第六节 特殊季节路基的施工

特殊季节公路路基的施工,在我国主要是指路基的冬季施工和雨季施工。公路路基在冬季和雨季施工中,与其他季节施工有相同之处,但由气候存在着较大差异,因此,在这两个季节中进行路基的施工,各具有不同的要求和特殊性,也应分别采取一些相应的技术措施。

一、路基的冬季施工

(1)在反复冻融地区,昼夜平均温度在-3℃以下、连续10d以上时,进行路基施工称为路基冬季施工。当昼夜平均温度虽然上升-3℃以上,但冻土未完全融化时也应当按冬季施工办理。

(2)路基冬季施工时应当进行以下工程项目的施工:

①泥沼地带河湖冻结到一定深度后,可利用冻结后的一定承载力修筑施工便道,运输所需的机具、设备和材料。如果需要进行换土时,可趁冻结期挖去原地面的软土、淤泥层换填合格的其他填料。

②含水量高的流动土质、流沙地段的路堑,可充分利用冻结期进行开挖。

③河滩地段可利用冬季枯水有利条件,开挖基坑修建防护工程,但应采取加温保温措施,注意对防护工程的养护。

④岩石地段的路堑或半填半挖地段,可进行开挖作业。

⑤其他情况的二级以下公路路基可在冬季施工,但融冻后必须按规定重新整理边坡,对填方路堤应进行补充压实达到规范要求。

⑥砍伐用地界内不需要刨根的树木,清除用地界内的杂物。

(3)路基工程不宜在冬季施工的项目。

①高速公路、一级公路的土路堤和地质不良地区二级以下公路路堤。

②铲除原地面的草皮;挖掘填方地段的台阶。

③整修路基的边坡。

④在河滩低洼地带将被水淹没的填土路堤。

(4)路基冬季施工前应进行下列准备工作。

①对冬季施工项目按照特点和规律依次排队,编制实施性的施工组织计划。

②冬季施工项目在冰冻之前,应进行施工现场放样,保护好施工控制桩并树立明显的标志,防止被冰雪掩埋。

③在冰冻之前,应全部清除路基范围内的树根、草皮和杂物,修通现场的施工便道。

④在冰冻之前,应挖好坡地上填方的台阶,清除石方挖方的表面覆盖层和裸露岩体。

⑤维修保养冬季施工需用的车辆、机具设备,充分备足冬季施工期间的工程材料。

⑥准备施工队伍的生活设施、取暖照明设备、燃料和其他越冬所需的物资。

(5)冬季施工所用的路堤填料,应选用未冻结的砂性土、碎石土、卵石土,开挖石方的石块石渣等透水性良好的土,禁止使用含水量过大的黏性土。高速公路、一级公路禁止用冻结填料修筑路堤,其他等级公路可用含部分冻土的土填筑路堤,但其中冻土块的粒径不得大于5cm,冻土块的含量不宜超过30%,而且冻土块应均匀分散在填土中,不得把冻土块集中填筑于一处。

(6)冬季填筑路堤,应按横断面全宽平填,每层松铺厚度应按正常施工减少20%~30%,且最大松铺厚度不得超达30cm,压实度不得低于正常施工时的要求,当天填筑的土必须当天完成碾压。

(7)当路堤高距路床底面1.0m时,应碾压密实后停止填筑。在上面铺一层雪或松土保温待冬季过后整理复压,再分层填至设计标高。

(8)在挖填方交界处,填土高度低于1.0m的路堤都不应在冬季进行填筑。

(9)冬季施工取土坑应远离填方的坡脚。如条件限制需在路堤附近取土时,取土坑内侧到填方坡脚的距离,应不得小于正常施工护坡道的1.5倍。

(10)冬季填筑施工的路堤,每层每侧应按规定进行超填并压实,待冬季过后修整边坡削去多余部分并拍打密实或加固处理。

(11)冬季施工开挖路堑表层冻土时,可以根据气温高低、冻土深度、机械设备情况等,选用下列方法。

①爆破冻土法。当冻土深度达到1m以上时,可采用爆破法炸开冻土层。炮眼深度取冻土深度的0.75~0.90倍,炮眼间距取冻冰深度的1.0~1.3倍,并按梅花形交错布置。

②机械破冻法。当冻土深度达到1m以下时,可采用专用破冰机械(如冻土犁、冻土劈、冻土锯和冻土铲等),予以破碎清除。

③人工破冻法。当冰冻层较薄,破冻面积不大时,可采用日光暴晒法、火烧法、热水开冻法、水针开冻法、蒸汽放热解冻法和电热法等方法,胀开或融化冰冻层,并辅以人工撬挖。

(12)冬季开挖路堑时应符合下列规定。

①当冻土层破开挖到未冻土后应当连续作业,分层开挖,如果中间停顿时间较长时应在表面覆雪保温,避免出现重复被冻。

②挖方边坡不应一次开挖到设计线,应预留30cm厚的台阶,待到正常施工季节再削去预留台阶,整理达到设计边坡。

③路堑挖至路床面以上1.0m时,挖好临时排水沟后,应停止开挖并在表面覆雪或松土,待到正常施工季节时,再挖除其余部分。

④冬季开挖路堑时必须从上向下开挖,严禁从下向上掏空挖“神仙土”,这对施工安全是非常不利的。

⑤每日开工时应尽量选挖向阳处,待气温回升后再挖背阴处,如果开挖中遇到地下水源,应及时开挖排水沟,将水引排出去。

(13)冬季施工开挖路堑的弃土要远离路堑边坡坡顶堆放。弃土高度一般不应大于3m。弃土堆坡脚到路堑边坡顶的距离一般不得小于3m,深路堑或松软地带应保持5m以上。弃土堆应摊开整平,严禁把弃土堆置于路堑边坡顶上。

二、路基的雨季施工

雨季施工对路基的影响主要体现在工期、质量和造价方面。其中工期方面,降雨期间自然不可能施工,雨后虽有相当比例的水分通过径流流走,但由于土壤仍然含水较多,使路基的填筑工作难于展开,必须通过晾晒,使土壤中的水分降至合理范围。在晾晒期间,必须通过不断测试其含水量来鉴定其是否具备了复工条件。土壤的晾晒主要通过自然晾晒,实际操作中还要采取各种方法进行翻晒。工期紧张时,可通过掺配石灰来降低含水量,并将路基做成低级量灰土可增强路基承载力,但是其造价将会明显增加,实际施工中要权衡利弊。在时间允许的情况下尽量进行自然晾晒,不得已时方可采用石灰进行土性改良,争取施工时间。

质量方面,由于路基的功用性以及土壤的特点。路基用土应尽量接近最佳含水量,否则压实效果不好,水分大时,路基又易出现弹簧情况,经综合考虑,施工控制含水量,宜略高于最佳含水量。路基含水量高不易压实,弯沉值就大,强度低,出现橡皮土情况,在这样的土基上铺筑路面必将造成病害,路基的强度不足将直接导致路面出现下陷、裂缝及车辙,最终路面出现整体破坏。

另外,在实际施工操作中由于对路基填料及含水量控制有误,造成路基中存在着一层软土层,这层软土层虽然较薄,但由于强度很低,且极不稳定,在进行弯沉路面隐患。一层软土层会导致整个路面不合格,甚至无法交付使用。所以在雨季进行路基作业时必须慎之又慎,要制定一整套切实可行的防雨措施,以及雨后的处理措施,不可盲目开复工。雨季的防治是一件综合性的工作,需要有一个配套齐全的组织,较为严密的防雨措施。

(1)雨季路基施工地段一般应选择丘陵和山岭地区的砂类土、碎砾土和岩石地段、路堑的弃土地段。除施工车辆外,应严格控制其他车辆在施工场地通行。重黏土、膨胀土及盐渍土地段不宜在雨季施工。平原地区排水困难,不宜安排雨季施工。

(2)雨季施工前应进行下列准备工作。

①对选择的雨季施工地段进行详细的现场调查研究,根据实际情况编制实施性的雨季施工组织计划。

②修建施工便道并保持雨晴天均畅通。

③住地、库房、车辆停放场地、生产设施等都应设在最高洪水位以上地点或高地上,并应远离泥石流沟槽冲积堆一定的安全距离。

④修建临时排水设施,保证雨季作业的场地不被洪水淹没并能及时排除地面水。

⑤储备足够的工程材料和生活物资。

(3)雨季填筑路堤时,应按照下列规定进行。

①符合雨季路基施工的地段,在正式填筑路堤前,应在填方坡脚以外开挖排水沟,保持场地不积水;如果原地面松软,应采取换填等措施。

②雨季填筑路堤应选用透水性较好的碎石土、卵石土、砂砾、石方碎渣和砂类土作为填料,当利用挖方土作为填方时,应随挖、随运、随填、随压实,含水量过大无法晾干的土,不得用作雨季施工填料。

③雨季施工路堤应分层填筑,每一层的表面应做成2%~4%的排水横坡。填筑和压实应协调进行,当天填筑的土层应当天完成压实。

④雨季填筑路堤需要借土时,取土坑距离填方坡脚不宜小于3m。平原地区顺路基纵向取土时取土坑深度一般不宜大于1m。

(4)在雨季开挖路堑时应按照下列规定进行。

①路堑开挖前在路堑边坡坡顶2m以外按规定开挖截水沟并接通出水口。

②雨季开挖路堑时宜分层开挖,每开挖一层均应设置排水纵横坡。挖方边坡不宜一次挖到设计标高,应沿坡面留30cm厚,待雨季过后再修整到设计坡度。以挖作填的挖方应做到随挖随运随填。

③雨季开挖路堑挖至路床设计标高以上30~50cm时应停止开挖,并在两侧开挖排水沟。待雨季过后再挖到路床设计标高后压实。高速公路或一级公路,如果土的强度不符合设计要求时应超挖50cm,其他等级公路超挖30cm,用粒料分层回填并按路床要求压实。

④雨季开挖岩石路堑时,炮眼应尽量水平设置。边坡应按设计边坡自上而下层层进行刷坡,并应随时核对其坡度是否符合设计要求。为降低工程投资和保护自然环境,应尽量利用挖出的石渣,石渣必须废弃时应按有关规定办理。