1、精選優質文檔-傾情為你奉上高速公路軟土地基粉細砂路堤填筑施工工法中鐵二十局集團四公司一、前言由中鐵二十局四公司承建的湖北省隨岳高速公路中段一期土建工程第12合同段，位于湖北省仙桃市境內，屬江漢沖擊平原區，原長江泛濫致使該平原湖汊發育，原河、陸、湖交叉演變，區內河渠縱橫交錯，湖塘眾多，不斷形成以河湖相、湖相為主的軟土，局部為河灘沖積與沼澤沉積，由于公路穿越江漢平原湖區，因此軟土在本路線內廣泛分布，且厚度很大。本合同段的施工起訖里程為k146+390k152+877，線路總長6.49km；其中路基段施工里程為k150+053k152+877。整個路基地段均處于軟土地段。據此不良地質情況，本路段沿線

2、路基基底廣泛采用粉噴樁、塑料排水板、砂墊層等軟基處理加固措施，以確保路基整體施工穩定。本段路基填筑數量約50萬立方米左右。該段路基最大填土高度為7.2m。原設計路基填土施工全部為56%石灰改良土。由于江漢平原湖區發育、地下水位很高，原地面50cm 以下即可見水。本公路沿線均為耕地和農田，設計取土場取土深度在1m以下以后均為淤泥質土，無法利用，且表層土（即原地面以下1m范圍內）的天然含水量大都在35%以上，雖及時進行摻灰改良但施工周期很長（每層土的施工周期在20天以上），嚴重制約目標工期，導致軟土路基的預壓沉降時限也難以保證。為此，同建設指揮部、設計院等相關部門協商后最終確定：將我合同段路基段路

3、堤填筑材料變更設計為路基中部用漢江粉細砂填筑、路基兩側各2米范圍內采用6%石灰土包邊、路基底層設立50cm厚的6%石灰土隔離層和貫通整個路基斷面的50cm厚粉細砂反濾層的聯合處理施工方案。在進行粉細砂路堤的試驗路段施工后，確立了有關粉細砂和石灰包邊土填筑的最大干密度、最佳含水量、最大松鋪厚度、壓實機械設備組合等相關技術參數。經試驗檢測，壓實度等主要技術指標均能滿足設計和相關技術規范要求。成功解決本路段工程施工進度和工程質量難以保證的一系列問題，目前已在施工現場展開大面積施工。相臨標段也采取此種施工工藝進行路基填筑施工。經湖北省交通廳、建設指揮部等有關專家在施工現場進行綜合鑒定，工程施工質量和施

4、工工藝符合相關規范、規定要求，可以指導今后的類似高等級公路路堤填筑施工。通過施工經總結形成本工法。二、工法特點1、可以充分利用現有的路基通用機械設備進行粉細砂路堤填筑施工，施工工藝成熟、簡單、易行，便于現場施工操作。質量檢測也可以利用常規檢測方法進行，所施工完成的填砂路堤質量較好，路堤壓縮變形很小，承載力很高。2、利用粉細砂填筑路堤，可以節省大量取土用地，對公路沿線的原設計取土場基本沒有開挖利用，路堤包邊土在離主線較遠的坑塘附近進行取土摻灰拌和，節約了土地資源。3、必須利用公路沿線地表水或采取就地利用地下水的方式在粉細砂填筑精平完成后進行水密灌水，粉細砂在飽和水狀態下帶水碾壓，效果更加理想。三

5、、適用范圍本工法適用于高等級公路路堤填筑施工。四、施工工藝（一）工藝原理粉細砂原材料來源于流經本路段的漢江河灘沖積堆積形成粉細砂砂灘，經試驗檢測為粉土質砂。屬于較輕質原材料。壓實后重量僅為一般石灰改良土的90%左右，比較適合軟土地基填筑。但粉細砂在干燥狀態下是一種松散體，基本無粘聚力。使用振動壓路機在干燥狀態下很難壓實，碾壓后仍然處于松散狀態。但其在注入飽和水后砂體本體強度明顯提升，且穩定性很好，水密后及時利用振動壓路機進行帶水碾壓，碾壓至無明顯痕跡時進行壓實度等技術指標檢測。由于粉細砂碾壓施工前，須注水水密才能進行帶水碾壓，根據變更設計要求，在填筑之前對軟基處理完成后，然后在軟基頂面鋪筑50

6、cm厚6%石灰土隔離封閉層，待該層土體成型板結有一定強度后，在該石灰土頂面鋪筑一層50cm厚粉細砂并貫通整個施工斷面，以利于粉細砂在水密后及碾壓成型后內部水體的自然排出。在粉細砂及其底部50cm石灰土的高度范圍內采用干砌和漿砌片石的處理方式進行防護處理，防止路基邊部粉細砂的流失，直接影響其頂面石灰包邊土的施工質量和施工安全。粉細砂路堤填筑橫斷面示意如圖1所示。圖1 粉細砂路堤填筑橫斷面示意（二）工藝流程（見圖2）粉細砂填筑路堤的施工工藝基本與普通填土路堤施工工藝相類似，即也采用“四區段八流程”的施工方法，由于粉細砂遇水飽和后極易流失且必須對底層石灰土隔離層和粉細砂反濾層進行防護的特殊要求，其施

7、工工藝在整平、碾壓、填筑等方面基本相同，只是在做底層隔離層、反濾層的防護方面同普通路堤填筑有不同之處；其次，在反濾層以上填筑石灰改良土包邊時，必須在包邊土填筑碾壓完成之后對其里側的松散部分掛線修整至密實位置，再行填筑粉細砂施工。下圖為本項目底層填砂路堤施工工藝流程圖，第二層及其以上部分在本工藝流程的基礎上進行部分工序簡化即可適用。底層灰土分兩層施工合格包邊粘土填筑合格裝運粘土注入水粉細砂粉細砂填筑推土機粗平平地機精平壓實檢驗裝運粉細砂底層防護第二層填筑合格粉細砂試驗檢驗軟基處理施工施工準備清理草皮、表土基底壓實土工試驗圖2 粉細砂路堤填筑工藝流程（三）施工要點1.原地面基底清理、整平施工前，首

8、先在所要施工路段施測路線中線、邊線，并按照設計圖紙要求預留3050cm的一定寬填范圍，然后將路基寬度范圍內的腐質土、雜草、樹根等雜物及原地面以下30cm深度的表土清理出施工現場（此部分廢棄土可以作為后期綠化使用）。對于本項目軟基路段施工要求，必須在采取粉噴樁、塑料排水板、砂墊層等軟基處理加固處理完成后，才能按照設計要求將50cm厚石灰土隔離層分3層填筑至設計標高，用重型振動壓路機碾壓至規定壓實度要求，同時達到24%的橫坡度要求，以利于粉細砂水密后水體的自然排出。2.鋪筑底層粉細砂反濾層待底層隔離層石灰土達到齡期或板結以后，在其頂部重新施測中線和邊線按照設計要求鋪筑50cm粉細砂貫通整個施工斷面

9、，利用推土機初平、平地機精平的方式進行施工，并達到24%的橫坡度要求，然后對粉細砂注水（注意：在注水的同時利用編織帶裝粉細砂堆碼在粉細砂兩側的臨時防流失措施。防止水體將粉細砂沖出路基之外。待頂層石灰包邊土碾壓合格完成后，解除臨時防護措施，進行反濾層的碼砌防護施工），使用重型振動壓路機碾壓至規定要求壓實度。3.石灰包邊土施工按照已經施測完成的路線邊線、中線以及2m包邊土內側線的劃定范圍，將在取土場已經半和完成的石灰土挖掘機裝車、自卸車運輸、推土機初平、平地機精平、人工找補的方式進行包邊土填筑施工（注意：石灰包邊土的寬度除外側保證3050cm寬填尺寸外，在其里側也必須留出30cm的寬填距離，確保包

10、邊土內側設計壓實寬度滿足2m要求，內側寬填多余部分在填筑粉細砂之前掛線清除），同時確保石灰包邊土和粉細砂結合部的壓實度必須相互重疊壓實并緊密垂直相接。4.底層粉細砂反濾層邊部防護施工根據設計要求，對50cm厚石灰土隔離層及其頂部50cm的粉細砂貫通反濾層邊部防護采用50cm*50cm漿砌片石作為防護基礎以及同邊坡坡度一致的25cm厚的干砌片石進行邊部防護（內側設置200g無紡土工布，以防止砂流出），具體防護結構簡圖見圖一示意。應注意，此項防護工作應盡早安排施工，防止堆碼砂袋長時間風化破損后，在后續頂部粉細砂路堤注水施工時，致使砂子流出路基本體之外，影響反濾層濾水效果和頂部包邊土施工安全和施工質

11、量。5.粉細砂的運輸、攤平和整平粉細砂從漢江內河灘采用挖掘機或裝載機進行裝車，采用812t自卸汽車運輸至施工現場（應注意：在粉細砂運到所要施工路段過程中，為有效控制粉細砂填筑數量、攤鋪厚度、后場各施工作業面上砂數量和便于成本管理，每車必須進行過磅和回皮稱重，也有利于試驗室的隨時檢測和相關含水量、天然容重等參數進行同步校核），運輸至所需施工路段的粉細砂，按照試驗路段確定的松鋪系數和每車粉細砂運輸數量計算卸車停放間距，攤鋪直接采用大功率推土機進行初平，然后用平地機進行精平，精平過程中應隨時檢查其頂面標高、平整度、橫坡度是否符合要求（特別在路基93、94分區施工時應該更加進行注意控制），以防止在注水

12、過程中局部坑洼處積水嚴重，在碾壓過程中出現軟彈現象。粉細砂的初平和精平施工比普通土要容易很多。（必須注意：須嚴格禁止各類運輸車輛在已經鋪筑碾壓成型完成的粉細砂頂面急剎車或突然調頭，以免對下層粉細砂造成擾動和破壞。在對上層運輸粉細砂之前，如果需要，對下承層頂面灑水，防止砂層頂面出現陷車現象）6.包邊土和粉細砂含水量控制石灰包邊土的含水量控制按照常規施工檢測控制方法進行施工控制，在石灰土混合料的含水量略大于最佳含水量的24%左右時進行碾壓控制。這里就不再詳細贅述，重點對粉細砂的含水量施工控制方面進行闡述。從試驗室的相關檢測數據顯示，漢江粉細砂的天然含水量在6%左右，從擊實試驗的最大干密度和最佳含水

13、量的關系曲線來看，在粉細砂含水量達到14.6%時，干密度最大，達到1.62g/cm3。干密度和含水量關系曲線圖如圖3所示。圖3 粉細砂最大干密度與最佳含水量關系曲線圖從現場實際施工情況反映，粉細砂材料自身保水性很差，也就是其泄水速度非常快，但吸水量很大，所以說碾壓過程時的最佳含水量控制是非常重要的關鍵環節，由此考慮在利用周圍水源注水的同時，在本項目路基右側每隔100m距離設置一個深水井抽水配合粉細砂斷面注水。考慮其保水性很差的因素影響并結合設計方面要求，在實際施工操作過程中對粉細砂進行飽和水注入水密施工后，然后再使用大噸位重型壓路機開始帶水施工碾壓至規定壓實度（碾壓結束時，其實際含水量略大于最

14、佳含水量的46%），。在壓路機帶水碾壓過程中，粉細砂表層會出現明顯的濺水現象，壓實很容易達到規定要求，且表層也非常密實。在進行規模粉細砂路堤填筑施工時，應注意以下兩個方面問題：（1）在下層粉細砂填筑碾壓完成后，再次上砂之前，必要時對下層粉細砂表面灑水，防止頂面受其保水性差和風吹砂化而松散并影響上層的順利填筑（2）在填砂路堤質量檢測方面，受材料保水性很差和表面風吹等因素影響，在已經碾壓成型的填砂路堤表面會仍然存在510cm左右深度不同的松散層。所以在檢測填砂路堤壓實度時，設計要求對下層進行檢測控制，而表層則不予以檢測。如此周而復始循環進行檢測7.碾壓石灰包邊土的碾壓控制和普通石灰土控制完全一致，

15、因受包邊寬度限制，在碾壓過程中應注意碾壓到邊和壓實機械安全控制。現主要將粉細砂碾壓控制要點闡述如下：粉細砂的壓實度與其松鋪厚度、碾壓遍數、機械設備組合、材料注水是否飽和、是否在帶水狀態下碾壓、注水均勻性等等各個方面有直接關系。粉細砂的壓實度與松鋪厚度的關系相輔相成，厚度過大，達不到設計要求；厚度過小，不但浪費機械費用，而且表層也難以壓實成型，也達不到規定要求。目前，本項目的試驗檢測和相關控制標準如下：（1）對填砂路堤的粉細砂機械設備組合，壓實機械采用振動壓路機進行施工，要求在施工時振動頻率要高，激振力不能低于36t（即自重在18t以上即可），噸位越大壓實效果越明顯。（2）對松鋪厚度控制在50c

16、m左右的填砂路堤，在使用自重18t以上壓路機進行碾壓時采用以下壓實組合可達到不同的壓實要求： 壓實度達到93%時要求：靜壓1遍+振動4遍+靜壓1遍 壓實度達到94%時要求：靜壓1遍+振動6遍+靜壓1遍（3）本項目只在路堤以下部位使用粉細砂填筑（94區以下），路床96區仍然采用石灰土和開山毛渣等材料進行施工。8.雨季填砂路堤施工控制雨季來臨時，對填砂路堤施工影響不大，但是必須在雨季保持施工便道排水暢通，能做到車輛在雨天的正常通行。同時，還須保持施工作業面的排水暢通，以便在雨后或雨中順利組織施工。五、機具設備（見表1）機械設備組織按照一個施工作業面配備。表1 機具設備序號設備名稱規格型號數量（臺）

17、備 注1推土機T140-122平地機PY160B13壓路機YZT1824挖掘機EX22025自卸汽車812T40運距10km六、勞動組織（見表2）施工人員配備按照兩班作業制進行組織安排。表2 勞動組織序號工 種人數（名）主要工作內容備 注1負責人2施工組織協調2工班長2現場施工組織協調3機械司機14推土機、平地機、壓路機、挖掘機司機4汽車司機80自卸汽車司機、運送粉細砂5技術人員2技術指導、旁站6測試人員6測量放樣、試驗檢測7普 工16平整包邊土、各類人工輔助性工作七、質量控制（1）填砂路堤質量控制項目、頻率和控制標準見表3。表3 填砂路堤質量控制項目、頻率和控制標準序號項 目質量標準檢測頻率

18、檢測方法1含水量在允許范圍內隨時測定烘箱法2外 觀無明顯輪跡，無軟彈、濕軟現象發生全面隨時觀察3填筑厚度符合規定挖坑檢查4壓實度符合規定每200m檢查4處灌砂或水袋法5包邊土寬度不小于設計每200m檢查2處尺量（2）填砂路堤檢驗實測項目控制要求見表4。表4 填砂路堤檢驗實測項目控制要求序號實測項目規定植或允許偏差檢測頻率檢驗儀器和方法1壓實度（%）符合規定要求每200m4處灌砂法（水袋法）2彎沉值（0.01mm）符合設計要求按JTGF80/1-2004P附錄1檢查3縱斷高程（mm）+10，-15每200m 4斷面水準儀4中線偏位（mm）50mm每200m 4處經緯儀5寬度（mm）不小于設計每200m 4處尺量6平整度（mm）15mm每200m 2處×10尺3m直尺7橫坡（%）±0.3每200m4斷面水準儀8邊坡（%）不陡于設計每200m4處尺量八、安全措施（1）必須采取行之有效的施工手段和防護措施，對粉細砂攤鋪完成后要及時注水，防止造成沙塵飛揚對當地環境造成污染。（2）對已經施工完成到94頂的填砂路堤施工區段應盡快安排96區路床石灰土封頂層施工，以免長期受風雨侵蝕，確保填砂路堤整體施工質量和施工安全。九、效益分析對本項目來講，采用填砂路堤施工取代普通路基石