高速公路隧道洞渣物理改良路基施工技术的应用

高速公路隧道洞渣物理改良路基施工技术的应用

张志杰王振东

中交一公局第六工程有限公司天津300459

摘要：近年来，我国经济发展十分迅速，我国高速公路的实现了迅速发展，特别是技术时代的来临，更是对高速公路施工提出了更高的要求，建设绿色公路成为了时代的趋势，而隧道洞渣改良方案便是提高高速公路路基施工质量、建设绿色公路比较有效的方法。本文结合扎麻隆至倒淌河高速公路ZD—SG5标工程实例，探讨了隧道洞渣物理改良方案在高速公路路基方面的施工技术和施工效果，并以此肯定了隧道洞渣物理改良方案在路基填筑施工应用中的效果和可行性。

关键词：高速公路；隧道洞渣；物理改良；路基施工技术；应用

引言

通过结合扎麻隆至倒淌河高速公路路基施工实例，针对项目中路基填料的天然含水量为33.4%，最佳含水量15.2%。针对含水量相差较大，根据公路路基施工技术规范的要求无法直接用作路基填料，通过采用了物理改良的施工方案，采取隧道洞渣作为路基填筑材料进行路基填筑，得到理想的施工应用效果。

1工程概况及洞渣改良方案提出

扎麻隆至倒淌河高速公路是国家高速公路网京藏高速和青海高速公路网的重要组成部分。线路起于西宁市多巴镇扎麻隆村，接西宁南绕城高速公路，经湟源县城、日月藏族乡，止于共和县倒淌河镇，与倒淌河至共和高速公路相接，全长67公里。全线设桥梁48座、隧道9座，是青海省首条八车道高速公路。扎麻隆至湟源的13.5公里路段采用双向八车道高速公路标准建设，湟源至倒淌河的53.5公里路段采用双向六车道高速公路标准建设，建设工期为3年。

扎倒ZD—SG5合同段位于和平乡和日月乡的交界处，京藏高速南侧200m范围内，起止桩号K57+390-K61+000，全长3610米。主要工程量为：路基挖方25755方，填方239750方；桥梁双线6座，涵洞双线1-4m/2道，通道双线1-8*5/2道，隧道双线4座（药水峡3#隧道154m/2座，药水峡4#隧道2047m/2座）。项目进场施工后选择多处取土场取样试验后结果显示，土样为细粒土，液限为52.03%，塑限为17.06%，塑性指数34.97%，天然含水量为33.4%，最佳含水量15.2%。根据公路路基施工技术规范的要求无法直接用作路基填料。同时考虑到湟源县为全省重点旅游现场，施工区域地处日月山旅游景区和药水河流域，一旦破坏就很难恢复，环保压力比较大，相对青海省来说湟源县雨季较长，使土的天然含水量增大，在进行路基填筑时实测土的天然含水量最高值达37.20%，与最佳含水量相差22%，虽经反复翻松、晾晒仍无法降低含水量至最佳含水量附近，路基压实相当困难，因此路基施工进展严重滞后，几乎陷入瘫痪状态。鉴于此情况，通过利用本标段药水峡3#隧道和药水峡4#隧道大量出渣的特点，采用了物理改良的施工方案，利用隧道洞渣作为路基填筑材料。

2隧道洞渣物理改良路基施工技术

2.1路基开挖

路基开挖之前首先进行标准击实实验，取原地层土分段取样，测量获得最佳含水量和最大干密度，确定密实度回归方程，便于进行压实实验。比较原始土的天然含水量和试验得出的最佳含水量，差距过大需要按照规范进行晾晒，但是细粒土饱水之后晾晒只能把3－5cm内土层晾干，其余土层仍然远远高于最佳含水量，但是进行反复翻晒则会影响施工进度。本次施工路基土方开挖使用从上至下，全断面开挖的方式进行，开挖过程中按照施工图纸严格控制宽度和深度，避免出现超挖现象，如果使用挖掘机开挖则需要预留10cm涂层，使用推土机开挖至设计高程，结合实验法测量原土质在压实作用下产生的沉降值，掌握好开挖标高。施工中产生的废土使用挖掘机、装载机装车，配合自卸汽车运输，运送至弃土场。而在挖方施工中，需要根据标高以及设计文件要求挂线，平地机和人工相互配合整平路段达到要求的路拱和宽度。

2.2填方

隧道洞渣法施工中，填方施工具体工序为：1）根据路基平行线设置每一层填筑土的高度，完成填筑后，必须进行充分的压实，保证路基具有足够的压实度。此外，需要保证路基边缘的压实度满足要求，控制每一层填料的跨度需要超过设计路堤宽度50cm。最后一层路堤的压实度必须超过10cm。2）在施工过程中，如果路基填土高度未达到80cm，需要整平基底，使基底压实度超过96%。如果路基填筑土高度超过80cm，对路堤基底进行处理后，对其压实度进行检测，确保其必须超过90%，所有的填筑施工，都必须对基底进行充分的碾压处理。3）如果地面陡于1∶5时，应该对基底进行挖台阶处理，控制台阶宽度约为2m，保证阶面向内倾斜4%；如果地面陡于1∶2时，需要分析地面和路线的位置关系，对基底进行超挖台阶处理，直到挖至路床底，控制台阶宽度约为2m，保证阶面向内倾斜4%。4）完成路基填土后，按相关要求进行洒水，直到路基含水量达到最佳标准之后再开始进行碾压，对路基土质进行取样检测，土质一旦不达标，立即进行换填。在进行换填施工的过程中，以挂线的方式对虚铺厚度进行控制，应用推土机对路基进行初平，然后凭借平地机对路基进行精平。利用自卸汽车进行混合料装卸，通过计算车容量合理设计堆土间距，旨在控制填层厚度，保证边坡压实度满足要求。

2.3压实处理

对本工程路基填料压实时先由路基边缘向中间，再由中间向两边顺次碾压。最后用震动压路机碾压至规定的遍数和压实度。采用静压和振动压实，碾压时先慢后快，由弱振到强振，碾压速度开始宜慢速，最大速度控制在4KM/H以内。碾压直线段时由两边向中间进行，小半径曲线段由内侧向外侧，纵向进退式进行，一般横向重叠1/3轮迹，横向接头对振动压路机一般重叠0.4~0.5m，三轮压路机宜纵向重叠1.0~2.5m。压实完毕后，路基表面土石分布较均匀，且洞渣嵌于土层中彼此咬合紧密，路基无回弹、轮迹等迹象，填筑质量得到了极大地提高，有效的提高了土质的承载能力。检查时依据评定标准进行，压实度检验按沉降缝差控制压实，振动碾压最后两遍沉降差不超过2mm检测，不合格处及时进行补压后再作检验，至到合格为止。

2.4排水工程

排水施工需要和路基工程进度相结合。在填筑路基过程中，为了减少对农田的污染，需要尽早安排排水沟施工，线外改道和改线工程排水土沟需要和主线路基施工穿插交替保证交通排水通畅，排水设施位置、标高、形式和尺寸等需要符合图纸以及规范的要求，边坡需要平整稳定，并浆砌片石工程要求嵌缝饱满密实，缝宽大体一致。排水工程开挖施工人工进行，岩石基础按照岩石坚硬程度选择风镐或者爆破进行，超挖位置需要使用小石块浆砌密实，凸出则需要凿平，基坑开挖之后基底铺筑厚度5mm砂砾垫层，片石砌体使用现场搅拌机拌制砂浆，人工砌筑，清洗每一块适量，砂浆饱和，垫层干净潮湿，石块需要坐落在新拌制的砂浆上，使用石块固定，垂直缝满浆需要先砌筑石块侧面满浆，再使用侧压砌筑下一块相邻石块。

结语

综上所述，长期以来，关于隧道洞渣的处理问题得不到较为妥善的解决，不但浪费大量资源，还对生态环境造成了恶劣的影响，且为处理这些废弃的洞渣后期必须投入大量人力和物力。近年来，将隧道洞渣作为路基填料和路面原材，很好的解决了隧道洞渣的安置问题，并且取得了很好的经济和社会效益，也积极的响应了青海省关于建设绿色公路的时代号召。

参考文献：

[1]薛蛟.高速公路隧道洞渣物理改良路基施工技术研究[J].黑龙江交通科技，2017，09：27

[2]任保军.浅谈高速公路隧道洞渣物理改良路基施工应用[J].中国水运（下半月），2017，12：253-254