公路工程土石方填筑的施工质量控制研究

2021-04-03

建筑与装饰 2021年8期

南京奎润路桥工程有限公司江苏南京 210000

前言

对公路工程进行建设施工，一般需要开展土石方填筑施工。填筑所用的土石方，包含较多碎石，且碎石粒径和实际含水状态缺乏良好的均匀性，在开展填方压实的实际施工过程中，难以实现均匀压实，无法有效保障压实质量。另外，填筑形成的土石路基会出现边坡滑塌、路基开裂和局部沉陷等病害，严重影响路基的稳定性。对此，在开展土石方填筑的过程中，要采取有效措施对施工质量进行有效控制。

1 案例工程概况

南京奎润路桥工程有限公司承接的横江大道二标段一工区项目，位于南京市浦口区范围内，紧邻江北新区研创园，起于临江路互通南侧，顺接本项目一标段，起点桩号为K15+170，终点桩号为K15+770，路线全长约0.6公里。该标段施工包含基坑围护、土方工程、路基工程、桥涵工程等。在土石方填筑工程中，该公司采取了有效的施工质量控制措施，实现了对土石方填筑施工质量的有效保障[1]。

2 填石路基常见病害及成因

（1）边坡滑塌。边坡滑塌的成因主要是：水流对坡脚造成冲刷，将细聊掏空，导致边坡失稳；铺层厚度过大，石块间存在过大空隙，未能采用细料对之进行填充，未能以石屑对之进行扫缝嵌密。

（2）路基开裂。完成路基施工后，路基出现纵向开裂，通常是采用石渣直接对之进行倾填，未能充分将填层压实。

（3）局部路段出现沉陷。局部路段出现沉陷的主要原因是：土石一般较为坚硬，难以压实，且具有较强的透水性，水流极易从坡面、路面流入基底，对路基内部造成冲刷，导致路基出现不均匀沉降；未认真对基底进行清理，草根、杂物和树根留在其表层；采用过大的石块进行填筑，且填筑集中，存在空隙；未能遵循层填层压的填筑方法，而是侧向倾倒。

3 公路工程土石方填筑的施工质量控制措施

（1）基底处理。将基底存在的杂物、淤泥和植物土清理后，实施填前碾压，遵循相关规范对压实度进行控制，并确保承载力契合相应的设计要求，遵循设计要求对过渡层进行填筑。将施工现场各项实际情况作为依据，对临时排水相关设施进行合理设置，与永久性的排水设施形成良好配合。若地下水或者地面水对路基稳定性造成不良影响，在必要情况下，要设置拦截设施和引排设施。在案例工程中，对新建道路施工前，先清除表层土（含植物根系）、堆积淤泥土、渣土等，并对路堤基底下的人工垃圾彻底清除；并进行路床和基底处理，要求路堤基底压实度不下于90%，当路堤基底土质较差，不能满足压实度要求时，进行翻挖掺5%石灰处理。

（2）分层填筑。要对土石路堤实施科学的分层填筑和压实。在施工过程中，要对石料运输的具体路线进行科学设计，并安排专人负责指挥，按照水平实施分层，秉持先低后高的原则，按照先中间后两侧的顺序进行卸料，并通过大型推土机将卸料良好推平。部分不平的地方，要以人工方式，采用石屑和细石块实施找平。若土石混填缺乏良好级配，具有较大的土石颗粒和较厚的填层，且石块间存在较大空隙时，可将中粗屑、石屑和土良好填入每层表面存在的空隙中；再通过灌水，将细粒土有效冲入空隙下部，通过反复操作填满空隙，再实施有效的分层碾压。

（3）对土石层虚铺厚度进行控制。随着填土深度增加，填筑体相应承受的荷载应力减少。因此，对路基上部进行填筑，通常要求较高的压实度，要充分考虑压路机械的具体类型，结合压实度具体要求和土的种类，对填土分层相应的压实厚度进行合理确定。对土石填料进行压实，要对吨位较大的压实机械进行采用，确保良好满足压实要求。在施工过程中，现场监理人员要对虚铺厚度进行重点控制。对震动压路机进行采用时，一般将每层松铺的实际厚度控制在40cm以内。

（4）对土石含水量进行控制。在开展击实试验的过程中，要对最大干密度对应的最佳含水量W值进行计算，在最佳含水量时，才能确保土石体碾压密实。完成土层虚铺后，要对土层含水量进行测试，并与最佳含水量做出比较，在此基础上，实施洒水、晾晒，促进土层实际含水量接近于最佳含水量，通常控制实际含水量处于最佳含水量±2%的范围内，实施碾压。

（5）质量控制及检测。当前，通常采用如下方法，对土石方填筑路基相应的压实质量进行质量控制及检测：①以密度为基础，实施常规检测，典型方法是灌砂法；②以抗力为基础，实施常规检测，典型方法是K30法；③试验工程法。其中，方法①具有较多应用。根据现场检测获取的干密度结果，与实验室内获取的干密度结果进行对比，据此对压实度进行确定，对压实度进行控制，据此实现对土石方填筑压实质量的有效保障。在土石方填筑路基中对该法进行应用，存在一定的局限性。例如，通过灌砂法，对路基压实度进行检测，要先对试坑进行开挖。在土石方填筑的路基中，对试坑进行开挖存在较大的难度。若对该法进行大面积采用，缺乏较高的准确度和效率。通过核子密度仪法、瞬态冲击波法对路基实际密实度进行检测，难以实现较高的检测精度。静力贯入法将贯入深度作为依据，与压实度构建相应的经验关系，对路基压实度进行间接确定，不仅具有较强的复杂性，且缺乏良好的普遍适应性。

当前，一般结合实践经验，通过沉降综合，对土石方填筑路基相应的压实质量进行检测。通常采用自重在18t以上的振动压路机作为压实机械，并将土石混填相应的需铺厚度控制在40cm到50cm的范围内；将压实遍数控制在7遍以上；实施土石混填，采用与骨架密实结构相接近的结构。外观检测采用如下标准：压实轮迹不明显，平整度契合规范相关规定。实施沉降观测：每隔50m，即对检测断面进行设置，对每个检测断面，设置5个观测点。在震动压实前后，对各检测点相应的标高进行检测，并对标高检测结果进行对比，若各观测点相应的标高值相差在2mm以下，即判定压实度合格。