新建道路沼泽区换填深度确定及质量控制

晓 夏

中交一公局集团有限公司海外事业部

1 引言

随着社会经济建设的不断发展，我国的交通运输行业的发展也有了明显的提高，再加上近几年我国企业实施走出去战略，培育具有全球竞争力的世界一流企业，尤其在海外施工项目更为重要。为此，高速公路的建设质量必将提出更高的要求。但是在现实当中往往会出现一些不良地质，如果处理不当，将会对工程质量造成严重地质量缺陷，如路基失稳、沉降等病害，从而对工程的顺利进展或日后的车辆通行造成影响。这就需要有一套可靠的计算方法和施工工艺，来保证工程的质量。

2 施工准备

2.1 地勘计划

在路线几何确定之后，参考图纸和实地勘查确定填方区域并布置勘探点位，布置原则是每30m～50m一个测点，不足50m的一个测点。在勘探工作开始之前要复检勘探点位，点位和批复的地勘计划位置一致后开始勘探工作。本项目填方路基区域勘探实验方法采用重型触探和挖探进行判别是否需要换填及深度。

2.2 仪器人员配置

仪器要求：如表1 所示，人员要求：有地质工程师证的专业人员。

3 换填深度确定

清淤换填太深，不仅给施工增加难度还会影响成本和工期，换填太浅影响路基的稳定性和沉降，给工程带来质量隐患。本项目通过对质量、成本、和进度综合考虑以及地勘结果、实地勘查、挖探取样分析研究，最终确定合理的换填深度。

3.1 重型触探（PCL）结果分析

初步确定需要换填的深度。以下图表分别为某一沼泽区域测点布置图和结果。

图1 PDL测点布置图

表1

表2

表3

表4

由于地质条件、填方高度、设计荷载等因素影响，对清淤换填后的深度和基地承载力要求标准不一，本项目通过对最不利情况下的沉降和稳定性进行计算，确定沼泽区域基底承载力以≥1bar作为判别依据，并以此进行控制。

通过表2～表4 数据显示，此区域换填深度可初步确定为约3m。地勘实验在实施过程中，也会有一定的弊端，因为地质的变化、布点的数量和位置以及操作过程、方法都会给实验结果带来一定的偏差。为了尽量提高换填深度合理性，需进一步对现场进行挖探勘查。

3.2 现场挖探

挖探是一种比较直观的勘探方法，现场操作也很容易。但也存在着一些不足，比如，挖探不能直接算出地基的承载力，况且探测深度也有限。通过本项目运用过程中发现，此方法使用于换填深度不超过5米的区域较为合理。

挖探方法：挖探的位置要尽量和触探的位置接近，保证能够和触探结果有一个相互验证。如果有不同材料需对每层材料提取有代表性的试样，并测量每层厚度。最后，进行室内土样实验，并对其结果进行分析研究。

图2 测量探坑深度

图3 开挖探坑现场

探坑中土样实验结果，如表5～表7所示。

表5

表6

表7

根据《法国路桥实验室（LCP）填方和路基工程》要求，A3ts土不能用于高速公路，所以，本项目以此为界限对清除材料进行判别。因此，通过对同一个位置的触探结果和土样分析结果进行对比分析，例如，表2和表5属于同一位置勘探数据，表2中可以看出，大于1bar 的深度在2.8m 以上，在表5 中可以看出，3m～4m深度的材料是可以用作填方的材料，以同样的方法对同一位置的勘探数据进行分析进一步得出，此区域清淤深度约为3m。

4 施工质量控制

通过设计计算通过，并且相关文件得到批复后，现场准备施工。清淤换填施工应根据气候条件合理安排时间，比如，有雨季和旱季之分的时候要把基坑开挖安排到旱季施工，不仅施工简单而且对质量也有一定的保证。

4.1 材料准备

换填材料要符合本项目特别技术条款或设计文件的要求。严控材料来源，不满足要求的填料不准进入到施工现场。填筑时，保证每一层材料性质相同。本项目所有清淤换填采用片麻岩。换填第一层直径50cm～100cm，之后每层换填厚度60cm，换填的料粒径不得大于层厚的2/3，对超粒径的石块用破碎锤将其破碎至小于40cm。换填石料要提前储备，保证回填的时候不受材料短缺影响。

4.2 基底验收

在挖至设计标高时，又测量人员对其进行测量验收，确保换填深度符合要求。开挖完成后，如果地下渗水严重，要在四周开挖排水沟、积水丼，用水泵将积水抽干。

4.3 过程控制

回填应严格按照技术交底进行施工，在不受回填施工影响的地方做好厚度标记，确保每一层厚度不超过要求。每一层填筑完成后，要在测量标高验收合格后方可在继续下一层填筑。在填筑过程中如果遇到原地面不平整，应从低处向高处分层填筑。如在填筑过程中发现有超粒径石块，应及时用破碎锤将其破碎至满足要求。

4.4 压实验收

填筑完成最后一层，应对其表面进行平整，以保证压路机压轮可以均匀接触回填面，在达到碾压效果。碾压过程中，采用目测法作为初步验收，碾压过程中观察是否存在表面石块松动、滑移和错台现象。最后，在表面进行承载板检测。本项目清淤换填承载力要求为80MPa（EV2），K 值小于2。此要求目前没有统一的要求，可根据地质情况、道路等级、换填材料性质等的不同，对承载板的结果要求也不尽相同。也有一些项目的特别技术条款明确对换填后的承载力做了明确的要求，但是，施工方要验证其合理性之后，如无异议，才可遵照实施。

5 结语

本文就本项目沼泽区域路基清淤换填和质量控制进行了阐述。本方法适用于清淤深度小于5m，承载力≥1bar 且工后沉降在允许范围内的项目。但是，由于高速公路项目路线较长，受地理位置、地质条件、气候环境等因素综合影响较大，所以导致在施工过程中极易出现由于路基质量问题，给工程进展或日后的使用带来了严重威胁。为此，在路基施工阶段内，要严格遵守相关条款及规范，严格把控质量关。针对不同的地理环境、地质情况等，制定有针对性的施工作业。同时，需要施工管理人员在施工过程中不断总结经验、科学管理，保证工程质量、管理等方面与国际接轨，为我们交通事业的发展提供坚实保障。