矿区公路和运煤公路软路基施工技术研究

文/赵孝怀王家海

矿区公路和运煤公路软路基施工技术研究

文/赵孝怀王家海

近年来，软路基处理一直困扰着道路的施工，成为公路施工的一项难题，处理起来成本较高，技术与施工要求严格，质量保障相对困难。内蒙古双欣矿业有限公司通过借鉴、取优、综合分析，多措并举，解决了矿区进场公路和运煤两条公路软路基施工面临的诸多问题，大为减少了路基换填工作量，完全消除后期沉降。同时，还降低了工程建设投资，保证了工程施工质量，缩短了工程施工周期，为今后同类路基处理施工总结经验，探求更好、更先进的软基处理方法。

一、工程概况

双欣矿业公司杨家村矿井及洗煤厂项目位于国家规划的鄂尔多斯万利矿区，工业广场布置在东胜区塔拉壕镇，可采储量5.4亿吨，设计生产能力每年500万吨，服务年限62年。矿井设计两条公路，一条为进场公路，二级场外道路，混凝土路面，长760米，沿哈拉卜拉沟南侧山脚地形，接万利矿区运煤公路；另一条为运煤公路，二级场外道路，沥青混凝土路面，路线长1430米，从垭口穿过沿哈拉卜拉沟东侧山脚地形向西北，并跨过哈拉卜拉沟，接万利矿区运煤公路。

工程地质勘察报告显示，场地原地貌为侵蚀性丘陵地貌，两条公路所处位置为强风化岩、中风化岩、沙土，孔隙比1.0~1.9，渗透系数为10-8～10cm／s，压缩性系数为0.005～0.02，抗剪强度低，触变性，流变性显著。尽管两段路段不长，但需要路堤填筑、土石开挖、软土路基及弹簧土路基处理、路基路面排水、路基防护等复杂的施工工序。

二、施工技术要求

路基施工是公路工程施工的重要环节之一，承受路面传来的荷载，应具有足够的强度、稳定性和耐久性。路基填筑质量及稳定性，决定着公路质量的好坏和使用寿命的长短，关系到汽车的正常行驶。实践证明，没有坚固、稳定的路基，就没有稳固的路面。

在进场公路和运煤公路路基开工前，双欣矿业公司对设计图纸进行全面阅读和审核，通过现场施工调查和测量，并根据路线中桩，确定出路基边线、路堑顶、弃土堆等具体位置，从而初步定出路基轮廓。

三、软路基处理施工

1.路堤填筑

（1）场地清理。设定工作范围，对各种表面物体、树木、垃圾等障碍物进行清理，并挖掘残根。在道路路基区域，进行表土剥离工作，把表土平整成平滑表面，避免存在杂草、树根、草皮和大石头等杂物。

（2）路堤填筑。在路堤填筑前，整平坑洼地段，然后进行碾压达到规范要求的压实度。对填筑坡度较大的地段，先从低处分层填起，厚度根据分层填筑的厚度确定，采用重型标准压实。零填及挖方路基压实标准为路基底以下0~30cm≥95%，填料最小强度（CBR）为6%；30~80cm≥95%，填料最小强度（CBR）为4%；80~150cm≥94%，填料最小强度（CBR）为3%；150cm以上≥92%，填料最小强度（CBR）为2%。当局部路基填料达不到规定的最小强度时，采取换填砂石垫层和掺入6%石灰等稳定材料处理。若土基达不到要求，需翻挖30cm深度后，再进行处理。

中心方桩按每20~25m整桩号和曲线起止点等测设，桩面用红漆写明里程桩号，从而控制中心准确位置。根据近似计算结果，测设路基边坡线，测量出各桩左、中、右三点的高程，并做好记录，计算出各桩号左右两侧的路基填筑高度。按路基设计顶标面宽度再加余宽30~50cm作为放边线点，用白灰播撒两条白色边线作为填土范围的标记，以满足施工需要。

（3）布土。根据取土位置及地形确定经济、合理的运土路线。布土时应根据压路机能达到的压实厚度计算卸车数量。自卸汽车从取土位置运到铺筑现场，从一端开始，左右成排，前后成行等距离布土。

（4）平地机整平。一段路由推土机摊平并经复测符合要求时可用平地机进行平整。整平由路中开始向道路两侧推进，如此往返三次，以达到平整的要求。

（5）路基碾压。要采用大吨位的压路机，达到压实路基土的效果。第一遍用震动压路机稳压，然后再震动压实，具体要求是：直线段和大半径曲线段，先压边缘，后压中间；小半径曲线段碾压顺序，先低（内侧）后高（外侧）；压路机碾压轮重叠轮宽1/3~1/2；碾压遍数约为6~8遍，可达到密实度的要求；压路机的行驶速度快慢影响生产率和压实效果，一般速度在3~6 km/h；影响压实效果的主要因素是含水量、土类以及压实功能，因此，需要根据现场在压实前实测一下填料的实际含水量，当土壤的实际含水量在正负2%~5%进行碾压，可达到最优效果。

2.土方开挖

进场公路沿哈拉卜拉沟南侧山脚段和运煤公路920~1130m段，双欣矿业公司进行了土方挖掘，包括土方的挖掘运输和岩石破碎挖掘运输两个方面。

路堑施工根据设计要求，开挖方式则根据路堑的深度和纵向长度，以及地形、土质、土方调配情况和开挖机械设备的因素确定。施工中，双欣矿业公司采用混合式开挖法，即挖掘时利用挖掘机械把边坡做好。

3.处理软土路基及弹簧土路基

双欣矿业公司对进场公路320~720m和运煤公路0~860m路段采取三种方式进行堤填筑路。

（1）换填。采用人工或机械挖除路堤下全部软土，换填强度较高的砂、砾、卵石、片石等渗水性材料，换填深度根据承载力现场确定。

（2）抛石填筑。横跨哈拉布拉沟时，需在有软土、弹簧土及有积水的路段填筑石头，填石的高度露出路段原有土层（或积水）高度。填石的过程中，需用推土机把石块压实，然后再施工。

（3）石灰浅坑法。个别地段因受粘性土含水量影响，在施工中出现了“弹簧土”松软现象。对此，双欣矿业公司采用“石灰浅坑法”，即挖出弹簧土软弱路基清除坑内的渗水，放入深为坑深3∶7灰土，回填碾压。

4.路基路面排水

水是影响路基强度和稳定性的另一重要因素，许多路基病害是受水的侵蚀造成的。同时，从保护环境、生态方面考虑，也要做好路基排水系统，并与地区排水规划相协调。对此，双欣矿业公司设置边沟、截水沟、跌水、急流槽以及地下排水管等设施，减少水从路面渗入，使之避免冲刷路基边坡，避免造成不必要的损失。

此外，由于两段公路路基的修筑地形复杂，改变了地层的天然平衡状态，路基易受到各种错综复杂的自然因素侵蚀。对此，双欣矿业公司采用了石砌挡土墙与植被综合防护，以及水泥花砖直接防护等措施，防止地表水流的冲刷、坡面岩土的风化剥落，保护沿沟路基边坡避免遭受雨水冲刷。

（作者单位：内蒙古双欣矿业有限公司）

（责任编辑：周琼）