淺談路基施工與監(jiān)理技術(shù)

1、淺談路基施工與監(jiān)理技術(shù)(廣東翔飛公路工程監(jiān)理有限公司，廣東，廣州，510500)【摘 要】保證高速公路路基施工質(zhì)量，是保證行車舒適度減少后期維 護(hù)的重要手段之一，雖然路基施工是很成熟的工藝，但從監(jiān)理的角度，如何在工 序中進(jìn)行驗(yàn)收和把關(guān)提出一些個(gè)人觀點(diǎn)?！娟P(guān)鍵詞】路基；監(jiān)理；技術(shù)1、工程概況廣樂(lè)高速公路全長(zhǎng)270.41kmo本人所在的監(jiān)理合同段為第j3合同段, 對(duì)應(yīng)英德段，起訖樁號(hào)為k126+687-k204+210,路線全長(zhǎng)約75kmo英德段項(xiàng)目 主要特點(diǎn)是：全線路基高填深挖、半填半挖段落較多，路基填挖方量較大，邊坡 防護(hù)形式較多；橋隧比例僅7%。土石方為20337185m3o2、路基施工與監(jiān)

2、理控制2.1挖除與換填處理2.1.1技術(shù)要求(1) 挖除的范圍：挖除深度以達(dá)到堅(jiān)硬的基底為標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)于一般路堤 基底，能用壓路機(jī)壓實(shí)不產(chǎn)牛軟彈現(xiàn)象，對(duì)于高路堤基底，壓實(shí)度達(dá)到重型標(biāo)準(zhǔn) 的90%；挖除寬度，考慮可能滑動(dòng)面的影響，從原地面處起，離坡腳不少于3m； 深度超過(guò)8m時(shí)，不適用于挖除方法，宜用水泥粉噴樁處理。(2) 基底的排水要求：有條件時(shí)，應(yīng)設(shè)法將基底的水疏干；基底有積 水時(shí)，宜設(shè)盲溝或滲溝，將水引致路基范圍以外，然后進(jìn)行回填施工。(3) 回填材料要求：宜用強(qiáng)度較高的透水性材料回填；當(dāng)基底周圍是 粘土，局部積水時(shí)，宜用與周圍相同的材料填平低凹處，再用回填材料回填；當(dāng) 積水不可避免，無(wú)法排水

3、時(shí)，宜用片石、砂礫、碎石等回填至不受水影響的高度， 再回填路基填料；如果回填材料與路基填料的級(jí)配差別較大，有可能被沖刷流失 時(shí)，應(yīng)設(shè)過(guò)渡層或用土工合成材料防止流土。(4) 壓實(shí)要求：采用填土?xí)r，壓實(shí)度應(yīng)達(dá)到填土路基相應(yīng)壓實(shí)度的要 求，一般不低于90%；采用填石吋，應(yīng)控制壓縮沉降率，一般為610%；采用 砂礫冋填時(shí)，應(yīng)通過(guò)試驗(yàn)確定控制壓縮率，試驗(yàn)所用的壓實(shí)設(shè)備和壓實(shí)遍數(shù)應(yīng)達(dá) 到重型壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)的要求。2.1.2監(jiān)理要點(diǎn)(1) 挖除的范圍應(yīng)符合要求，注意坡腳處的軟土對(duì)路基穩(wěn)定性有很大 的影響，挖除的范圍應(yīng)超過(guò)坡腳以外一定寬度；高路堤基底不得有軟弱層，高路 堤基底的壓實(shí)度要求為90%,有條件時(shí)應(yīng)提高基底

4、的壓實(shí)度；(2) 基底應(yīng)做好排水處理，如果不能將水排除，應(yīng)設(shè)排水層，再進(jìn)行 冋填，排水層應(yīng)與路基的其它排設(shè)施連通；(3) 冋填材料應(yīng)符合要求，規(guī)范要求受水影響的部位應(yīng)采用透水性填 料冋填；采用透水性冋填材料有困難時(shí)，應(yīng)通過(guò)做好排水處理和防水處理解決; 應(yīng)注意防止細(xì)料流失；(4) 應(yīng)加強(qiáng)對(duì)冋填材料的壓實(shí)，采用粗粒料或填石不能代替壓實(shí)工作。2.2 土工合成材料加固處理2.2.1技術(shù)要求(1) 材料要求：應(yīng)采用高抗拉強(qiáng)度、低延伸率的雙向土工格柵，其縱、 橫向抗拉強(qiáng)度和伸長(zhǎng)率應(yīng)符合要求；(2) 鋪設(shè)要求：鋪設(shè)的基底應(yīng)平整，基底上應(yīng)先鋪一層主要起隔離作 用的土工合成材料，可以是土工布，防止填料進(jìn)入軟弱地

5、基中；土工格柵應(yīng)具有 足夠的錨固長(zhǎng)度，一般其鋪設(shè)長(zhǎng)度應(yīng)大于5m,并應(yīng)不小于路堤高度的0.75倍; 墊層厚度為0.31.2m,根據(jù)具體情況確定，墊層鋪設(shè)應(yīng)寬出路堤坡腳外不少于 3m,整個(gè)墊層部分應(yīng)用土工格柵加強(qiáng)。(3) 填筑施工要求：墊層鋪設(shè)后，可開始填土，但填土級(jí)配與墊層的 級(jí)配差異較大，可能發(fā)生流土破壞時(shí)，應(yīng)設(shè)過(guò)渡層或用土工合成材料設(shè)隔離、反 濾層；控制填土速度，防止產(chǎn)生過(guò)大的沉降和水平位移，導(dǎo)致破壞，開始填筑的 第一層壓實(shí)度可適當(dāng)降低，但應(yīng)通過(guò)提高填料強(qiáng)度彌補(bǔ)壓實(shí)不足對(duì)強(qiáng)度降低的影 響。2.2.2監(jiān)理要點(diǎn)(1) 用于加固處理的土工合成材料，要求起到約束側(cè)向變形、擴(kuò)散填 土應(yīng)力、發(fā)揮張力膜效

6、應(yīng)作用，應(yīng)采用抗拉強(qiáng)度高的材料；(2) 鋪設(shè)施工時(shí)，注意做好上、下隔離作用；下隔離是防止局部剪切 破壞，提高承載能力，上隔離層是防止細(xì)料可能遷移影響墊層的排水作用；鋪設(shè) 的墊層寬度應(yīng)寬出坡腳外，以利排水，錨固長(zhǎng)度和錨固施工應(yīng)符合要求；(3) 填筑壓實(shí)度檢驗(yàn)時(shí)，墊層和過(guò)度層可不作路堤的一部分檢驗(yàn)，注 意控制填土速度，防止產(chǎn)生過(guò)大的水平位移和沉降，破壞路基。2.3 一般路基填料與壓實(shí)控制2.3.1壓實(shí)特性(1) 最大干密度隨塑性指數(shù)增加而降低，最佳含水量隨塑性指數(shù)增加 面增大；(2) 在最人干密度和最佳含水量時(shí)，強(qiáng)度最高，穩(wěn)定性最好；(3) 壓實(shí)過(guò)程是排水、排氣、排列和填充過(guò)程，以排水和排氣過(guò)程為

7、 主，伴隨著壓實(shí)，密度增加，空隙度降低，飽和度增加，超過(guò)最佳壓實(shí)時(shí)可發(fā)生 軟彈現(xiàn)象。(4) 需要重型振動(dòng)壓路機(jī)壓實(shí)，破壞土體結(jié)構(gòu)，排除土體空氣和部分 水分，形成新的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。2.3.2壓實(shí)控制(1) 在最佳含水量 的含水量范圍內(nèi)壓實(shí)，達(dá)到最佳壓實(shí)和最穩(wěn)定結(jié)構(gòu);(2) 嚴(yán)格控制松鋪厚度，根據(jù)壓路機(jī)的工作質(zhì)量和激振力大小，由工 藝試驗(yàn)確定，但不得超過(guò)30cm；(3) 選用平碾式重型振動(dòng)壓路機(jī)振動(dòng)壓實(shí)，可以是自行式或拖式，嚴(yán)格控制碾壓遍數(shù)和壓實(shí)度，防止欠壓和超壓；(4) 檢驗(yàn)壓實(shí)度應(yīng)挖穿層底進(jìn)行檢查，防止漏壓或壓實(shí)不足，同時(shí)檢 查壓實(shí)厚度。2.4填石料的壓實(shí)特性和壓實(shí)控制2.4.1壓實(shí)特性(1) 填

8、石料的壓實(shí)機(jī)理主要是填充和壓碎作用，還有部分排列作用；(2) 開挖的填石料，從級(jí)配來(lái)看不均勻系數(shù)較小，大多數(shù)小于5,是 均勻填料和很難壓實(shí)的填料;從最人粒徑和性質(zhì)均勻性來(lái)看，是很不均勻的填料, 其最大干密度、現(xiàn)場(chǎng)密度不能用一個(gè)確定的值來(lái)代表實(shí)際情況；(3) 填石料的松密度與壓實(shí)密度相差不大，一般相差4%10%,如果 以標(biāo)準(zhǔn)重型試驗(yàn)確定壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)，松密度已達(dá)到最人干密度的90%以上，一般可達(dá) 到90%95%,但不能保證填石料達(dá)到密實(shí)狀態(tài)，因此目前采用的重型壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn) 偏低。(4) 要達(dá)到密實(shí)，可用相對(duì)密度犬于0.85表示，相對(duì)應(yīng)的壓實(shí)度可達(dá) 96% 98%；(5) 細(xì)料在填石料中的遷移是影響填石路基

9、變形的最主要因素，細(xì)料 遷移因水流沖刷和行車振動(dòng)引起；(6) 填石路基的變形隨時(shí)間逐漸增加，從長(zhǎng)期變形的觀點(diǎn)來(lái)看，填石 路基大多數(shù)是不穩(wěn)定的。2.4.2壓實(shí)控制(1) 采用重型或超重型振動(dòng)壓路機(jī)壓實(shí)，提高振動(dòng)作用力，使排列作 用能有效進(jìn)行；(2) 采用重型振動(dòng)羊足碾或重型凸塊式振動(dòng)壓路機(jī)，增人壓實(shí)設(shè)備與 填石料的接觸應(yīng)力，增加排列作用和壓碎作用，提高壓實(shí)效果；(3) 采用沖擊奪實(shí)或強(qiáng)夯工藝，進(jìn)一步增大破碎率和填充作用效果， 提高密度和穩(wěn)定性，并提高均勻性；(4) 根據(jù)密實(shí)作用過(guò)程是級(jí)配變化過(guò)程的原理，不僅可通過(guò)壓碎，從 內(nèi)部來(lái)提供實(shí)現(xiàn)有效壓實(shí)的途徑，還可通過(guò)向填石料中添加細(xì)料嵌縫，來(lái)提高壓 實(shí)

10、效果、均勻性和穩(wěn)定性；(5) 控制填料的開挖，主要是通過(guò)爆破控制最大粒徑和通過(guò)運(yùn)輸裝車 過(guò)程中大、小料的相互搭配控制級(jí)配；(6) 控制松鋪厚度，軟石不超過(guò)40cm,硬石不超過(guò)50cm,最犬粒徑 不大于松鋪厚度的2/3；(7) 振動(dòng)碾壓遍數(shù)通過(guò)壓縮率確定，最大壓縮率可采用重型振動(dòng)壓路 機(jī)，按標(biāo)準(zhǔn)壓實(shí)功，根據(jù)壓路機(jī)的振幅和頻率，換算為碾壓遍數(shù)，現(xiàn)場(chǎng)碾壓測(cè)定， 最大壓縮率一般為6%10%。(8) 壓實(shí)度可通過(guò)壓縮率確定，有壓實(shí)度要求為96%98%o2.5 土石混合料的壓實(shí)特性與壓實(shí)控制2.5.1壓實(shí)特性(1) 土石混合料的不均勻系數(shù)一般很大，超過(guò)最佳壓實(shí)的不均勻系數(shù) 很多，填充在較大塊石中的細(xì)料較難

11、以壓實(shí)，容易產(chǎn)生流土破壞和增大路基變形;(2) 壓實(shí)土石混合料的特性，具有細(xì)料土、粗粒土利巨粒土的綜合特 點(diǎn)，其中細(xì)粒土和巨粒土的影響是決定性的，多數(shù)情況下，細(xì)粒土含量超過(guò)25% 時(shí)，其影響是主要的。(3) 不能用一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)確定最大干密度和最佳含水量，它們與細(xì)粒土的 塑性指數(shù)和粗粒土含量變化有關(guān)，這種變化是這類填料的基本特性，壓實(shí)控制必 須采取一測(cè)點(diǎn)一標(biāo)準(zhǔn)的方法；(4) 變形特性接近于細(xì)料土，壓實(shí)特性接近于填石料，與填石料不同 的是，壓實(shí)過(guò)程主要是填充和排列過(guò)程，壓碎相對(duì)較少。2.5.2壓實(shí)控制(1) 建立標(biāo)準(zhǔn)干密度與含石量的定量關(guān)系，因此在進(jìn)行擊實(shí)試驗(yàn)時(shí)， 可按相似級(jí)配，進(jìn)行不同含石量吋的標(biāo)準(zhǔn)

12、擊實(shí)試驗(yàn)，繪出含石量與最大干密度和 最佳含水量關(guān)系曲線；(2) 現(xiàn)場(chǎng)檢查時(shí)，測(cè)定含石量，土、石的界限粒徑可用5mm或10mm, 不會(huì)帶來(lái)大的誤差，但應(yīng)與進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)吋一致；根據(jù)含石量確定標(biāo)準(zhǔn)干密度; 根據(jù)壓實(shí)度檢測(cè)或標(biāo)高檢測(cè)確定現(xiàn)場(chǎng)干密度和評(píng)價(jià)壓實(shí)度；(3) 土石混填的設(shè)計(jì)考慮宜按填土的特性考慮，如防水、限制填土高 度和層厚控制等，并檢測(cè)壓實(shí)度；石塊含量較高吋，壓實(shí)施工可參照填石壓實(shí)和 控制方法進(jìn)行壓實(shí)和控制。2.6路基開挖技術(shù)2.6.1 土方路基開挖的變形特性(1) 減壓軟化：圍壓降低，產(chǎn)生負(fù)的孔隙水壓力，剪切曲線出現(xiàn)峰值 和隨后的軟化；(2) 剪脹軟化：水分滲入使有效圍壓進(jìn)一步降低，隨著變

13、形的增大形 成剪切帶，帶內(nèi)顆粒沿剪切帶定向，最后發(fā)展到只剩余殘余強(qiáng)度。2.6.2石方路基開挖的變形特性(1) 表層松動(dòng)帶：厚度一般34m,在卸荷和爆破雙重作用下形成， 變形較大，一般為2060mm,巖體松動(dòng)，產(chǎn)生新的裂隙、錯(cuò)動(dòng)，聲波波速大幅 度波動(dòng)；爆破損傷嚴(yán)重吋，影響范圍遠(yuǎn)大于此；(2) 卸荷變形帶：受側(cè)壓力影響產(chǎn)生，變形量約為1020mm ,受開 挖影響較?。?3) 應(yīng)力調(diào)整帶：巖體結(jié)構(gòu)和力學(xué)性質(zhì)基本保持不變，變形量約2mmo 2.6.3監(jiān)理要點(diǎn)(1) 宜采用分層開挖法，并按信息施工法施工，發(fā)現(xiàn)巖土開挖變形異 常吋，應(yīng)采取措施處理；(2) 宜采用逆作法施工，逐級(jí)開挖逐級(jí)進(jìn)行防護(hù)，防止邊坡受

14、雨水影 響降低強(qiáng)度和穩(wěn)定性；(3) 由于位移方向基本與坡面垂直，土方邊坡宜采用較緩的坡度，減 少水平位移量，提高邊坡的穩(wěn)定性；(4) 石方邊坡嚴(yán)禁用大爆破開挖，應(yīng)采用光面爆破開挖，減少表層松動(dòng)帶厚度。2.7挖方路床處理施工技術(shù)2.7.1技術(shù)要求(1) 土基模量 宜達(dá)到40mpa, ,030cm的cbr不低于8%, 3080cm的cbr不低于6%；(2) 路床處于干燥狀態(tài)，即(3) 石質(zhì)路塹的路床平整度應(yīng)符合要求，不平整處應(yīng)采用粗粒土整平； 路床應(yīng)設(shè)墊層，提高均勻性。2.7.2監(jiān)理要點(diǎn)(1) 檢查路床填料，其強(qiáng)度和厚度應(yīng)符合要求，不合要求時(shí)應(yīng)挖除換 填或翻壓，使其達(dá)到要求；(2) 檢查路床的干濕

15、狀態(tài)，通過(guò)測(cè)定不同深度含水量和土的液、塑限， 根據(jù)稠度判斷，不符合要求時(shí)，可高路基盲溝或滲溝降水；(3) 檢查石質(zhì)路床的平整度和墊層厚度，保證路床平整和強(qiáng)度均勻， 防止路面結(jié)構(gòu)不均勻破壞。2.8高路堤技術(shù)2.8.1技術(shù)特點(diǎn)(1) 高路堤的沉降和差異沉降變形較大，不能滿足鋪筑路面的要求， 沉降變形一般為堤高的1%4%,塑性指數(shù)越大，壓縮性越大的填料，變形越大； 差異沉降一般較大，基底平整時(shí)可達(dá)2‰,基底傾斜時(shí)差異沉降大大增加；(2) 基底和路堤部分受到的應(yīng)力較大，需要提高基底承載力和填料強(qiáng) 度，減少塑性區(qū)范圍；(3) 水對(duì)高路堤穩(wěn)定性的影響特別敏感，應(yīng)做好內(nèi)部排水和邊坡表面

16、 排水，防止基底的水浸軟路基，斜坡上的坡積層的水橫穿路堤，邊坡上的水沖刷 路基邊坡；2.8.2監(jiān)理要點(diǎn)(1) 基底處理：基底承載力應(yīng)達(dá)到250300kpa；軟弱層應(yīng)清除徹底， 如果基巖上的土層很薄，應(yīng)全部清除，用強(qiáng)度較高的填料如粗粒土、片石等冋填， 基底應(yīng)嚴(yán)格做好排水處理；(2) 填料選擇：嚴(yán)禁高液限、高塑性和過(guò)濕土用于高路堤；軟巖不宜 用于高路堤；宜選擇承載比大于8%,壓縮性低，壓實(shí)后孔隙率低的填料用于高 路堤；填石用于高路堤時(shí)應(yīng)注意充分解小，并嵌縫改善級(jí)配，使壓實(shí)后相對(duì)密度 達(dá)到0.85以上；(3) 壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)：應(yīng)提高壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)，填土宜提高到95%,填石宜控制分 層壓縮率不低于8%；粗粒土應(yīng)檢

17、查壓實(shí)度和相對(duì)密度，壓實(shí)度不低于95%,相 對(duì)密度不低于0.85；(4) 排水處理：從路堤下部截?cái)嗥路e層的水，防止水穿透路堤，可采 用水平管排水技術(shù)、防水帷幕、地下連續(xù)墻或灌漿排水技術(shù)；坡面采用排水骨架 與急流槽結(jié)合的表面排水系統(tǒng)；受浸水影響的部位，采取隔水、反濾等措施；(5) 采用土工格柵于路堤底部、邊坡部位和上路堤部位，減少差異沉 降；(6) 路堤邊坡的坡度從路基面往下為1:1.5； 1:1.75； 1:2.0； 1:2.5等, 不區(qū)分填石和填土，分級(jí)高度宜為68m,平臺(tái)寬度宜增大到36m,特別是 最下一級(jí)的平臺(tái)應(yīng)加寬；平臺(tái)用砂漿封閉，并在平臺(tái)上設(shè)排水溝排水。2.9斜坡路堤技術(shù)2.9.1技

18、術(shù)特點(diǎn)(1) 產(chǎn)生較大的差異沉降，容易導(dǎo)致路面開裂；(2) 坡積層的強(qiáng)度和穩(wěn)定性變化較大，應(yīng)防止填方整體破壞；(3) 有水從坡積層流出，橫穿路基，增加填方部分的變形，降低強(qiáng)度 和穩(wěn)定性。2.9.2監(jiān)理要點(diǎn)(1) 填挖交界處應(yīng)挖臺(tái)階，臺(tái)階寬度和穩(wěn)定性應(yīng)符合要求；(2) 填挖交界應(yīng)鋪設(shè)土工格柵，嚴(yán)格控制差異沉降變形；(3) 填挖交界處應(yīng)根據(jù)需要設(shè)置排水設(shè)施，可設(shè)碎石排水層、排水盲溝、排水管排水等，防止坡積層滲水影響填筑部分的穩(wěn)定性；(4) 填挖交界處必要時(shí)采用強(qiáng)夯或沖擊壓實(shí)，提高穩(wěn)定性。3、結(jié)束語(yǔ)綜上所述及針對(duì)本人所監(jiān)理的廣樂(lè)高速路基監(jiān)理，正確的技術(shù)手段是施 工質(zhì)量的保證，做好質(zhì)量控制管理，是保證施工方案實(shí)施與目的的保障和手段。 為保