郑敏
(山东省成武县交通运输局道路运输管理所 山东菏泽 274000)
粉性土是公路工程中常见的筑路材料,由于其自身的工程性质较差,在实际路基填筑施工中难以进行有效压实,因此,其不易作为公路工程路基填料,然而,由于其在公路线路所在土体区域中的含量较大,若采用全部换土护理方法则会导致工程造价大幅度提高,为此,在实际施工过程中,施工人员可以依据不同的施工条件和环境,采取针对性的施工技术来提高粉性土路基填筑的压实度,进而保证路基填筑施工的可靠性和稳定性。
粉性土中大部分成份为粉土粒,虽然在干燥状态下,粉性土具有一定的粘结性,但是其浸水易渗透成流体状态,且易被压碎。另外,在四季变化显著的区域,在粉性土中还会积累大量的水分,进而导致路基出现冻胀翻浆现象,原因是其具有较大的毛细水上升高度,这种性质不仅会危害到粉性土区域工程质量,同时还会导致工程出现路基翻浆冒泥、塌方和路基等问题。但由于我国大多数公路工程线路区域内的粉性土含量在80%以上,考虑到工程造价,一般难以进行换土处理,为此,就需对粉性土填土压实度及施工技术进行严格控制,才能保证公路工程路基填筑建设的质量[1]。
土粒为土的骨架,而土颗粒之间又存在气体和水份等空隙,为了缩小孔隙,挤紧土颗粒和促进土粒重新组合,需对粉性土进行压实,压实粉性土的单位重量和使其形成密实整体,进而增加土体的稳定性和强度。而土的压实与土中含水量、压实方法和压实功能具有密切关联,其中任何一种压实工序不合格,都会影响整体填土的压实,为此,施工人员需密切注意填土压实效果和各影响因素之间的关系。
当土质、压实方法和功能不变时,土中含水量增强,会导致土的干密度增加,而干密度达到限值时,含水量再增强便会导致土的干密度降低。我国在公路工程施工规范中规定,公路路基土的最佳含水量为±2%范围内,为此,在施工前,首先需检测路基填土的含水量,可采用核子密湿仪法和烘干法两组方法进行检测,对于粉性土而言,一般需要增加土的含水量,可采用取土场洒水或路基上洒水两种方法进行处理[2]。
除含水量之外,对填土压实效果产生影响最大的因素便是压实功能,其指的是压实工具的锤落高度、碾压次数、重量和作用届时间等,而依据以往的施工经验可知,随压实功能的增大,同种土的最佳含水量会减少,而最大干容重会增高,为此,在含水量相同的条件下,土基压实功能越高,其密实度越高。
在整个公路工程道路受力中,路床起着承上启下的作用,因此,道路整体质量和整条道路的使用年限与路床施工质量好坏均有直接的联系。鉴于粉性土的工程特性和考虑到路床填料值要求,在实际施工过程中,难以将其直接作为路床填料,为此,在施工土源缺乏的情况下,需采用换填粘土、换填水泥土及换填石灰土等3种方式对路床进行施工处理,其中应用最多的为换填石灰土方式,原因是该种施工处理方法的材料价格更低,其不仅能满足路床填土施工要求,同时还能提高施工经济效益。换填石灰土的方法为先采用5%的石灰土作换填处理,然而再采用平地机、路拌机、压路机等机械进行施工整平、拌和、压实等施工处理,最后再进行洒水养生,该种该种施工技术处理后,能够显著提高抵抗路面荷载下传作用力的能力以及路床的稳定性和强度。
由于粉性土易出现流体性质且本身湿透较快,若工程未设置必要的防护措施,并在雨季进行施工,则极易引发雨水浸泡路基边坡,从而会严重降低土基强度,并且雨水在流动的过程中,还极易在路床工作面上冲出一些水槽,这些现象不仅会增加工程施工的难度,同时还会影响路基填筑整体的施工质量。而在实际施工过程中,受工期因素的影响,有些粉性土路基填筑施工不可避免地会在雨季进行,为此,在该阶段需重点做好工程施工点和防护措施:①在施工前,需对工程施工范围内的土体具体情况进行细致的勘测,并根据勘测结果,制定合理的工程雨季实施细则。②为确保在雨季工程场地不雨水淹没,需修建临时的且必要的排水设施,并及时对工程场地积水进行排除,以避免出现淤积水沟和防止雨水冲刷路基。③确保修建便道的通畅,便道出了与工程相关的车辆可进入外,在施工场地需严格控制其余车辆的通行。④在路基填筑施工过程中,为避免路基出现翻浆,不能使用含水量较大的土。另外,还需进行分层填筑,当天完成工程当天路层填筑,并依据具体的施工情况,合理创建排水横坡。
冬季也是进行粉性土路基填筑施工的难点阶段,一般来说,若工期不紧张,尽可能不在冬季进行粉性土路基填筑施工,但在实际施工中,公路工程工期一般较紧,需要在冬季施工,为此,为保证粉性土路基填筑施工的质量,施工人员需做好必要的防护措施:①严格做好地基的处理,在地基出现冻结前,对路基表面积水和积雪进行及时清除,另外,为了防止地基出现冻结,在路基处理干净后还需做好必要的保温养护。②使用冻土作为路基填筑材料时,使用冻土块的直径需控制在15c以内,并且在填筑过程中需散步均匀,填筑完成后,需将未冻土分布在四周。③不可使用冻土填筑路基边坡面、河床上的路堤、桥涵缺口及桥头锥体等。④根据粉性土实际情况确定是否进行分层填筑,一般来说,为保证路基填筑的平整度,冬季施工进行的路基摊铺厚度需<正常摊铺厚度的30%左右。⑤在未压实已铺路基土层前,不可对施工进行中断,并保证路基土运填时间短于粉性土冻结时间。且一定要等到解冻后,才可进行边基面和坡路休整的施工。⑥在填土施工过程中,禁止中途停工,若施工中具有充足的填土,路基表层可选用含水量相对较低的土进行覆盖,并且,对前1d工程进行继续施工前,需先清除干净表面覆盖物及冰雪。⑦在进行工程量较大的路基施工过程中,可以集中主要力量对工程进行分段完成,但施工前需合理编制具体的组织实施细则。
综上所述,由于粉尘土自身的粘性和持水能力较差,再加之在进行公路工程粉尘土路基填筑施工过程中,难以有效控制土体压实过程中的最佳含水量,为此,各施工人员需积极研究粉尘土压实效果和含水量、压实功能及压实方法之间的关系,并在实际施工过程中,运用合理的换填石灰土施工技术对路床进行处理以及严格做好雨季和冬季的粉性土路基填筑施工,才能有效避免和降低因粉尘土自身工程性质不足给路基填筑整体施工造成的影响,进而不断提高公路工程粉性土路基填筑施工质量。
[1]王先智.公路工程路基填筑施工技术探讨[J].交通世界,2017(13):48~49.
[2]杨建.路基填筑施工技术在公路工程中的应用[J].江西建材,2017(09):212~213.