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摘要:在公路工程项目施工过程中,洪泛区片石填筑做为特殊路基处理的一种,其施工工艺相对复杂,施工技术质量控制较为困难。本文以阿尔及利亚东西高速公路84公里项目路基施工为例,简述了洪泛区片石填筑的施工工艺及技术质量控制,为以后同类工程施工提供参考。
关键词:洪泛区 片石填筑 施工工艺 技术质量
引言
目前,国内外的公路建设发展迅速,但在一些偏远地区,公路建设才刚刚起步,而这些地区水文、地质状况往往比较复杂,常有软土地区、膨胀土地区、岩溶地区、泥石流地区、岩坍与岩堆地段、滑坡地段、洪泛区等特殊地质。本文着重讨论洪泛区的划分定义、施工工艺以及技术质量控制,对于洪泛区路基施工质量控制意义重大。
一、工程概况
阿尔及利亚东西高速公路84公里项目西起德雷安(DREAN)互通,东至阿-突边境,全长84公里,途经安纳巴和塔里夫两省,负责PK380+100至PK400+200段20.1公里的施工任务。项目采用法国技术标准,设计行驶速度为80km/h,路面顶宽度32m。其中洪泛区路段总长12.8公里,占项目线路总长的63.7%,洪泛区填石方共150.9万方。
二、洪泛区的定义与划分
1)洪泛区的定义:洪泛区是指江河两岸、湖周海滨、丘陵山谷等地段易受洪水淹没的区域,或某一段地表区域在水流经过时可能会有淹没的风险。
2)洪泛区的划分:洪泛区的划分是经过实地调查研究,根据项目所在地塔里夫省百年洪水位、原地表高程确定。阿尔及利亚东西高速公路84公里项目洪泛区指的是原地面高程低于百年洪水位的路段。
三、 洪泛区路基填筑施工工艺
阿尔及利亚东西高速公路84公里项目洪泛区填筑设计为百年洪水位加50cm以下采用片石填筑,填筑完成后铺设土工布,土工布之上填筑土路基直至路面结构级配碎石底。土工布的铺设是为了防止土路基细小颗粒在水流作用下通过片石缝隙流失而导致水毁病害。
施工工艺流程:测量放样-清表清腐-试验段-片石路基填筑-检测验收-土工布鋪设-土路基填筑-沉降观测。洪泛区路基施工断面图如下:
四、洪泛区片石填筑技术质量控制
文章只讨论有关洪泛区片石填筑的技术质量控制要点,对土工布铺设及正常土路基填筑不予讨论。
1)测量放样。施工准备阶段,应对测量控制点进行联测、复核,确保施工放样时高程、偏位准确,确保施工放样时相邻控制点通视。测量放样的主要内容及控制要点为:①路基边线放样。边线放样按规范要求以路基设计边线为基准向两侧各括1m,此放样边线为清表清腐基准线。②原地面高程数据采集。按设计断面采集原地面标高,形成文件,与百年洪水位进行比对,判定该路段是否为洪泛区,并做为清表清腐的基准高程。③沉降观测测量准备工作。按设计要求测放沉降观测点位,并采集原始高程、偏位数据。这些测量工作都必须在监理的见证下进行。
2)清表清腐。根据设计及规范要求,对路基范围内的障碍物拆迁 、改移或加固;清除腐殖土、树木及杂物,对原地面的坑、洞、穴等按规范要求回填密实。腐殖土清理厚度为50cm,清除完成后按设计断面进行高程测量,做为片石填筑的基准高程,并与之前采集的原地面高程进行对比,计算清腐厚度。清除地表腐殖土后采用重型压路机碾压密实,原则上压实度不小于90%,但洪泛区个别地段由于常年积水且沉积的淤泥较厚,压实度无法达到规范要求,这样的特殊段落须及时上报至监理,做为施工过程中以及后期沉降观测的重点。清表清腐完成后应及时进行路基填筑施工,以免清腐后原地面暴露时间过长,受水侵害;清除的草皮杂物和土方要分类堆放至弃土场,不得随意堆放在施现场。
3)试验段。为确保片石路基填筑的施工质量,确定切实可行的工艺参数,开工前须做试验段,长度为200m。由于洪泛区片石路基施工时,在原地面进行填筑和在已经填筑好的片石路基上进行二次分层填筑所执行的规范要求不同、设计参数不同,所以片石填筑路基需做两次试验段,分别是原地面填筑的试验段和二次分层填筑的参考段。通过试验段和参考段的施工,总结收集人员配置、机械配置、路基填料、碾压工艺、碾压组合、施工过程沉降、检测方法等参数,论证分析施工方案的可行性、合理性。试验段结束后,编制总结报告,描述关于施工材料的选择、工艺的选择以及检测方法,获得监理业主批准后方可全面施工。
由于洪泛区路段的地质特性,根据设计及专用技术规范要求,洪泛区片石路基填料必须使用对水不敏感且级配良好的材料,并能够保持稳定状态和足够的承载力。通过试验,选用的岩石材料质地坚硬、力学特征良好、对水不敏感。该类岩石材料根据专用技术指导GTR可归类为R61、R41和R21级。
4) 片石路基填筑。①现场准备:测量放样、清表清腐、清腐后原地面碾压、保证施工便道通畅等。②填料运输:根据施工现场条件,提前选定填料运输路线,片石采用自卸车运输。③填料摊铺:通过试验确定片石填筑程序为先铺设一层粒径为0-800mm的片石,采用挖机和推土机配合进行平整摊铺,由于0-800mm的片石粒径较大无法碾压,在其上再铺设一层0-200mm粒径的片石,以便于压路机碾压施工,也有利于填充大粒径片石间的空隙,平整后总厚度不超过1m。卸料时,应先两侧后中间逐步向前推进,梅花型密集堆料,每一梯队作业面长度为50m左右。在填料过程中,设专人指挥卸料并时刻检查填料质量,主要通过观测片石填料的外观、颜色、级配及运输票据上的生产厂家,及时反馈信息。④碾压:片石摊铺完成后应表面平整、无孔洞、无裸露的大石块、无多余的填石堆放。按照专用技术指导GTR规定,采用l8t以上V5级重型振动压路机进行分层碾压,先静压一遍,然后振动碾压6-8遍,自第5遍开始按设计断面采集片石顶面高程,每次数据与上一次进行比对,碾压沉降值均匀稳定后方可停止震动碾压,采用静压方式收面。碾压过程中压路机速度控制在2km/h左右,直线段由两边向中间、曲线段由内到外侧纵向进退碾压。压路机行进时轮迹重叠0.5m,前后相邻区段纵向应重叠1.0-1.5m,确保无漏压、碾压均匀。
5)检测验收。通过试验段结果并结合专用技术条款CCTP,片石填筑检测验收从以下几个方面进行。①表观验收:片石填筑表面应平整、密实、无轮迹、无孔洞,符合技术条款CCTP对路基表观验收的描述。②碾压过程沉降测量验收:通过对第5遍震动碾压后每次的高程测量,对比碾压后的高差,来确认片石路基是否稳定。③平板承载力试验:在试验段时,通过承载力试验检测EV2和K值,结果显示EV2值会随碾压遍数而变化,当碾压5遍以后EV2值趋于合格,而K值变化很小且无论碾压几遍均为不合格,所以验收时以EV2值做为片石路基检测参考值,不考虑K值变化。④Q/S值判定:根据专用技术条款CCTP中规定,Q/S值大于1时则判定片石路基碾压合格,否则不合格。其中Q为此段片石路基本次填筑的方量(单位为m?),S为压路机对此段片石路基碾压的总面积(S=片石路基顶面面积*碾压遍数,单位为㎡)。
5) 沉降观测。因为洪泛区的地质特性,片石路基沉降变形是不可避免的。因此为了解片石路基填筑施工期间和施工完成后一段时间内的沉降变化,需对路基进行沉降观测,测量其沉降量、沉降差及沉降速率。沉降观测桩在清表清腐后按设计要求埋设,自片石填筑开始后每星期定期进行观测,采集数据形成书面监测报告,及时比对分析,为片石路基填筑施工提供参考依据。
五、结束语
洪泛区片石填料的材料性质、质量、粒径、级配是保证路基密实、均匀、稳定的前提;关键在于合理的选择施工工艺,严格技术质量过程控制,特别是提高碾压工艺的质量,是确保片石路基强度和稳定最有效、最直接的办法。在洪泛区片石填筑过程控制中,要消除主观问题、克服客观因素,确保路基质量符合设计规范要求,满足使用功能要求。
参考文献:
[1]冯 迪,李维理.东西高速公路路基填石处理洪泛区施工工艺[J].科技与生活,2011,(14).
[2]张昌林.分层片石摊铺填筑过湿土路基试验研究[J].公路交通技术,2013(5).
[3]阿尔及利亚高速公路专用技术指导GTR.
[4]阿尔及利亚高速公路专用技术条款CCTP.
(作者单位:中铁十七局集团第二工程有限公司)
关键词:洪泛区 片石填筑 施工工艺 技术质量
引言
目前,国内外的公路建设发展迅速,但在一些偏远地区,公路建设才刚刚起步,而这些地区水文、地质状况往往比较复杂,常有软土地区、膨胀土地区、岩溶地区、泥石流地区、岩坍与岩堆地段、滑坡地段、洪泛区等特殊地质。本文着重讨论洪泛区的划分定义、施工工艺以及技术质量控制,对于洪泛区路基施工质量控制意义重大。
一、工程概况
阿尔及利亚东西高速公路84公里项目西起德雷安(DREAN)互通,东至阿-突边境,全长84公里,途经安纳巴和塔里夫两省,负责PK380+100至PK400+200段20.1公里的施工任务。项目采用法国技术标准,设计行驶速度为80km/h,路面顶宽度32m。其中洪泛区路段总长12.8公里,占项目线路总长的63.7%,洪泛区填石方共150.9万方。
二、洪泛区的定义与划分
1)洪泛区的定义:洪泛区是指江河两岸、湖周海滨、丘陵山谷等地段易受洪水淹没的区域,或某一段地表区域在水流经过时可能会有淹没的风险。
2)洪泛区的划分:洪泛区的划分是经过实地调查研究,根据项目所在地塔里夫省百年洪水位、原地表高程确定。阿尔及利亚东西高速公路84公里项目洪泛区指的是原地面高程低于百年洪水位的路段。
三、 洪泛区路基填筑施工工艺
阿尔及利亚东西高速公路84公里项目洪泛区填筑设计为百年洪水位加50cm以下采用片石填筑,填筑完成后铺设土工布,土工布之上填筑土路基直至路面结构级配碎石底。土工布的铺设是为了防止土路基细小颗粒在水流作用下通过片石缝隙流失而导致水毁病害。
施工工艺流程:测量放样-清表清腐-试验段-片石路基填筑-检测验收-土工布鋪设-土路基填筑-沉降观测。洪泛区路基施工断面图如下:
四、洪泛区片石填筑技术质量控制
文章只讨论有关洪泛区片石填筑的技术质量控制要点,对土工布铺设及正常土路基填筑不予讨论。
1)测量放样。施工准备阶段,应对测量控制点进行联测、复核,确保施工放样时高程、偏位准确,确保施工放样时相邻控制点通视。测量放样的主要内容及控制要点为:①路基边线放样。边线放样按规范要求以路基设计边线为基准向两侧各括1m,此放样边线为清表清腐基准线。②原地面高程数据采集。按设计断面采集原地面标高,形成文件,与百年洪水位进行比对,判定该路段是否为洪泛区,并做为清表清腐的基准高程。③沉降观测测量准备工作。按设计要求测放沉降观测点位,并采集原始高程、偏位数据。这些测量工作都必须在监理的见证下进行。
2)清表清腐。根据设计及规范要求,对路基范围内的障碍物拆迁 、改移或加固;清除腐殖土、树木及杂物,对原地面的坑、洞、穴等按规范要求回填密实。腐殖土清理厚度为50cm,清除完成后按设计断面进行高程测量,做为片石填筑的基准高程,并与之前采集的原地面高程进行对比,计算清腐厚度。清除地表腐殖土后采用重型压路机碾压密实,原则上压实度不小于90%,但洪泛区个别地段由于常年积水且沉积的淤泥较厚,压实度无法达到规范要求,这样的特殊段落须及时上报至监理,做为施工过程中以及后期沉降观测的重点。清表清腐完成后应及时进行路基填筑施工,以免清腐后原地面暴露时间过长,受水侵害;清除的草皮杂物和土方要分类堆放至弃土场,不得随意堆放在施现场。
3)试验段。为确保片石路基填筑的施工质量,确定切实可行的工艺参数,开工前须做试验段,长度为200m。由于洪泛区片石路基施工时,在原地面进行填筑和在已经填筑好的片石路基上进行二次分层填筑所执行的规范要求不同、设计参数不同,所以片石填筑路基需做两次试验段,分别是原地面填筑的试验段和二次分层填筑的参考段。通过试验段和参考段的施工,总结收集人员配置、机械配置、路基填料、碾压工艺、碾压组合、施工过程沉降、检测方法等参数,论证分析施工方案的可行性、合理性。试验段结束后,编制总结报告,描述关于施工材料的选择、工艺的选择以及检测方法,获得监理业主批准后方可全面施工。
由于洪泛区路段的地质特性,根据设计及专用技术规范要求,洪泛区片石路基填料必须使用对水不敏感且级配良好的材料,并能够保持稳定状态和足够的承载力。通过试验,选用的岩石材料质地坚硬、力学特征良好、对水不敏感。该类岩石材料根据专用技术指导GTR可归类为R61、R41和R21级。
4) 片石路基填筑。①现场准备:测量放样、清表清腐、清腐后原地面碾压、保证施工便道通畅等。②填料运输:根据施工现场条件,提前选定填料运输路线,片石采用自卸车运输。③填料摊铺:通过试验确定片石填筑程序为先铺设一层粒径为0-800mm的片石,采用挖机和推土机配合进行平整摊铺,由于0-800mm的片石粒径较大无法碾压,在其上再铺设一层0-200mm粒径的片石,以便于压路机碾压施工,也有利于填充大粒径片石间的空隙,平整后总厚度不超过1m。卸料时,应先两侧后中间逐步向前推进,梅花型密集堆料,每一梯队作业面长度为50m左右。在填料过程中,设专人指挥卸料并时刻检查填料质量,主要通过观测片石填料的外观、颜色、级配及运输票据上的生产厂家,及时反馈信息。④碾压:片石摊铺完成后应表面平整、无孔洞、无裸露的大石块、无多余的填石堆放。按照专用技术指导GTR规定,采用l8t以上V5级重型振动压路机进行分层碾压,先静压一遍,然后振动碾压6-8遍,自第5遍开始按设计断面采集片石顶面高程,每次数据与上一次进行比对,碾压沉降值均匀稳定后方可停止震动碾压,采用静压方式收面。碾压过程中压路机速度控制在2km/h左右,直线段由两边向中间、曲线段由内到外侧纵向进退碾压。压路机行进时轮迹重叠0.5m,前后相邻区段纵向应重叠1.0-1.5m,确保无漏压、碾压均匀。
5)检测验收。通过试验段结果并结合专用技术条款CCTP,片石填筑检测验收从以下几个方面进行。①表观验收:片石填筑表面应平整、密实、无轮迹、无孔洞,符合技术条款CCTP对路基表观验收的描述。②碾压过程沉降测量验收:通过对第5遍震动碾压后每次的高程测量,对比碾压后的高差,来确认片石路基是否稳定。③平板承载力试验:在试验段时,通过承载力试验检测EV2和K值,结果显示EV2值会随碾压遍数而变化,当碾压5遍以后EV2值趋于合格,而K值变化很小且无论碾压几遍均为不合格,所以验收时以EV2值做为片石路基检测参考值,不考虑K值变化。④Q/S值判定:根据专用技术条款CCTP中规定,Q/S值大于1时则判定片石路基碾压合格,否则不合格。其中Q为此段片石路基本次填筑的方量(单位为m?),S为压路机对此段片石路基碾压的总面积(S=片石路基顶面面积*碾压遍数,单位为㎡)。
5) 沉降观测。因为洪泛区的地质特性,片石路基沉降变形是不可避免的。因此为了解片石路基填筑施工期间和施工完成后一段时间内的沉降变化,需对路基进行沉降观测,测量其沉降量、沉降差及沉降速率。沉降观测桩在清表清腐后按设计要求埋设,自片石填筑开始后每星期定期进行观测,采集数据形成书面监测报告,及时比对分析,为片石路基填筑施工提供参考依据。
五、结束语
洪泛区片石填料的材料性质、质量、粒径、级配是保证路基密实、均匀、稳定的前提;关键在于合理的选择施工工艺,严格技术质量过程控制,特别是提高碾压工艺的质量,是确保片石路基强度和稳定最有效、最直接的办法。在洪泛区片石填筑过程控制中,要消除主观问题、克服客观因素,确保路基质量符合设计规范要求,满足使用功能要求。
参考文献:
[1]冯 迪,李维理.东西高速公路路基填石处理洪泛区施工工艺[J].科技与生活,2011,(14).
[2]张昌林.分层片石摊铺填筑过湿土路基试验研究[J].公路交通技术,2013(5).
[3]阿尔及利亚高速公路专用技术指导GTR.
[4]阿尔及利亚高速公路专用技术条款CCTP.
(作者单位:中铁十七局集团第二工程有限公司)