公路施工的施工战略探索

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本文作者：马亮工作单位：中铁九局集团有限公司

过湿土存在的共性问题

过湿土的主要特点就是土质差,最优含水量比较高,即便没有天气的影响,其含水量平均值也会接近30%。而过湿土最大干容重却比较低,一般可低达1.3t/m3左右。这类的过湿土质大部分都属于高液限粘土,液限可以高达50%左右。其塑性指数也非常高,一般可高达25左右。这类过湿土质,在比较晴朗的天气时,其表层也比较干爽,但是如果遇上雨天便会泥泞不堪,含水量也会急剧上升,而且因其亲水性强,持续多日晴朗都不会干燥,所以,用过湿土填筑路基时,必须经过翻拌、晾晒、粉碎等办法,使其中的水分尽可能地挥发掉,用这种简单的办法不能取得理想的效果时,还要采用掺入一定比例的石灰进行干燥,以降低其含水量,改善压实特性后才能投入使用。下面,就笔者的一点工作经验,谈一谈使用过湿土进行施工的有效策略。

使用过湿土进行施工的策略

路基施工前,对过湿土进行初步的除水处理策略首先要正确选择土场。在不得不使用过湿土填筑路基时,土场的选择一定要注意,最好能选择地下水位比较低的地方,这样所取的土中含水量会相对低一些。其次要采取正确的除水策略。如果土场的位置不能更改,而且地下水位又相对高,土的含水量随之增加,那么,比较有效的方法就是先把取土坑周围挖开进行开沟放水,并且把挖出来的土堆成比较大的土堆,尽可能使更多的土脱离地下水,离地下水位越高越好。这样的土堆经过晾晒后,便可以运输到施工地点,进行填筑施工了。如果是在雨季施工,可以一方面在土场周围疏通好放水的沟道;另一方面可以考虑在土堆上方架设防雨棚,并且要提前将运输通道修整好,以方便运输车辆进出土场。路基施工过程中,使用过湿土的施工策略(1)过湿土天然含水量较低时的施工策略。施工时,如果没有因为自然环境或天气的原因造成过湿土含水量过高的情况时,可以不使用白灰进行除水处理。可直接采用重型铧犁和重型缺口圆盘耙,直接将土翻松,并且将土中的大块部分进粉碎处理,使土壤颗粒在50mm以下即可,然后用重型压路机进行碾压,压实度达到90%以上便可以了。(2)使用过湿土进行路堤填筑的施工策略。路堤要分层填筑,每铺一层约30cm的水平层,按照规范要求进行翻晒、粉碎和平整后,再进行压实处理,以确保路堤的均匀密实度达到规范标准的要求。(3)过湿土含水量过大的施工策略。对于含水量过大的过湿土,可以首先采取上文提到的方法:将从取土坑中挖出来的土堆积晾晒再运往施工现场,或者取出后直接运到作业场所,放在一边进行晾晒后再投入使用。一定要切记,使用前一定要先把这些土进行粉碎处理,颗粒达标后才能进行下一步的平整处理。平整处理后加入外掺剂,外掺剂一般采用3%～5%的消石灰,按标准剂量的规定要求进行掺拌,一般采用2/3即可(如果含水量实在过高,可以将规定剂量的外掺剂全部投入),然后要用机械进行粉碎和拌和,反复5遍处理,接下来再用两轮压路机或履带式施工机械全面碾压一遍。为了确保施工质量,掺灰、粉碎、拌和及初步碾压这些工序在同1天之间完成,对已经初步碾压的土层闷料,过24小时后,必须将剩余的1/3外掺剂均匀铺撒到土层上,然后再按规范中要求进行翻拌、粉碎、碾压处理。外掺剂(石灰)使用5%时的最大干容重宜控制在为1.83g/cm3左右,标准压实度在90％以上。(4)施工过程中遇雨的施工策略。施工时如果遇上雨天,立即进行碾压处理,用上一层的土把下一层的土封住。同时还要注意排水,可以通过在路基边坡处用防雨布做成临时导流槽的方法,加强排水,防止边坡被雨水冲毁。对于那些已经按标准要求在过湿土中掺入了合适的石灰,而没有来得及进行整平、碾压的路段,施工时如果遇到雨天,一定要马上进行碾压处理,并尽快用防雨布将其覆盖,做好防雨工作;而对于那些已经整平并碾压成型的路段,如果遇上雨天,为了更好地避免因雨水渗进路基而导致路基施工质量严重下降,可以在雨前用防雨布进行整体覆盖,雨过天晴后再把防雨布打开并进行必要的复压使可以进行下一层的正常施工。如果没有来得及使用防雨布处理,雨停后一定要拖拉机进行单向耕翻、晾晒处理。切不可使用旋耕机旋碎,因为过湿土的粘性比较大,会将旋刀粘裹住,并且碎土块也会形成较密的覆盖,致使下层土去水困难。而用拖拉机犁刀耕恰恰可以避免这一问题的出现,因为用拖拉机犁刀耕土块较大,间空隙也会随之增大,空气流通也会随之增强,使水分挥发速度加快,便于降低含水量。如果是因为个别的路段中路基高低不平,或者是因为其它原因而导致路基局部渗入雨水,一经检查发现这一问题,必须在雨停之后,立即进行翻晒、粉碎,再按标准要求进行重新施工处理;而对那些积水比较严重的路段,一定要在雨后将其挖掉,重新换一批拌和均匀、比例合适的灰土,再进行整平、碾压,直至压实度合格为止。(5)使用过湿土进行路槽加固的施工策略。为了提高路基的施工质量,需要进行加固,需要在路槽底0～80cm范围内进行特殊五层施工处理,每层要达到16cm。前三层需要掺5%的石灰,后两层要掺石灰10%。这样进行多层施工处理,既能对过湿土的含水量进行有效处理,又能提高路基的强度。

对过湿土进行处理时需要注意的问题

对过湿土进行处理时,不可以随便进行,一定要按照规范要求进行处理,除此之外,一些问题必须注意:如石灰放置的时间不能太长,特别是雨季没有采取必需的防雨措施的情况下,因为石灰的化学特性及物理特性的原因,放置时间过久的石灰,有效钙镁的含量会大幅度下降,使原本符合标准要求的石灰变成等外石灰,不可再用。石灰在使用前必须充分消解和严格过筛,使用消解不充分的石灰处理路基,一旦遇雨,未充分消解的石灰便会继续消解,致使路基局部鼓包,影响路基的强度和平整度;另外过湿土含水量的控制要适度,切不可一味地追求低含水量,而导致含水量过低,使过湿土的含水量小于最佳含水量,又不容易压实,很难取得理想的效果。在此基础上,还要严格控制路基填土厚度。因为过湿土含水量过大,填土过厚则下层土翻不透,使用机械也较难将其粉碎到正常厚度,在使用重型机械反复碾压时,极易形成“弹簧”致路基不稳,由此便会导致返工,造成时间、人力、物力浪费。反之,工序增多,同样浪费。

公路路基施工过程中过湿土的施工策略有很多,但无论是哪一种情况下的施工策略,都是针对具体情况而确定的。总的概括来说,可以归纳为两种情况,一种是高温、晴朗的天气,用过湿土施工时只要恰当采用翻晒手段,就可以不采用外掺剂,或少用外掺剂;而当气温比较低,遇有雨水天气时,可以结合翻晒后,通过实验和计算的方法,得出掺灰量,再按照规范要求进行操作即可。使用过湿土进行施工,一定要规范程序,合理施工,因地制宜,注意经验的积累,以确保所建公路高效、优质。