān)觀察的設(shè)備、儀器在每次觀察時要進行校核檢查，以確保每次檢查數(shù)據(jù)的準確性；每個觀測點的每次觀察要統(tǒng)一由專人負責(zé)收集、整理，記錄要準確、詳細。
4.施工情況
路基填筑施工嚴格按技術(shù)規(guī)范要求進行，同時將各壓實級區(qū)分別進行提高，即90%→93%，93%→95%，95%→97%。土方填筑采用分層填筑，每層壓實厚度不超過20cm，填筑材料為低液限粉土和低液限粘土，每層填土壓實前需平地機整平，以確保填土壓實的均勻性。1#觀察點地基采用強夯處理，地質(zhì)條件有所改善，2#觀察點地基上鋪設(shè)有50cm厚砂礫石墊層作為隔離層，3#觀察點地基只進行碾壓后直接進行路基填筑。
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間的延長而增大，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。免費論文參考網(wǎng)。說明路基各區(qū)域壓實標準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個沉降觀察點的地基沉降值不同，以2#點沉降值為最大，究其原因，主要是因為其地質(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。對于1#點，雖然其地質(zhì)條件較差，但因其地基經(jīng)過強夯處理后地質(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，因而地基沉降相對較小。而3#點本身地質(zhì)條件相對較好，因而3#點地基沉降也相對較小。
通過對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)路基填筑達到一定高度時，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，即土方填筑產(chǎn)生的壓力等于地基承載力時，地基受力處于極限狀態(tài)。當(dāng)填筑高度繼續(xù)增加，地基承載力進入強化階段，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。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)影響并通過實際觀測資料證明，路基在竣工后還不能立刻穩(wěn)定下來，需要經(jīng)過約八個月至一年時間，才能使路基逐漸趨于穩(wěn)定。但路基不會完全穩(wěn)定下來，還會發(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，宜選擇低液限粘土或低液限粉土作為路基填料。填料要分層進行，每層壓實厚度宜控制在10～20cm范圍內(nèi)。
6.結(jié)束語
路基沉降一般在路基完成后八個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】
[1]交通部.公路路基施工技術(shù)規(guī)范.人民交通出版社,2008,10.
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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；
中圖分類號：[TU997]文獻標識碼： 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、可壓實性差等特點，液限通常大于50%。其物理力學(xué)特點及指標范圍見表1.1。
表1.1紅粘土物理力學(xué)性質(zhì)指標
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 試驗研究
試驗土樣取自武漢市某市政道路工程第2標段局部施工區(qū)域，為紅褐色粘土。研究過程中參照JTGE40-2007《公路土工試驗規(guī)程》對土樣進行了含水量、密度、液塑限測定、承載比（CBR）、自由膨脹率等室內(nèi)土工試驗測試，結(jié)果見表2.1。
表2.1現(xiàn)場土樣的基本物性指標
2.1 測試結(jié)果分析
塑性是綜合反映細粒土粒度組成、礦物組成及陽離子成分等方面的靈敏指標，主要通過塑限、液限以及塑性指數(shù)來表示，它們充分反映水對細粒土性質(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，細粒土用土的塑性圖來進行分類，如圖2.1。
圖2.1塑性圖
分析數(shù)據(jù)可以看出，上述兩個取土點土樣的液限在50%以上。根椐JTEG40-2007《公路土工試驗規(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，首先要通過擊實試驗確定土的最佳含水率和最大干密度。
2.2.1擊實試驗
根據(jù)JTGD30-2004《公路路基設(shè)計規(guī)范》7.7.2說明，該實驗在確定土樣的最佳含水率和最大干密度時采用了濕法重型擊實試驗。土樣的含水率與干密度的關(guān)系曲線如圖2.2所示。土樣擊實曲線比較平緩，其最佳含水量較高，土樣可以在一個較寬的含水率范圍內(nèi)達到要求的壓實度，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
采用濕法制作在最佳含水量附近的重型擊實試件，按照JTGE40-2007《公路土工試驗規(guī)程》中承載比（CBR）試驗測試其CBR值，該工程兩標段土樣的CBR值均能滿足規(guī)范規(guī)定的上、下路堤的最小強度要求（分別為8%和5%）。
為進一步了解紅粘土CBR值與含水率、壓實度的關(guān)系，更好地指導(dǎo)路基施工，取該標段土樣做了不同含水率的CBR試驗，結(jié)果見表2.2。從試驗結(jié)果可以看出，土樣的CBR值在略大于最佳含水率的時候達到最大值。在含水率為28％～35％時，CBR值較穩(wěn)定，在9％～14.8％之間，都大于規(guī)范規(guī)定的上、下路堤的最小強度要求，但當(dāng)含水率為大于35％時，土樣的CBR值、壓實度逐漸下降。
表2.2土樣承載比（CBR）試驗結(jié)果
根據(jù)JTGF10-2006《公路路基施工技術(shù)規(guī)范》，紅粘土在達到濕法重型壓實標準后，雖然干密度達到最大，但飽和度Sr一般小于80-85％。在路基后期運營過程中，隨著時間的推移，路基必然吸水，使得土體膨脹，壓實度降低，長時間后造成路基不穩(wěn)定、強度降低，路基強度甚至達不到設(shè)計和規(guī)范要求，產(chǎn)生嚴重質(zhì)量隱患。根據(jù)路基壓實原理，同時結(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，同一干密度對應(yīng)兩個不同的含水率，而在較高含水率進行壓實時，相對比在較低含水率壓實時獲得較高、較穩(wěn)定的CBR值，路基的水穩(wěn)定性也相對較好。綜上分析得出：紅粘土路基施工碾壓時的含水率，應(yīng)在保證壓實度的情況下，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，對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，填筑過程中需要進行處理。根據(jù)JTGD30―2004《公路路基設(shè)計規(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，應(yīng)符合下列規(guī)定：液限
3.1紅粘土的處治改良技術(shù)
不能直接進行填筑的紅粘土，必須進行處理，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％時一般能達到標準土質(zhì)的填筑要求。當(dāng)施工期間的氣候條件不利時，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后形成置換墊層，并做好防水處理，然后再在其上進行路面工程施工。這樣不僅解決了壓實度的問題，進一步提高了路基強度，而且可以消除紅粘土的膨脹性對路面的影響。
（2）碎石良：碎石應(yīng)采用大顆粒單級配，不得采用連續(xù)級配碎石，由于連續(xù)級配中的碎石很難與紅粘土土體充分拌合均勻，反倒對路床的均勻變形產(chǎn)生不利影響。對于強度等級要求較高的路床，當(dāng)所用碎石比例大于60%時可以達到較好的改良效果。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。消解時產(chǎn)生的高熱將大量消耗土體中原有水分，從而達到降低土體含水量的作用，使其盡快達到易于分解的狀態(tài)。為達到更好的效果，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，提高強度，同時又可降低塑性指數(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。嚴禁用粉土、砂土等低塑性土包邊。包邊土厚1.5 m 左右，夯實后可防止坡面開裂及地表水的滲入。對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。但是對于碾壓稠度偏低（
3.2紅粘土路基施工的注意事項
在施工準備階段首先應(yīng)通過對不同的含水率和擊實功室內(nèi)試驗分析，明確紅粘土含水率、擊實功與密度的關(guān)系及CBR 的變化范圍，為施工提供依據(jù)。根據(jù)現(xiàn)場的施工條件，通過調(diào)整含水率、壓路機噸位、碾壓遍數(shù)、松鋪厚度等指標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)置臨時排水溝槽、防滲設(shè)施及截水溝，雨季施工及時疏干地表水。
（2）雨季施工時，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、重新壓實合格后方可進行下道工序施工。
（3）填料應(yīng)隨挖隨用。攤鋪后必須及時碾壓，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)實踐經(jīng)驗，紅粘土的壓實機械自重宜在18 t左右，碾壓厚度宜控制在30 cm以內(nèi)。
4 結(jié) 論
（1）目前在國內(nèi)道路工程中，對于液限值大于70％的高液限粘土，其CBR強度難以達到要求、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)試驗情況，土樣具有較高的CBR值，無膨脹性，CBR值和壓實度均能滿足設(shè)計、規(guī)范要求。說明紅粘土具有較高的力學(xué)強度和較低的壓縮性，通過在施工過程中嚴格控制各項指標，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，對不同區(qū)段嚴格進行土工試驗測定，通過試驗段探索合適的壓實標準及相應(yīng)的壓實工藝。在同樣壓實度情況下，在較高含水率下進行壓實能獲得較高、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，有利于路基的長期穩(wěn)定性。
（3）對于不能直接作為填料的紅粘土，必須進行置換、碎石土或化學(xué)改良處理。同時在施工過程中應(yīng)采用邊坡防護、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，需要通過鋪筑試驗段，同時參考其他的工程實踐與經(jīng)驗總結(jié)來進一步確定。
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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填石路基對地基承載力的要求
填石路基多修筑在地勢險峻，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。這就對地基的承載力提出了較高的要求。同時，填石路基填料本身的工程特性也決定了對地基的特殊要求。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，抗剪強度較低，填筑體本身的塑性較強。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，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，其抗剪強度多由顆粒之間的摩擦力與嵌擠力來形成，且強度較高，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，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度時，路基就會發(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，必將會導(dǎo)致路基的坍塌和失穩(wěn)，進而使路面產(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)在填筑前進行壓實，高速公路、一級公路和二級公路路堤基底的壓實度不應(yīng)小于85%。”然而保證基底的壓實度就能否一定保證滿足要求的地基承載力，本文認為這應(yīng)值得研究。
本文就填石路基的地基處理要求現(xiàn)狀，進行了大量施工現(xiàn)場和相關(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)計及施工單位對此問題沒有認真重視，在設(shè)計及具體施工過程中未對地基加以嚴格的要求與控制，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，填石路基對地基的沉降要求較為嚴格，在填石路基填筑前應(yīng)對地基的承載力進行測試(具體測試方法可參照橋梁基礎(chǔ)的規(guī)定進行)，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，地基承載力不宜低于15OKPa;
(2)路基填筑高度為10-20m時，地基承載力不宜低于2OOKPa;
(3)路基填筑高度大于20m時，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)該對原地面進行表面清理，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)定進行壓實。當(dāng)基底為松散土，且含水量較高時，壓實前應(yīng)先進行翻曬，使其重型壓實度度不小于90%，當(dāng)填石路基高度大于80cm時，基底壓實不應(yīng)小于95%。當(dāng)路堤基底原狀土的強度不符合要求時，應(yīng)進行換填，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，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)措施進行加固處理。
此外，在土質(zhì)地基上填筑填石路基時，為提高地基的強度與均勻性，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為地基細料土中通過率為15%的粒徑，F(xiàn)85為地基細料土中通過率為85%的粒徑。
1.2填石路基對地基的排水要求
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，同時若地基范圍內(nèi)存在地下水，這都會影響填石路基的整體穩(wěn)定?？萍颊撐?。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，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，以防止水對地基的不良影響。
1.3填石路基對地基坡度的處理要求
當(dāng)原地基有一定的坡度時，為保證填石路基路基的整體穩(wěn)定性，應(yīng)對地基進行如下處理:
(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的搭接臺階，同時臺階進行內(nèi)傾處理，然后進行平整壓實，使基底強度和密實度達到設(shè)計要求;
(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，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，如果對石質(zhì)地基的要求過低或施工時處理不當(dāng)，其承載力的不均勻現(xiàn)象仍然會對路基產(chǎn)生不利的影響。因此不應(yīng)對填石路基的石質(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)場經(jīng)常會遇到巖石和細粒土混合地基。這種地基的強度很不均勻，同時其表面不易整平，如不采取必要的處理措施將會對路基的穩(wěn)定性有較大的影響，尤其是路基填筑高度較高時，會增加不均勻沉降，導(dǎo)致路基路面產(chǎn)生破壞。故在路基填筑前應(yīng)認真對待，合理處理。
對于巖石和細粒土混合的地基，主要問題是由于強度不同，存在承載力差異，故應(yīng)提高細粒土部位的強度。具體處理方法是將巖石炸平，并在細粒土部位設(shè)過渡層。當(dāng)基底為石牙狀時，應(yīng)將石牙炸除不少于80cm，并用巖石填料置換細粒土，以形成均勻，平整的巖石混合基底。這是因為若不炸掉巖石，細粒土部分無法壓實，而且即使炸平巖石，也應(yīng)用石料置換部分細粒土，置換一定厚度并高出原巖石面后才可進行有效壓實。
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，其抗剪強度多由顆粒之間的摩擦力與嵌擠力來形成，且強度較高，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度時，路基就會發(fā)生較大變形而失去穩(wěn)定。填石路基對地基的不均勻沉降較為敏感。針對不同類型的地基，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，對于混合地基類型，強調(diào)保證其強度的均勻性和平整度是地基處理時的關(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、一級公路，路堤在整個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，正確對土石混合料相關(guān)技術(shù)方面的研究，對保證路堤施工質(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，用作路堤填料時，較難掌握其壓實特性，因此國內(nèi)外對土石混合填料都做了大量的研究，對土石混合料的分類、壓實特性、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)?，混合料種類多，成分復(fù)雜，土的優(yōu)劣差別較大，對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)貙嶋H情況并考慮經(jīng)濟效益，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，也降低了對周圍環(huán)境的破壞，具有經(jīng)濟、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標施工中開采的巖石主要為強風(fēng)化斜長角閃片巖和中風(fēng)化角閃片巖，巖石中的主要成分分別為正長巖、閃長巖、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，說明水對巖石顆粒間結(jié)合物的浸濕、軟化作用較強，巖石的穩(wěn)定性和強度受水作用越顯著；巖石的軟化系數(shù)反映了巖石在飽和狀態(tài)下的極限抗壓強度和風(fēng)干狀態(tài)下極限抗壓強度的的比值，其值越小，表示巖石在水作用下的強度和穩(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。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)高速公路施工標段實際情況分析，路堤填筑使用的土源主要為殘積土。
測定土中各粒組顆粒質(zhì)量所占該土總質(zhì)量的百分數(shù)，以確定土的粒徑分布范圍，可以了解土的顆粒級配，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)。土的級配好壞將直接影響到土的工程性質(zhì)，級配良好的土，壓實時能達到較高的密實度，孔隙率低，因為，壓實后土的透水性小，強度高，壓縮性低。反之，級配不良的土，壓實后的密度小，強度低，透水性強，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，堅實系數(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填料的級配要求，而土石混填料可以得到級配效果更好的填料[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%進行填料的篩分試驗，并對篩分結(jié)果進行處理，通過級配曲線圖找出有效粒徑d10、限制粒徑 d60、以及d30，計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)計算公式：Cu=d60/d10 （1）
曲率系數(shù)計算公式： （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，是符合規(guī)范要求的，但是從篩分試驗級配曲線上看，當(dāng)含石量超過60%時，超粒徑碎石的含量增長較快。
綜合河南省三門峽至淅川高速公路LXTJ-7標高填路堤施工情況，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。而我國的標準規(guī)范對于填料的最大干密度確定方法并不適應(yīng)于大粒徑填料，為了準確確定土石混合料的最大干密度，國際同行進行了大量的試驗，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采用剔除法。該試驗方法簡單，但剔除法雖然剔除了超粒徑碎石，但是在試驗時，試驗材料來源于填料，所以即使剔除了超粒徑碎石，對現(xiàn)場施工的指導(dǎo)意義仍然較大[8]。最終現(xiàn)場工地試驗室通過重型擊實試驗[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及理論分析解決了河南省三門峽至淅川高速公路LXTJ-7標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段對混合填料的選擇和組合比例進行了施工實踐證明，路基壓實度基保證在95%以上，證明了所參考理論的正確性，對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)施工的重點內(nèi)容。隨著信息時代的到來與科學(xué)技術(shù)的不斷進步，路基填筑施工技術(shù)也越來越完善并取得了不錯的成績；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 公路路基試驗段
在公路施工過程中，必須先在公路路基試驗路段進行填筑壓實試驗作業(yè)，同時還要嚴格控制試驗路段的長度必須在100米以上，在符合施工規(guī)范的情況下，對公路路基填筑的機械配置、松鋪系數(shù)、碾壓次數(shù)、壓實速度、填料含水量等進行確定，并將這些數(shù)據(jù)作為公路路基填筑施工的可靠依據(jù)。
將試驗路面中檢測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，選用推土機和平地機共同整平填土路堤，并進行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度，要遵循公路相關(guān)規(guī)定需求進行路堤兩邊的施工，可以進行超寬填筑。
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，可以進行分層填筑，在填筑過程中應(yīng)選用一種填筑材料進行同一平面內(nèi)的填筑。確保公路路基填料的最小強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，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)，這個時候要將填筑材料的最大粒徑控制在填層厚度的60%以下，在選用推土機進行公路路面攤鋪作業(yè)，確保路基路面的壓實度與施工要求相符合。
2、路基填筑施工技術(shù)
應(yīng)嚴格遵循施工設(shè)計斷面的需求進行公路路基填筑作業(yè)，主要包括三方面：分層水平填筑、分層壓實及分層檢測。遵循施工規(guī)程等進行路基填料施工，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輸?shù)绞┕がF(xiàn)場。在路堤填石過程中，當(dāng)發(fā)現(xiàn)填筑材料的粒徑大于標準值時，在進行多次調(diào)整后還不能與施工要求相符合時，施工企業(yè)必須暫停施工作業(yè)進行及時調(diào)整。在公路路基填筑施工過程中，還要對填筑的松鋪厚度進行有效控制，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)計寬度多出50厘米以上，每進行一層填筑，都要進行詳細檢測，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)與水文情況進行公路路堤的填筑，對填筑材料進行合理性的安排。
分層對公路路基進行填筑壓實，各層填筑路基的最大壓實度應(yīng)保持在20厘米以下，最后一層路床上方的壓實度要控制在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)的范圍進行有效控制。路基填筑寬度與填筑層設(shè)計寬度相比要多出30厘米左右，在寬度確定中，壓實寬度要大于施工設(shè)計寬度，最后進行削坡施工。為有效避免路基出現(xiàn)積水現(xiàn)象，應(yīng)設(shè)置一個外向橫坡在路基表面。與此同時，為防止雨水對路基邊坡造成嚴重的沖刷，可以將臨時擋水埝或排水設(shè)施在路基填筑施工當(dāng)中進行設(shè)置，在填筑路床的過程中要確保路基的均勻性及密實度，應(yīng)保持路床頂面橫坡與路拱橫坡的統(tǒng)一性，嚴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)計標高以下20厘米處進行路基填筑，因此填筑時選用預(yù)壓土進行施工，確保其與路面設(shè)計標高相一致。在預(yù)壓施工完成后，對標高進行復(fù)測，在設(shè)計路床標高40厘米以下進行開挖，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開挖后的路基頂面確保其密實度與施工需求相符合，一般將其壓實度控制在96%以上；當(dāng)必須在預(yù)壓土方頂端進行機械設(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)壓的路堤順坡處進行壓實施工。公路路基填筑施工中可以選用素料作為填筑材料，壓實碾壓過程中根據(jù)公路施工的具體要求可以選用推土機進及輕型壓路機進行有效排壓及碾壓，將其壓實度有效控制在85%以上。預(yù)壓期要控制在半年以上，其觀測方式要嚴格按照沉降及側(cè)向位移觀測的要求進行，應(yīng)每隔7天對前兩個月的預(yù)壓期進行觀測，之后觀測時間可以定為半個月一次。預(yù)壓期結(jié)束后，在路床頂面標高40厘米以下進行卸載施工，確保徹底清除預(yù)壓土。并重新壓實卸載后的路基頂面，確保其壓實度在96%以上。
4、路基沉降檢測
為對公路路基填筑效果進行檢測，應(yīng)選用沉降檢測法對填筑后的路基進行監(jiān)測。在路基沉降檢測之前要進行2―3個觀測基點的預(yù)埋，通常情況下將其埋置在遠離路基沉降區(qū)范圍的穩(wěn)定位置，在基點標高與基線位置的確定中可以根據(jù)全站儀及水準儀確定進行位置的確定。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，進行3個測點的對稱埋置。依據(jù)基點標高與基線方位在路基填筑前選用全站儀觀測對測點的初始位置進行確定，并進行有效記錄；在公路路基檢測過程中，盡可能做到24小時檢測一次，如果測點水平及豎向位移不符合施工要求或高出施工要求時，路基就處于不穩(wěn)定的沉降狀態(tài)，此時施工企業(yè)必須將填筑工作馬上暫停，進行及時有效的解決，如需進行填筑工作必須等到路基沉降情況穩(wěn)定后再次進行施工。
3 路基填筑過程注意事項
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，還要重視其填筑過程中一些施工規(guī)范及事項，以此確保公路施工的安全性，延長公路工程的使用壽命。
1、依據(jù)公路路基填筑施工現(xiàn)場信息數(shù)據(jù)收集的情況，對工程量進行準確核實，嚴格遵循施工工期需求和用工情況、機械設(shè)備使用情況、施工原料的準備情況等進行施工組織設(shè)計的有效編制，向現(xiàn)場監(jiān)理工程師及項目經(jīng)理部進行準確報備，在得到批準后應(yīng)馬上提出開工報告。
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、便利地進行施工。施工路段如與居住區(qū)距離較近時，必須進行安全防護設(shè)施的設(shè)置。
路基施工前必須將中線全部恢復(fù)，同時還要將路線主要控制樁進行固定，如交點、轉(zhuǎn)點、圓曲線和緩和曲線起訖點等，施工中所涉及的各個線路、基點信息數(shù)據(jù)可以由勘測部門提供。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行。
4 結(jié)束語
隨著信息時代的到來與科學(xué)技術(shù)的不斷進步，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的成績。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：U412.36+6 文獻標識碼：A 文章編號：
一、土石路基壓實機理
壓實工作是路基施工過程中最重要的組成部分，壓實的結(jié)果對道路的質(zhì)量和壽命起著決定性作用。有效的壓實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運的維修成本。
壓實是通過外力，使路基填料密實度提高的作用，壓實時顆粒發(fā)生位移，孔隙體積減少，土石路基填料顆粒大?？伤苄孕?，透水性強，要達到密實狀態(tài)，通過碾壓使填料之間相互擠壓，小顆粒掉入孔隙中，達到密實目的，增加了顆粒間的接觸面積和咬合度，提高抗剪強度和變形模量，通過壓實粗骨料下沉，細集料上浮，整個填料形成嵌擠骨架，板結(jié)成整體，這樣即能保證壓實質(zhì)量，又能確保路基表面平整度。壓實程度不僅與含水量有關(guān)，而且與粒徑級配、壓實機具的功能有密切關(guān)系。
通過現(xiàn)場施工證明，采用重型(20rr以上)振動壓路機壓實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，壓實后的填料層的力學(xué)強度來源于顆粒間的擠壓、摩擦和嵌鎖作用。填料級配越好，抗剪強度越大，所以壓實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行試驗路段，對施工機械組合、分層填筑虛鋪厚度及壓實遍數(shù)等分別進行反復(fù)試驗，當(dāng)施工單位的試驗報告通過監(jiān)理工程師的批準后，試驗數(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、雜物后進行填前碾壓，壓實度符合規(guī)范且承載力滿足設(shè)計要求后，按設(shè)計要求填筑過渡層。根據(jù)施工現(xiàn)場情況做好臨時排水設(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，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。施工時，安排好石料運輸線路，專人指揮，按水平分層，先低后高，先中間后兩側(cè)卸料，并用大型推土機推平，個別不平處應(yīng)配合人工用細石塊、石屑找平。若土石混填級配較差，顆粒較大、填層較厚、石塊間空隙較大時，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度要求一般較高，填土分層的壓實厚度與壓路機械類型，土的種類和壓實度要求有關(guān)。土石填料的壓實機械比一般土層的壓路機的噸位要大，噸位過小，壓實遍數(shù)往往無法達到規(guī)定的壓實要求。施工當(dāng)中虛鋪厚度應(yīng)作為現(xiàn)場監(jiān)理員重要的控制環(huán)節(jié)和部位，當(dāng)具備震動壓路機時，每層松鋪厚度一般控制不大于40 cm。
4、控制土石的含水量
在擊實試驗中求出跟最大干密度相對應(yīng)的最佳水含量w值，說明該土石體只有在該含水量時才能達到碾壓密實。因此，土層虛鋪后即應(yīng)測其土的含水量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)進行碾壓。
5、碾壓遍數(shù)與壓路機噸位
虛鋪厚度要有相應(yīng)的壓路機噸位，填料分層的壓實遍數(shù)與壓路機類型、土的種類和壓實度要求有關(guān)，可以從輪跡上看出，當(dāng)沒有明顯的輪跡時就說明基本壓好，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)計文件和設(shè)計交底的基礎(chǔ)上，進行現(xiàn)場核對和施工調(diào)查，發(fā)現(xiàn)同題應(yīng)及時根據(jù)有關(guān)程序提出修改意見報請變更設(shè)計。大量的試驗表明，土石混合料中巖石的強度是影響路基長期穩(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，應(yīng)首先根據(jù)土石料的巖性加以分類，然后，對其最大粒徑及級配進行控制。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層厚的2／3；弱風(fēng)化或軟質(zhì)石料，其填料最小強度(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，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；攤鋪時采用大型推土機進行反復(fù)耕耙以破碎超粒徑顆粒；壓實時宜采用振動羊足碾或凸塊振動壓路機與光輪壓路機相結(jié)合的辦法。
2、壓實機械選型與配套組合
與普通的填土路基相比，由于土石混合料的粒徑較大，強度較高，需要較大的壓實功能才能使其達到較為滿意的穩(wěn)定狀態(tài)?？偟膩碚f，對于土石混填基，壓實機械選用原則是：選用工作質(zhì)量大（18t以上)，激振力大（50t以上)，振動頻率合適(30―45Hz)，高振幅（1．5mm以上)的機型，且最好選用拖式振動壓路機。
3、填料的攤鋪、整平及壓實
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，提高壓實效果。透水性或巖性或土石比例差異大時，宜分層或分段填筑。土石混填路基的攤鋪宜采用漸進式攤鋪方法。首先由專人指揮自卸車沿事先安排好的土石混合料運行路線進一車土石混合料卸在填筑地段，推土機根據(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，推土機接著往前推，大的塊石就均勻地被壓在下面，細粒留在表層及嵌縫。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。在控制中要注意以下兩點：(1)最大粒徑的控制要求：要考慮現(xiàn)有普通壓實機械的功率應(yīng)滿足壓實的要求。不能因為要放松最大粒徑限制而一味不切實際地要求施工時提供過大功率的壓實機械；在一定的層厚下，最大粒徑的增大是在朝促進路基填筑體的結(jié)構(gòu)更加密實、穩(wěn)定的范圍內(nèi)顯示其優(yōu)勢的，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，因為最大粒徑的增大會導(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。(3)土石混合料松鋪厚度控制：由于推土機耕耙深度一般為30era左右，為保證強度及抗風(fēng)能力低的粗顆粒充分破碎，不管壓路機激振力如何，此類填料松鋪厚度一般為30era左右。
4、填料的壓實工藝
不同條件下的土石混填路基要想達到最佳壓實效果，會對壓路機的碾壓組合、碾壓速度及碾壓遍數(shù)有不同的要求。
（1）壓路機碾壓組合：土石混填路基壓實施工的碾壓組合原則應(yīng)是優(yōu)先選擇拖式振動壓路機進行碾壓組合。而不應(yīng)單一選用自行式壓路機；優(yōu)先選用噸位及激振力較大的壓路機；碾壓組合的壓路機數(shù)量越少越好。土石混填路基宜采用以下碾壓組合：18t拖式凸塊振動壓路機與20t自行式振動壓路機的組合；在沒有18t拖式凸塊振動壓路機的情況下，也可考慮使用18t拖式光輪振動壓路機與20t自行式振動壓路機的組合。若土石混合料的巖性為強度及抗風(fēng)化能力低類，必須采用灑水配合推土機耕耙的方法，充分破碎石塊。
（2）碾壓速度：本文考慮了壓實機械的性能、經(jīng)濟性、安全性等綜合因素的條件下，建議土石混填路基壓實施工的碾壓速度是在2．4km小之間，且壓路機的碾壓開始時宜用慢速。
（3）碾壓遍數(shù)：土石混填路基正式施工時的碾壓遍數(shù)應(yīng)是通過試驗路段來確定的。具體是：事先應(yīng)進行試驗路段鋪筑，此時，結(jié)合填料具體的工程性質(zhì)和現(xiàn)場壓實機械情況進行碾壓遍數(shù)與壓實質(zhì)量關(guān)系的研究。以尋求滿足壓實質(zhì)量要求的前提下較為經(jīng)濟的碾壓遍數(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階式兩種。在實際工程中應(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，然后，再按照路基寬度要求進行刷坡，最后將邊坡碼砌好。
【參考文獻】
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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U41 文獻標識碼A 文章編號1674―6708(2011)36―0123―01
1 新疆沙漠地區(qū)道路特點
對于新疆沙漠地區(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)對道路進行施工，施工路線可能會進過以下地貌。一是在道路施工過程中有可能會通過稀疏的沙丘地帶，雖然沙丘高度并不會很高，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，也為在新疆地區(qū)道路施工造成困難。
2 新疆沙漠地區(qū)道路施工實踐方案研究
眾所周知，在對新疆沙漠地區(qū)道路施工過程中，其施工對象多為風(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，則會嚴重影響其道路質(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。
在對新疆風(fēng)積沙地區(qū)路面施工過程中，應(yīng)注意一下幾點：
1)應(yīng)準確對其進行施工測量。其方式應(yīng)選用在較為平坦的地勢進行樁基的交設(shè)以及水準點的增設(shè)。當(dāng)然，該測量區(qū)還應(yīng)保證觀測方便以及不易被風(fēng)沙掩埋等。此外，因為新疆沙漠地區(qū)風(fēng)沙較大，所以在對其道路施工過程中還應(yīng)注意避免其標志不被風(fēng)沙掛倒或是掩埋。接下來，在實施樣本路基測試時，應(yīng)注意記錄沙石挖填高度并在樣本周圍標志。而在對于路堤樣本測試時，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行。
2)進行完道路施工測量一環(huán)節(jié)后則可著手對其基地的施工。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，應(yīng)著力于保護路基的強穩(wěn)性。對此，在施工過程中可以采取分段保護措施來完成。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型沙丘地貌時，則不宜采用復(fù)雜沙丘地貌的施工方式，而是應(yīng)采取先將流動型沙丘推平再根據(jù)相關(guān)環(huán)節(jié)施工的方式進行施工。
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，不應(yīng)在測量完后直接施工，而是應(yīng)選取具有代表性的地段進行試驗。在試驗路面根據(jù)測試結(jié)果進行施工，再觀察測試結(jié)果，加以修正和完善，最終運用于道路的整體施工中。
4)在以上3個環(huán)節(jié)都順利完成后則應(yīng)進行道路的填筑施工環(huán)節(jié)。對于新疆沙漠地區(qū)的風(fēng)積沙地質(zhì)而言，其特點是性質(zhì)松散，雖穩(wěn)壓性好但容易出現(xiàn)下限現(xiàn)象。因此，在對該地質(zhì)進行道路填筑的過程時，應(yīng)采用每層壓實厚度均小于500mm的水平分層填筑壓實法來進行施工。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的完成，其填筑厚度也是以試驗階段的休整數(shù)據(jù)為依據(jù)。此外在推土機進行天涯作業(yè)的同時，仍不能忽略填筑層的平實、碾壓范圍的精準、壓實次數(shù)的保證以及推土機輪跡寬度的標準等。力求實現(xiàn)在填筑施工過程中的無漏壓、無死角的標準。
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，還有一個不容忽略的過程就是對填挖結(jié)合部分的妥善處理。在對挖填部分處理過程中，應(yīng)注意挖填填料質(zhì)量的相對提高，并相應(yīng)提到壓實度，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，在進行填挖結(jié)合部處理過程時，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行填取。
最后，在以上施工工序均完成的基礎(chǔ)上，施工對還可根據(jù)新疆沙漠地區(qū)的特殊條件對施工道路進行檢查、修繕等工作，確保修筑的公路確實適應(yīng)新疆沙漠地區(qū)的地理條件。
3 結(jié)論
眾所周知，新疆沙漠地區(qū)因為其特殊的氣候及地理條件而造成了對其公路施工條件的困難，同時也證實了多年來我國公路為修到新疆沙漠地區(qū)的原因。然而，隨著我國改革開放步伐的逐步加快，以及我國各種生產(chǎn)技術(shù)條件翻天覆地的變化為我國將道路修筑到新疆沙漠地區(qū)提供了強有力的支撐和保證。為此，我國可根據(jù)新疆沙漠地區(qū)的特殊地理條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，最終促進我國交通業(yè)乃至我國經(jīng)濟的全面發(fā)展。
參考文獻
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關(guān)鍵詞：高速公路；臺背回填；橋頭跳車；差異沉降；施工工藝
引言
公路建設(shè)是國家基礎(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)濟注入了強大的活力，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。
臺背不均勻沉降主要是由回填不利造成的，而不均勻沉降會導(dǎo)致道路壽命與舒適性的降低。其產(chǎn)生的危害有：嚴重破壞回填區(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建工程對高速公路橋涵臺背差異沉降和回填施工工藝進行簡單的探討。
1 臺背差異沉降產(chǎn)生原因
引起臺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載的作用下引起的地基下沉。其次，在長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)層密實度增加、厚度減薄而產(chǎn)生的下沉，都是引起臺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 臺背回填施工工藝
臺背回填質(zhì)量控制的關(guān)鍵在于路基填筑、界面控制和臺背填料的壓實度三方面。
2.1 臺背回填施工應(yīng)遵循的原則
2.1.1 臺背回填壓實度要求
京石高速公路改擴建工程臺背回填采用分層填筑，每層填筑壓實厚度應(yīng)不大于15cm。壓實度應(yīng)控制為97%，在每層填料壓實完成后，都應(yīng)遵循規(guī)范要求的頻率進行壓實度檢測，只有檢測合格后才能進行下一層的施工?；靥钍┕ぶ埃瑧?yīng)人工將臺背基坑中的松土清除干凈，已填筑的路基進行挖臺階處理，底部距基礎(chǔ)外緣3m，與新填路基銜接處按1：1.5的比例放坡開挖臺階，臺階寬度1.5m，高1m。[1]
2.1.2 臺背回填所用填料要求
京石高速公路改擴建工程臺背回填，施工設(shè)計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)點有水穩(wěn)性好、回彈模量大，是防治流水掏蝕臺后填料的有效措施；液態(tài)粉煤灰具有自重輕、壓縮性小、密實性好的特點，可以大大降低臺背填料的附加應(yīng)力，從而減少路基與橋臺的不均勻沉降，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，以減小其對環(huán)境產(chǎn)生的污染。
2.1.3 臺背回填施工要求
（1）臺背回填應(yīng)與錐坡填土同步進行。
（2）根據(jù)現(xiàn)場施工情況，當(dāng)結(jié)構(gòu)物已完成且路基土方未填筑或填筑進度較慢時，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，采用液態(tài)粉煤灰填筑。嚴禁使用砂礫或山皮土作為填料進行填筑。
（3）臺背回填時，臺（涵）身水泥砂漿的強度與混凝土強度應(yīng)達到設(shè)計強度的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）臺背回填施工應(yīng)符合設(shè)計圖紙的尺寸要求，根據(jù)圖紙設(shè)計本項目分U型橋臺、肋式、扶壁式橋臺、暗板涵、明板涵、箱涵、管涵，施工時認真審核圖紙，按橋頭路基處理設(shè)計圖進行施工。
（5）臺背回填的順序應(yīng)滿足設(shè)計圖紙要求，若圖紙未進行具體要求則應(yīng)確保：對于梁式橋應(yīng)在梁板安裝以后，再兩側(cè)對稱的進行輕型橋臺的填土；對于有支撐梁的輕型橋臺，必須在支撐梁澆筑或安裝完畢之后才能進行回填；對于整體式箱涵應(yīng)在兩側(cè)對稱進行回填；柱（肋板）式橋臺宜先完成臺背回填，再進行蓋梁澆筑，可充分發(fā)揮機械作用，做到臺背回填不沉降，其回填應(yīng)兩側(cè)對稱、平行進行，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]。對于已完成蓋梁澆筑的橋臺，若填至蓋梁下方，由于凈空較小導(dǎo)致小型機械不能作業(yè)時，可用M7.5砂漿漿砌片石，分層鋪砌蓋梁底。
3 臺背回填數(shù)值計算模型的建立
對于暗涵臺背回填土而言，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)層和車輛荷載對橋臺及臺后填土的影響很小，臺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
試驗段沉降觀測與數(shù)值模擬趨勢一致，但也存在一些差異，主要是由于在實際工程施工中，填料壓實度不可能完全達到100%。而在模擬計算中，參數(shù)代入時考慮的是填料完全壓實的情況，而且數(shù)值模擬未考慮產(chǎn)生在地基中的沉降，而實際施工中地基肯定存在著一定沉降。因此，觀測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
作為工程質(zhì)量通病的橋頭跳車，雖然暫時還無法徹底消除，但只要不斷改進臺背回填的施工工藝，加強施工質(zhì)量監(jiān)控，就能大大提高臺背填土的質(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背回填材料，能夠有效的控制沉降，提高高速公路臺背回填質(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值。
參考文獻
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