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廣西河池(水任)——南寧高速公路(以下簡稱“水南高速公路”)是國家高速公路網中第八條縱線(蘭州—??冢┑囊欢危俏髂系貐^云、貴、川、渝等省市最為便捷的出海通道。水南高速公路沿線山嶺起伏,地質條件復雜,既有喀斯特熔巖地貌、石山、丘陵,又有膨脹土、過濕土、軟基,堪稱廣西地質的“標本集”。面對重重困難,水南高速公路的建設者們憑借著先進的技術和高效的管理,一次又一次地破解了高速公路建設的世界性難題,為山區高速公路的建設積累了重要經驗。 水南高速公路第七合同段途經廣闊的石灰巖地區,一般情況下地表覆蓋層為3米至6米的高液限過濕土。在高速公路的路基施工中,若能就地取材,針對此類土的物理特性,對其進行合理有效地利用,將極大地減少工程投資規模,節約土地資源,加快施工進度,減小對地表植物的破壞,避免水土流失的發生。 高液限過濕土的特性和利用原則 所謂高液限過濕土,是指液限WL大于50,塑性指數IP大于26,天然稠度為1.0至1.1,天然含水量大于最佳含水量3個百分點以上的土壤。這類土顆粒粒徑細小、孔隙率大、親水性強、密度和強度小、壓實性和水穩性差,變形量大,易開裂。 根據文獻資料及施工實踐表明,這類土即使曬干,按重型擊實標準壓實后,本身極不穩定。而當濕氣浸入后,土體中含水量很快增加,強度和密度隨之降低,待稠度達到1.0至1.1的范圍時,其強度不再降低,含水量也不再增加,形成穩定結構。因此,采用重型擊實標準碾壓路基易形成彈簧現象,相對而言,采用輕型擊實標準是合理的。壓實標準根據此類土的可分散壓實性與稠度的關系,宜控制在稠度為1.05至1.15的范圍內。 根據土工試驗的各項物理指標以及《公路路基施工技術規范》中路基填方材料最小強度CBR(90區)不小于3%的要求,在確定使用此類土壤前,應先對土壤的浸水膨脹量進行評估。如果CBR(90區) 大于3%,膨脹量小于5%,則土壤可直接用于90區填筑施工;如果CBR(90區)小于3%,膨脹量小于5%,而CBR(93區)大于3%,可提高壓實力,采用包心或者邊坡封閉進行施工; 如果CBR(90區)為3%,膨脹量大于3%而小于8%,屬中性膨脹土,可采用包心或者邊坡封閉進行施工,但必須及時進行邊坡封閉防護;如果CBR(90區)為3%,膨脹量大于8%,則屬強膨脹性土,不得使用。 高液限過濕土施工的控制和管理 利用高液限過濕土進行路基施工,首先要充分做好土工試驗的前期準備工作。通過現場取樣試驗進行土質界定,從而判斷填土的適宜性,確定高液限過濕土的施工樁號和該類土的儲存數量;在壓實機械的選擇上,壓路機的噸位不宜過大(一般應在10至14噸間),要充分認識到此類土碾壓機理的特殊性,在條件允許的情況下,優先使用羊足碾或凸塊壓路機,以增加壓路機與土體接觸的應力,破壞土團結構,提高其壓實度的均勻性。 路基填筑施工可先選取200米左右的路段作為試驗段,進而確定各種控制參數,必須認真做好基底處理工作。若地基為潮濕地質,可換填透水性材料,低洼地段應選用符合93區或者95區的填料,底基填高1米以上后再填筑高液限土,徹底隔斷毛細水的上升,以防止其影響路基的強度和穩定性。挖土時要減少其取土厚度,以擴大土體與自然界的接觸面積,加快土體中的水分蒸發,施工管理中要健全質檢和試驗體系,及時進行現場含水量的檢測,指導路基的碾壓施工。質檢人員要深入現場,對一些局部形成彈簧土和壓實度不足的地段,督促落實處理工作,健全技術管理制度,統一進行機械調動,確保各工序之間施工的緊密銜接。 對高液限過濕土填方施工進行合理有效地控制可以有效提高路基的填筑質量。根據高液限過濕土的物理特性,施工過程中,要嚴格控制路基填土時的卸土密度,防止松鋪超厚;施工現場要注意控制機耕犁或者松土器翻曬質量,確保其翻曬深度和含水量的均勻性;要注意做好填土中的土塊(團)破碎工作,以利于土體中的水份蒸發;要重視路基平整度的控制工作,防止路基表面積水,對局部積水的要及時進行排水處理;要嚴格控制碾壓時土體含水量,盡可能在最佳含水量±2%的情況下進行壓實,確保路基的壓實質量;路基施工時橫坡度宜大于2%,確保路基排水暢通;路基碾壓成型后要及時檢查驗收,盡早進行下一層土填筑施工,防止路基曝曬開裂,避免雨水滲入軟化路基,影響路基的整體強度。 對于高液限過濕土施工,全合同段要統一考慮統籌安排,根據合同工期,詳細制定施工組織計劃,將施工合理安排在旱季及地勢較高并不易被水浸入地段,在氣溫高、風速大的時段內要組織精干的工程技術人員和精良設備資源,集中人力和物力進行突擊施工;制定雷雨天氣土方施工防雨淋緊急預案,防止松土雨水淋濕;路塹挖土施工時,要根據實際地形條件修筑大于3%的雙向或者單向縱坡,以利于路塹中的排水;路基布土盡可能安排在上午施工,保證每天最高氣溫段內土的涼曬時間,防止成形路基曝曬開裂,實踐證明,成形路基易在兩個小時內報檢,在6小時之內應進行覆蓋;路基施工時要做好臨時排水設施的設置工作,確保其路基的排水暢通,雨天后要及時上路檢查,及時維護被雨水沖刷、損壞的路堤,進行必要地修補和夯實,確保路基穩定性;雨后要做好交通管制工作,禁止車輛通行,防止造成車轍和翻漿;路基挖至設計標高后,路槽要及時進行清理、整平,盡早驗收鋪筑底基層施工;路基施工完成時,必須在路基表面填筑一層不小于15厘米的緊密碾壓粘土封閉層,以利于路基的保護;路塹頂要根據實際地形條件設置截水溝,防止雨水潰刷邊坡。 水南高速公路第七合同段高液限過濕土路基施工的實踐表明,只要加強路基施工管理,嚴格控制好現場施工,認真做好路基碾壓中的局部彈簧處理并及時進行覆蓋封閉,其路基的不均勻沉降和路基彎沉值均能滿足技術要求。對高液限過濕土進行合理利用,不但可以加快工程施工進度,更能節約工程投資,降低工程造價,并可以最大限度地保護周邊的自然環境。 |