粉細(xì)砂填筑路堤在湖北隨岳中高速公路上的應(yīng)用與推廣

關(guān)鍵詞：高速公路 粉細(xì)砂 路基填筑 應(yīng)用　　

1 簡述

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 由我公司承建的隨岳中一期土建工程十二標(biāo)段，起止里程為：K146+390～K152+877.597，全長6.488公里，位于江漢平原中部地區(qū)漢江以南的仙桃市境內(nèi)。區(qū)內(nèi)地勢平坦低洼，湖塘密布，溝渠縱橫，地表水、地下水十分豐富，地下水位較高，一般在地表以下0.5～　0.8米　，土體表現(xiàn)為含水量大，土質(zhì)松軟，為軟弱地基廣泛分布地區(qū)。該區(qū)范圍內(nèi)路基填筑用土十分匱乏，十二標(biāo)主線路基長2.7公里，主線路基加楊越互通匝道路基填方總量為50萬立方米，在十二標(biāo)范圍內(nèi)找不到合適的土場。征用的幾個取土場中土體含水量太大（含水量大都在35%以上），在路基填筑材料變更之前的初期施工階段，即使在土中摻入5%的石灰，土體的含水量仍然很大，攤鋪后必須晾曬較長時間方可碾壓，如遇雨天還得重新翻曬，往往填筑一層土需要一個月左右。如此施工進(jìn)度，施工工期無法保證，軟弱地基的排水固結(jié)沉降期亦無法保證。本標(biāo)段緊鄰漢江，粉細(xì)砂資源充足，湖北省高速公路建設(shè)過程中宜黃高速東岳廟至仙桃段5～6公里全采用填砂路堤，1992年修成至今運(yùn)行狀況良好；荊東高速、襄十高速襄金連接線部分采用粉細(xì)砂填筑路堤，并取得成功。鑒于以上原因，并通過填砂路堤與填灰土路堤的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后，經(jīng)請示隨岳中建設(shè)管理處同意后改填石灰土路堤為填砂路堤。

2 機(jī)理　　

粉細(xì)砂采用漢江河灘沖積的砂，經(jīng)試驗(yàn)檢測為粉土質(zhì)砂，天然含水量為6%左右，最大干容重為1.62g/cm3, 壓實(shí)后重量為一般石灰土的90%左右，屬于較輕質(zhì)原材料，適合軟土地基填筑，內(nèi)摩擦角30°，93區(qū)CBR值為5.6，94區(qū)CBR值為8.9，滿足路基填料要求。

粉細(xì)砂在干燥狀態(tài)下是一種散狀材料，凝聚力極差，基本無粘聚力，但其在注水飽和狀態(tài)下強(qiáng)度明顯提升，且穩(wěn)定性較好，施工工藝可采用“四區(qū)段八流程”，壓實(shí)后采用常規(guī)的檢測方法—灌砂法檢測，施工檢測方便，可以滿足路基填筑要求。

3、施工方案　　

3.1 施工工藝　　

粉細(xì)砂作為路基填料，其施工工藝同普通填土路基類似，但由于其本身的易流動性、透水性，在其底部隔離層、反濾層及防護(hù)方面同普通路堤填筑不同，其施工流程圖見表一。

3.2 施工要點(diǎn)

　3.2.1　路基橫斷面見圖一

表一 填砂路堤主要工作流程簡圖　　

3.2.2基底清理、整平

施工前按常規(guī)做法恢復(fù)路基中線并清除雜物。對于本項(xiàng)目而言，尚須按軟基處理設(shè)計要求做好粉噴樁、塑料排水板、砂墊層等軟基加固措施，然后分兩層施工　50cm　隔離層。隔離層采用5%石灰土，隔離層頂部做2%~4%橫坡，以利于粉細(xì)砂密實(shí)后多余水的自然排出。

3.2.3鋪筑底層粉細(xì)砂反濾層

由于粉細(xì)砂須在注水飽和情況下施工，為解決多余水外排問題，在隔離層頂部設(shè)一層50cm厚粉細(xì)砂貫通整個施工斷面。注水碾壓前利用編織袋裝粉細(xì)砂堆碼在粉細(xì)砂兩側(cè)，防止水體將粉細(xì)砂中的粉粒帶出路基之外，從而造成邊坡失穩(wěn)和路基塌陷。

3.2.4 6％包邊土施工

為確保路基邊坡的穩(wěn)定性，路基兩側(cè)兩米范圍內(nèi)采用6%石灰土作為包邊土，施工時需放出包邊土內(nèi)、外邊線并每側(cè)加寬30~50cm，確保包邊土壓實(shí)度。內(nèi)側(cè)寬填部分在粉細(xì)砂填筑前予以清除，同時，包邊土與粉細(xì)砂結(jié)合部分應(yīng)清潔干凈無松散土，碾壓時相互重疊壓實(shí)。包邊土分層厚度25cm左右，每填筑兩層包邊土同步填筑粉細(xì)砂一層。　　

3.2.5粉細(xì)砂運(yùn)輸、整平

粉細(xì)砂下層處理合格后應(yīng)縮短施工周期。在表面保持濕潤的情況下可直接用運(yùn)輸車輛運(yùn)入施工現(xiàn)場，粉細(xì)砂分層厚度宜為50cm，太薄既浪費(fèi)機(jī)械臺班表層又難以壓實(shí)成型，過厚則效果不佳底部壓實(shí)度難以滿足設(shè)計要求，運(yùn)輸車輛在粉細(xì)砂頂上行走不便。

采用推土機(jī)粗平，平地機(jī)精平，精平過程中隨時檢查平整度、橫坡是否符合設(shè)計要求。

3.2.6粉細(xì)砂含水量控制

漢江粉細(xì)砂天然含水量在6%左右。根據(jù)圖二可知，在粉細(xì)砂含水量達(dá)到14.6%時干密度最大，達(dá)到　1.62g　/cm3。碾壓過程中含水量的控制是關(guān)鍵環(huán)節(jié)。本項(xiàng)目路基右側(cè)每　100米　設(shè)置一個深水井，通過水泵抽水向粉細(xì)砂斷面補(bǔ)水，同時利用眾多溝渠抽水補(bǔ)水，補(bǔ)水時應(yīng)注意不得浸泡包邊土。為解決施工過程及雨天多余水外排問題，包邊土每　兩米　高度設(shè)置排水砂袋一排，砂袋采用　200g　無紡?fù)凉げ贾谱?，直徑?0cm　，內(nèi)填粉細(xì)砂。排水砂袋貫通整個包邊土，間距　1.5m　。

　　　　　　3.

圖二 最大干密度最佳含水量關(guān)系曲線　　

3.2.7 碾壓

利用振動壓路機(jī)進(jìn)行施工。本項(xiàng)目采用YZ18壓路機(jī)，在充水飽和情況下靜壓1遍+振動2遍+靜壓1遍壓實(shí)度可達(dá)到93%要求，靜壓1遍+振動4遍+靜壓1遍壓實(shí)度可達(dá)到94%。

3.2.8檢測

利用灌砂法檢測填砂路基壓實(shí)度。由于粉細(xì)砂保水性很差、表面易風(fēng)干等原因，已碾壓成型的填砂路基表層存在5~10cm松散層。因此在檢測填砂路基壓實(shí)度時，僅對其下層進(jìn)行檢測控制。

　　　　　　3.2.9坡腳防護(hù)

為防止底部５　０cm　貫通層粉細(xì)砂被水沖出路基以外，從而造成邊坡失穩(wěn)。本工程采用干砌片石坡腳，基礎(chǔ)采用Ｍ１０漿砌片石，護(hù)坡每　兩米　設(shè)一道泄水孔，詳見圖三。為防止粉細(xì)砂沿泄水孔流失，干砌片石內(nèi)側(cè)設(shè)置無紡?fù)凉げ家粚幼鳛榉礊V層。

3.2.10其他

3.2.10.1粉細(xì)砂施工如中間未連續(xù)，再次上砂之前，需對下層粉細(xì)砂表面灑水、靜壓，防止其表面松散，影響上層車輛通行。

3.2.10.2粉細(xì)砂施工不受雨季影響，但需保持施工便道通暢，便道宜每　200米　設(shè)排水盲溝1道。

3.2.10.3 94區(qū)粉細(xì)砂施工完畢后，應(yīng)盡快施工96區(qū)下路床石灰土，確保填砂路基施工質(zhì)量。

4 技術(shù)優(yōu)勢與特點(diǎn)

4.1 便于碾壓成型，節(jié)約機(jī)械臺班。

4.2 施工周期短，每7～10天可以施工一層，施工進(jìn)度快，雨季施工基本不受天氣影響。

4.3 節(jié)約土地資源，本項(xiàng)目節(jié)約取土場耕地1000余畝，社會效益顯著。

5 在本項(xiàng)目中其他標(biāo)段的應(yīng)用　　

隨岳中一期土建工程十標(biāo)（K137+400～K142+595）由交通部第二工程局承建。一期土建工程十標(biāo)在江漢平原中部、漢江北岸天門市岳口鎮(zhèn)境內(nèi)，其地形、地質(zhì)、水文等條件與土建十二標(biāo)基本相同。工程開工初期由于土體含水量大，土質(zhì)差加上灰土路堤施工工藝復(fù)雜，工程進(jìn)度十分緩慢，受十二標(biāo)啟發(fā)后改填灰土路堤為填砂路堤后，不到半年時間路基土方已完成80%以上。