百米矿坑运输道路施工技术研究*

何昌杰，李建新，粟元甲，曾 波，廖 飞

(1.中国建筑第五工程局有限公司，湖南 长沙 410004； 2.中建五局第三建设有限公司，湖南 长沙 410004)

在国家经济发展的大前提下，根据废弃矿坑地理位置实际情况，将矿坑生态修复和旅游发展相结合，在矿坑中修建大型休闲娱乐项目不仅可以修复矿坑生态环境，还可以推动地方经济与旅游业的发展。在矿坑中进行大型休闲娱乐项目的结构施工首先必须解决施工道路的问题，以确保施工材料的运输和作业人员的通行。特别在百米矿坑中修建大型休闲娱乐项目的结构物，如何快速修筑好通向坑底的施工道路就显得更加重要。

1 工程概况

湘江欢乐城冰雪世界项目位于长沙市岳麓区坪塘镇山塘村—狮峰山地段，坪塘大道东侧、清风南路南侧，建筑主体坐落在采石矿坑上。矿坑为长直径约500m、短直径约400m的类椭圆形(见图1)，面积约为15万m2，矿坑岩壁坡角为80°～90°。采石矿坑场地呈四周高中间低，建筑物±0.000 相当于绝对高程53.000m(黄海高程)。

图1 工程地理位置

场地内岩石层主要为土、砾～卵石、灰岩及溶蚀物，边坡岩体主要为灰岩。根据钻孔资料，地层可分为：人工填土、淤泥质粉质黏土、耕土，粉质黏土、含砾粉质黏土、圆砾、卵石、残积粉质黏土、微风化灰岩。原矿坑被作为弃土场使用，弃土未经过机械夯实，较为松散，经雨水冲刷后，部分土体流失。受上述原因影响，场内原有下坑道路转弯处不利于大车通行，部分路段有淤泥、急弯，局部塌方，需进行拓宽、加固及硬化处理。

2 矿坑道路设计

1)依据施工组织确定路线走向，确定标准横断面，进行土石方平衡，减少挖方。

2)车道横坡度均采用1.5%，双向坡度。

3)路堤填土高度< 8m 时，填方边坡坡度为 1∶1.5，填土高度≥8m 时，填方边坡为 1∶1.75。 填方边坡坡脚设 2.0m 宽护坡道。路堑石质边坡采用 1∶0.25～1∶0.5。填方路基应分层铺筑、均匀压实，填料应经过试验确认后施工，路基压实度及填料规格应满足表1要求。

表1 路基压实度及填料要求

4)路面结构面层采用 20cm 厚 C30 水泥混凝土，基层用 20cm 厚 6%水泥稳定碎石。道路每 6m 设置一道宽4～6mm、深6cm 的伸缩缝，并采用热沥青灌实。

5)平地填土前须进行碾压；地面坡度为1∶10～1∶5时须填前挖松再碾压；地面坡度≥1∶5时须填前挖台阶；采用土质路堑地段挖0.5m后回填压实和零填地段超挖至路表面以下1.5m后回填压实的方法，提高相关路段压实度。

6)道路排水设计采用240mm×190mm×190mm多孔砖砌筑的排水沟(500mm×500mm)与集水井(1 000mm ×1 000mm)。

7)填方路段采用喷浆挂网护面。

3 坑底原道路清理改造及回车坪修建

为满足现场土石方转运和施工机械进出场，对坑底原有道路部分路段进行改造，并新建2个回车坪，以便自卸车调头。现场原道路情况如图2所示。

图2 坑底原道路平面

根据工程工期要求，坑内道路分2次修筑。具体为：第1次进行第②，③号路段施工，从A区外沿处的急弯外侧修至坑底；第2次进行①号路段施工，从基础区修至非基础区。坑底原道路各段现状及处理方法如表2所示。回车坪尺寸为20m×15m，铺设30cm厚碎石，以防陷车。

表2 坑底原道路现状及处理方法

4 新建坑底干道施工

4.1 矿坑运输道路平面布置

坑底道路分为第1段和第2段。第1段为新建路基段，第2段利用原有路基进行修建。干道平面布置如图3所示。

图3 矿坑运输道路平面布置

4.2 施工部署

根据现场情况，矿坑运输道路按以下顺序进行施工。

1)清理从A区至坑底的原有道路，使其恢复通行。

2)从东西两端进行路基施工。

3)对第干道第2段道路进行修复，并统一施工第1，2段的路面。

4.3 路面细部减速防滑构造

新修至坑底的道路坡度大、运输量大，为控制重型车辆的行驶速度，水泥混凝土路面表面必须采用拉毛、拉槽、压槽或刻槽等方法做表面构造。同时，特设置道路减速带，其做法如图4所示。路面设置倾角为45°呈交叉形式布置的槽，槽宽度及深度均为36mm，槽间距为40cm。同时路面设置素混凝土防滑条，宽度为30cm，突出地面5cm，每隔5m布置一道。在适当位置设置“搓衣板”结构。

图4 路面细部减速防滑构造

为防止车辆超速、失稳，保证车辆通过时不会失控，在道路上下坡起止位置及较大拐弯起始处设置250mm×300mm×50mm铸钢减速带。

4.4 施工并键技术

4.4.1施工流程

测量放样→清理表土→开挖截水沟→路基换填及碾压→修理边坡、整理路宽→检查路基压实度→浇筑道路面层→砌筑边沟。

4.4.2测量放样

施工前，应仔细复核导线和水准点等，发现有不符处须补测、加固。根据设计图提供的道路几何尺寸、路拱、平整度，测量放出路面中线、边线及接缝线。

4.4.3清理表土

清理地表种植土并集中堆放，妥善处理。坑底淤泥质土固化清运应按设计自上而下进行，不得乱挖或超挖。对于边坡不稳定地段，应采取间隔分段法施工。

4.4.4坑底道路淤泥固化处理

坑底运输道路淤泥面积区域大，为快速插入后续施工，对坑底路基上的淤泥进行固化处理，使挖掘机能迅速清运掉固结材料。

1)淤泥固化处理优点 ①施工简便灵活，同时由于具有快硬性，可以缩短转土或填土的施工工期；②固化反应后所产生的凝结硬化壳可降低污染物质的活性，起到减污作用；③采用粉煤灰和废石膏等工业废料进行辅助固化，能够取得良好经济和社会效益。

2)固化剂 固化剂成分为生石灰，掺入体积比控制在 15%～18%。

4.4.5路基施工

1)矿坑运输道路路基填土高度>150cm时，清除土体和残渣后，分层回填塑性指数10～20的土并碾压密实；路基填土高度<80cm时，清除原地面并翻松50cm后压实，土体压实度应≥95%。

2)矿坑地面横坡>1∶5时，路基填筑施工前应对土石地面开挖形成土石台阶，用于路基填筑接茬，同时对挖方区0.8m范围内土体进行超挖回填碾压。

3)挖方路基压实度若未达到设计要求，必要时进行换填处理。对路基填料均应进行复查和取样试验。

4)填方较高路段逐层压实，严格控制坡脚侧移。

5)施工期间每7d观测1次，填土高度每增加0.5m增加观测2次，相隔1d。施工过程中若沉降量达到10mm/d，水平位移超过5mm/d，应立即停止加载，待稳定后继续施工。

4.4.6水泥稳定碎石基层施工

土基验收合格后进行水泥稳定碎石基层施工。

1)铺筑基层料前，清除路基上浮土及杂物，洒水湿润。

2)施工过程中，基层材料从加水拌合到碾压终止的时间不得超过3h。

3)基层摊铺后应进行整平，保障规范和设计要求的路拱坡度。施工接缝不应有坡度变换。

4)整平后应立即用振动压路机碾压6～8遍，碾压速度前2遍为1.5～1.7km/h，以后为2～2.5km/h，直到达到规定的压实度。碾压由两侧向路中心进行，应碾压至表面平整无明显轮迹，压实度符合标准为止。

5)应注意碾压接头的技术处理，前一段碾压完成应用方木整平接缝处混合料，并回填30cm宽砾石，下一段施工前移开方木和砾石再进行摊铺。

6)路基碾压成型后及时覆盖麻袋并进行洒水养护，养护期应不少于7d。

4.4.7路面施工

1)模板安装 模板顶面高度采用水平仪校准，外侧加钢筋头，内侧涂刷水性脱模剂以便拆模。接缝位置应在安装好的模板上做出标记。

2)混凝土摊铺 ①混凝土摊铺施工前，模板材料和支设情况符合设计要求；②混凝土混合料用溜槽从下往上浇筑，人工找补均匀，松铺高度由试验确定，以路面高程符合设计为准。

3)混凝土振捣 混凝土摊铺完毕应立即振捣。

4)混凝土切缝 在混凝土板顶放置压缝条，待混凝土凝固后取出压缝条并填入填缝料，切缝形成缩缝。

5)表面修整 ①采用磨光机进行提浆，边抹光边找平，用3m直尺纵横检测，保证其平整度≤1cm；②采用拉毛刻槽组合工艺，提高路面的抗滑性能。

6)拆模 混凝土模板的拆除时间应视气温而定。拆模时应注意保护接缝、边角和企口等部位。

7)养护 养护时保持混凝土呈潮湿状态。养护时间大于14d。所有接缝的上部都要用填缝料封填。

5 结语

1)矿坑运输道路采用坑底原道路改造和新建坑底干道结合的方法，迅速打通了矿坑运输通道，加快了工程进度。

2)矿坑运输道路上设置回车坪，科学合理地解决了运输车辆调头和回车的难题，提高了运输效率。

3)路面减速防滑构造的设置，有效防止了车辆超速、失稳，保证车辆通过时不会失控。

4)对坑底路基上的淤泥掺入固化剂进行固化处理，为快速插入后续施工创造条件，加快施工进程。

5)结合现场实际情况，提前对矿坑道路施工及运输过程中易出现的问题进行分析，制定预防措施，保障了道路运输安全。