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高速公路隧道洞渣物理改良路基施工应用张建明

发表时间：2021/6/17 来源：《基层建设》2021年第6期作者：张建明

[导读] 摘要：本文以某高速公路工程具体的施工现状入手，在实际的检测分析当中发现该工程当中由于原土天然含水量较大，故而不能作为填料，而又充分的考虑到隧道施工当中会产生大量的洞渣，因此对洞渣作出改良之后将其作为路基填料。

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        摘要：本文以某高速公路工程具体的施工现状入手，在实际的检测分析当中发现该工程当中由于原土天然含水量较大，故而不能作为填料，而又充分的考虑到隧道施工当中会产生大量的洞渣，因此对洞渣作出改良之后将其作为路基填料。通过对比分析发现，这一施工方式能够满足施工质量标准和设计要求，确保项目施工质量的同时，更是能够大大节约成本。本文主要从四个方面对于高速公路隧道洞渣物理改良路基施工应用展开了分析，以下为详细内容。
        关键词：高速公路；隧道洞渣改良；路基施工；应用
        引言
        高速公路隧道施工当中产生大量洞渣是必然的，而洞渣的处理会耗费大量的人力物力，如果及时的对洞渣作出处理，将其直接应用到路基填筑当中，则能够大大降低各方面成本的同时，更是能够达到环保节能的目的。当然这一过程当中，也需要加强对施工当中可能出现的各种问题，以优化施工质量，最大程度发挥该项施工技术优势。
        一、工程概况
        某段高速公路的路基总填方量达到了33.1万立方米，在工程开挖之后，通过取样检测发现：土样主要以细粒土为主，液限为52.03%；塑限为17.06%；塑性指数为34.97%；天然含水量为33.4%。在进一步的分析之后发下，路基土的最优含水量在15.2%，根据技术标准，该路段工程挖方料不能够作为填料施工。此外，虽然当地降水量较多，但是在施工的过程当中土体经过反复的晾晒，土壤当中的天然含水量和最佳含水量也存在偏差，这对于后期的路基压实而言十分不利，因而，也就有必要采取改良措施，借助隧道施工当中产生的洞渣，将其作为填料。
        二、路基挖方
        在路基开挖施工之前，应该针对路段原地层展开取样检测，基于地层最佳含水量和干密度的测量结果确定密实度，为后续的压实试验打好基础。通过调查发现本次工程的地层土体天然含水量达到了37%，与最佳含水量之间差距达22%。在路基挖方过程当中，首先就需要对原土层展开翻动晾晒，厚度控制在3-5cm之间，多次翻动对于实际进度的促进而言并没有多大效果。此外，在挖方施工整个过程当中，要做到对挖方深度和跨度的严格监控，避免这个过程当中出现超挖的情况，主要应该采用挖掘机开挖，之后采用推土机挖至设计深度位置。整个过程当中，也应该基于压实沉降效果控制挖方标高。对于挖方过程当中所产生的废土，应该做好装车和运输工作。最后，应该基于挖方标高结果和设计文件，做好挂线施工，借助平地机确保整平度符合相关的设计规范和标准。
        三、路基填筑
        路基填筑工作具体流程包含以下三个方面：施工准备、填筑施工以及压实处理。以下加以详细的分析。
        （一）施工准备
        填筑施工准备阶段，重点在于施工测量工作，该部分工作应该严格遵循以下流程：复测水准点、导线点——高程测量——路基跛脚防线——整理上报测量结果——监督人员审批。整个工程当中，都应该确保测量中线和边界线的精准性，提高线路准确性。
        在测量工作完成之后，应该根据工程设计图纸的要求处理地表，通过对土样加以实验分析，确定最佳含水量和干密度，从而确定后期施工当中的压实厚度、碾压方法以及机具组合等多个数据参数。正式施工阶段应该严格遵循上述数据参数展开施工，确保质量达到预期。
        为了明确填土厚度，应该提前做好如下准备工作：清理施工现场、展开对施工现场的测量工作、恢复中线、放置指示桩等等。在地面存在一定幅度的横坡情况下，也应该将地面开挖成台阶，且向内倾斜，台阶宽度控制在2米以上，方便后续施工。此外，也应该在路基侧面开挖排水设施，完善排水系统，避免施工当中的大范围积水。
        该路段工程当中也要注重路堑开挖，又包含了一般路堑开挖和深挖路堑。一般路堑开挖主要采用的是多层全宽的方法，开挖深度根据施工方案而确定，且主要应用的是自卸车对开挖土地展开运输，人工配合挖掘机对边坡加以修整，在土方开发过程当中，要注意将表土储存至指定位置，方便用地复耕以及后续绿化工作的展开。对于土方开发施工来说，具体的顺序为从上而下，避免出现乱挖和超挖的情况，且严令禁止掏底开挖，在开挖的过程当中更是要注重对边坡坡度的检查，一旦发现误差及时对其加以纠正。
        深挖路堑过程当中要注重以下两个方面：边坡、开挖过程以及施工设备的采用。边坡坡度大小直接关系到路堑开展是否顺利，如若坡度较大，也就会直接导致坍塌这一情况，特别是在土质相对松散时，更是应该确保边坡坡度符合相关标准；其次，路堑开发过程，应该根据实际施工状况选择分层纵挖或者多层横向全宽开挖的方式，以达到更好的施工效果；最后则是对施工设备的选择，通常来说主要是施工设备推荐铲运机和推土机。此外，在路堑开挖施工过程当中也会存在一定的偏差，将偏差控制在一定范围之内即可，且在路堑施工当中，为了避免可能发生的边坡失稳情况，应该避免掏洞取土这一方式，同时在施工过程当中，要确保施工人员的人身安全。当路堑开挖到所设计的长度之后，也应该做到截水沟的准备工作。
        （二）填筑施工
        路基填料的运输过程当中需要使用到多种设备，如挖掘机、装载机、自卸运输车等等，此外也应该采用推土机和平面机做好地面整平工作，与此同时控制松铺厚度，具体在40cm以内。在施工时，应该将各层的填筑量作为施工依据，确定填料实际需求数量，做好布料工作，同时对填筑施工区域实施方格划分，确保洞渣和土层以梅花形的样式分布。对于填料的掺配，主要是根据之前确定的土石比例展开，在布料时主要是通过挖掘机对涂料和洞渣的实际搅拌，基于松铺系数做好粗平工作，之后借助推土机或者是平地机压实洞渣，确保平整。
        整个过程当中，为了确保路基边缘的压实度符合规范和设计标准，需要将摊铺层宽度扩宽20cm左右，且将横坡限制在1.5%以内，加强排水，避免后期积水造成的拖延工期。最后，根据翻浆段落的路基，应该根据设计图纸确定的段落，通过开挖的方式除去淤泥和粉质土，换填成为30-40cm的洞渣，之后分层碾压。
        （三）压实处理
        在填料的压实处理工作当中，主要是依据从边缘到中心的顺序展开的，初步完成碾压工作后，需要采用振动压路机加以碾压，无论是碾压此时还是压实度都应该达到预期技术标准和质量标准。在碾压处理的过程当中，也会涉及到振压和静压，顺序为从慢到快、从弱到强，碾压速度控制在4km/h以内。在路基直线段碾压时，要注重从两边到中心的顺序，曲线段的碾压则是从内侧到外侧。通常情况下，碾压带横向重叠按轮迹1/3控制，采用振动压路机时，和横向接头之间的重叠通常为0.4～0.5m，纵向重叠按0.1～2.5m控制，与此同时根据施工具体情况采取不同的碾压技术。路基碾压标准如下：土石分布均匀、洞渣土层严密咬合，没有明显碾压痕迹，承载能力符合标准。
        四、施工效果
        针对该路段工程的施工试验，最终确定了路基调料所达到的最大干密度对应的沉降差、碾压此时、机具设备等施工参数，之后又展开了对参数的控制和外观的进一步检查，与此同时严格控制碾压的施工质量，确保改造后的路基整体质量符合起初的预计效果。根据高速公路施工标准和以往项目的施工经验，主要是将洞渣占据总量的50%-80%的比例加以掺配，并通过对洞渣的多次试验和检测，且详细分析每次试验检测的结果，最后通过对比得出相关的结论，即根据该路段实际状况，可以发现将洞渣所占据的比例控制在80%展开调配，所取得的效果会更加理想，具体如下图所示：

        在该路段填筑施工工作完成之后，相关部门组织了对施工效果的最终检测，且由监理部门展开了抽检，最终的结果表明：路基弯沉值处在规范要求的范围内，各项技术指标均可达到设计标准。可以这样说，上述施工方案使具有科学性和合理性的，最终所取得的施工效果也十分理想，对于其他类似项目的施工而言具有一定的参考借鉴意义。
        小结：通过上述分析可以总结得出，在隧道施工当中对洞渣展开物理改良，也就是筛选和破碎，之后按照一定的比例将其掺杂与土层当中，这种处理方式一方面能够提升填料级配，优化填料性能，另一方面更是可以实现生态节能环保的效果。路基施工当中应用这种技术，无论是项目施工效果，还是成本的投入，都具有极大的优势，可以说，这种方式使值得大范围推广应用的，对于显著提升路基施工技术水平而言也具有重要的意义。本文主要对此展开了分析，可供相关人士参考。
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