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高速公路红黏土路基填筑施工技术及改进
作者:河北省交通建设监理咨询有限公司 梁红波 来源:《中国交通建设监理》 时间:2021-08-16

本文以某高速公路项目为例,该工程合同段的长度为5.1km,路基的挖方量与填方量分别为255 万m3 与75 万m3,由于该高速公路沿途经过红黏土地区,路基填筑施工难度比较大,为了确保高速公路项目红黏土路基填筑施工质量得到有效提高,要求施工单位采取科学的路基填筑施工技术与改进措施,避免出现路基填筑施工不规范现象。

红黏土路基特点

厚度变化比较大

与常规的路基填筑材料相比,红黏土路基的厚度变化比较大。同时,因为含有大量的网状裂隙,会影响土体结构的稳定性,地下水在土层当中的活动越来越频繁,使得土体强度不断下降,随着深度的不断增加,土体强度越来越小,使得红黏土在水平与垂直方向均存在一定的不均匀性,影响高速公路工程路基填筑质量。

胀缩性比较强

高速公路工程红黏土路基具有一定的胀缩性,在水文地质条件较为复杂的区域,容易出现胀缩灾害。同时,在部分路段,因为红黏土遇水会膨胀,体积不断增大,膨胀力能够达到0.18×106Pa。在该高速公路工程项目之中,红黏土路基表面含有一定有机质,其下部会逐渐过渡到基岩层,两者之间的接触面属于软弱结构层。在地势比较低洼的位置,通常会聚集较多的地下水,使得红黏土表现为软流塑状态,路基的施工强度不断下降,压缩性明显增大,路基容易出现失稳现象。

红黏土路基填筑施工要点和注意事项

路基填筑施工

要想进一步提高公路红黏土路基填筑施工质量,施工人员要特别注意以下几个问题。

1. 检测红黏土压缩系数,若红黏土压缩系数小于0.5MPa,则无法应用到公路路基填筑施工之中。

2. 在高速公路红黏土路基填筑施工前,施工人员需要合理设置排水沟与截水沟,并加强防渗施工,避免外界降水渗入到地下,将地表水快速疏干,为后续的路基填筑施工提供一个干燥、稳定的作业环境。

3. 尽可能避免在雨季进行施工。根据高速公路工程红黏土路基填筑施工特点能够得知,若施工单位需要在雨季施工,要制定出雨季施工措施,不断减小外界降水带来的不利影响。同时,施工人员要严格控制路基填筑作业面的横坡,一般来讲,路基填筑施工作业面横坡的坡度不宜小于3%,施工结束后,施工人员还要对路基进行翻晒,路基干燥达标后,方可进行后续的施工。

4. 在高速公路工程红黏土路基填筑施工环节,施工人员所使用的填料,要做到随挖随用,填料摊铺施工完毕后,要及时进行碾压施工。

5. 路基填筑施工要保持一定的连续性,路基填筑、碾压施工结束后,要进行有效的养护,防止出现渗水现象。

6. 与普通的土壤相比,红黏土具有较强的黏性。因此,在具体的施工期间,检测人员需要重点检测红黏土的含水率,因为红黏土土团不容易被粉碎,水分散失表现为不均匀性。为了更好地控制红黏土质量,施工人员需要进行有效的翻晒。为了提升高速公路红黏土路基填筑质量,要保证其含水率不低于5%,方可有效提升碾压质量。在路基碾压施工期间,施工人员需要使用羊角碾,若采取普通压路机,会影响路基碾压施工效果。

另外,由于高速公路红黏土路基的膨胀性较弱,如果被雨水浸泡,其施工强度将不断下降,故施工单位需要全面考虑外界降雨因素,根据高速公路红黏土路基填筑施工特点,做好碾压施工工作。路基碾压施工结束后,还要采取有效的封闭措施,防止出现长时间暴晒现象,提升高速公路红黏土路基填筑施工效果。

路基包边施工

根据高速公路红黏土路基填筑施工现状得知,路基填筑施工质量受降雨影响较大,特别是在路基包边施工的过程当中,若外界降雨浸入到路基内部,会降低高速公路的施工质量,伴随时间的推移,公路路基容易出现较大变形。同时,与常规的土壤相比较来讲,红黏土的亲水性更加突出,如果外界水分浸入到路基内部,会在短时间内快速蔓延,易出现路基病害。

为了防止出现上述现象,施工人员需要使用透水性比较小的红黏土作为包边施工材料,严禁使用塑性较低的黏土进行施工。通常来讲,高速公路路基包边土厚度不宜超过1.5m,通过科学的夯实可以防止公路边坡的坡面出现开裂,避免外界降水渗入到路基内部。

在此高速公路红黏土路基填筑施工环节,施工人员需要提前进行包边土摊铺施工,压实完毕后,方可摊铺红黏土。需要注意的是,通过加强路基包边土压实质量控制力度,可以进一步提升高速公路路基填筑效果。施工人员可以使用土工格栅,对路基边坡进行有效的加固,防止红黏土出现侧向膨胀现象。在分层填筑施工期间,如果红黏土的湿度过高,要及时进行晾晒。同时,施工人员还要严格控制土工格栅铺设宽度,其铺设宽度不宜小于2m,并使用U 形钉进行固定处理,种植适量的草皮,采取覆盖草皮的方式,能够避免公路边坡出现开裂现象。

改进措施

1. 置换技术

在高速公路路堑部位,红黏土路基的含水量较高,容易出现压实度不达标现象,再加上外界施工环境较为恶劣,会严重影响路基填筑施工质量。为确保此类问题得到有效解决,施工人员可以采取垫层换填施工方式,通过开挖路基的底部,使用性能比较好的材料进行填筑施工,形成比较稳定的置换层,科学设置排水沟,上述工作完成之后方可进行路面施工,在提升高速公路红黏土路基填筑施工质量的同时,提高公路路面施工效果。

2. 碎石改良技术

为了确保碎石改良技术得到良好运用,施工人员要严格控制碎石粒径,在该高速公路红黏土路基填筑施工期间,主要采取粒径比较大的单级配碎石,通常使用连续级配的碎石,若采用连续级配碎石,会影响红黏土路基的稳定性,长时间作用下,公路路基容易发生变形现象。为了更好提升碎石改良施工的质量,碎石体积不宜小于60%,尤其是施工强度要求比较高的路基,施工人员需要科学控制碎石体积比。

因该高速公路红黏土路基填筑施工难度较大,施工人员在具体施工之前,需要对土体进行有效晾晒,晾晒达标后,将红黏土与碎石充分拌和,不断提高改良施工效果。当然,施工人员还要严格控制碎石的覆盖范围,因为红黏土的膨胀性较大,而且液限较高,受到外界水分的浸润,路基施工强度不断下降,也会影响路基稳定性,故施工人员需要采取石灰处理技术,不断提升高速公路路基填筑质量,防止地表水渗入到路基当中。

3. 石灰土改良技术

通过运用石灰土改良技术,主要是利用红黏土内部的金属离子与石灰当中的钙离子进行有效反应,消耗土体内部水分,不断降低土体的含水量,真正达到固化的目标,进一步提升高速公路路基土体施工强度,让土体的物理性能得到一定改善。对于分散性比较大的路基土体,通过将土体与生石灰粉进行有效拌和,可以取得较好的固化效果。

此外,如果路基土体的含水量较高,施工人员需要使用旋耕机将生石灰粉与土体进行有效拌和,并采取科学的优化措施不断提升材料的拌和效果。例如,施工人员可以将高速公路路基填筑面上部的红黏土堆成堆,并在其内部加入一定量的生石灰粉,并加入适量水,及时封口,确保生石灰能够在土体当中完全消解。生石灰在消解的过程之中,通常会产生较多热量,这些热量会消耗土体内部的水分,降低土体含水量,为后续的填筑施工奠定良好基础。

结语

综上所述,通过对红黏土路基填筑施工要点和注意事项进行全方面分析,例如检测红黏土压缩系数、及时进行碾压施工、科学控制碎石体积比、降低土体含水量等,可以明显提升该高速公路红黏土路基填筑施工效果。在此高速公路项目中,通过采取上述措施,该工程的路基填筑质量得到显著提高,经过专业检测机构检测,符合规定要求。

【编辑:朱海洲】

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