道路工程土路床施工技术质量控制措施

1工程概况

1.1?工程概况

北京市通州区文化旅游区位于北京市东南部，通州新城西南部，京哈高速公路北侧，东六环西侧。萧太后南街（九棵树中路–颐瑞东路）西起九棵树东路，东至颐瑞东路，道路线型总长约3.32?km，道路设计总长约3.28?km，为城市次干道，设计时速40?km/h，道路规划红线宽度40?m。

1.2?结构设计

萧太后河南街沿线表层分布厚度为0.4~4.9?m的素土层，主要为粉质粘土、伴有细砂或块状粘土。本次设计首先清理表面30?cm，然后将路面结构底以下杂填土全部挖除，并换填道路可用土，对路面结构层底以下1.5?m范围内素土层进行翻挖晾晒，剔除杂质后分层回填压实后，填筑道路可用土，按道路压实度要求分层压实，满足路床回弹模量以及路基压实度要求，路基填料合理利用当地材料。

土路床压实度用灌砂法取样检测；回填用土液限不得大于50?%、塑性指数不应大于26。土路床设计回弹模量E0≥30?MPa，若土基回弹模量达不到要求应进行处理，路基最小压实度及填料最小强度见表1。

表1?土质路基最小压实度及填料最小强度

2施工重点与难点

萧太后河道路下方为明挖施工的萧太后河综合管廊，并有两处伴有地铁7号线环球影城站和隧道穿行，基坑施工后的土体堆积在道路两侧，为道路填方用土，其中有20万m3的土为外购，土质情况复杂。地表30?cm为有机质土、杂填土、灰砖渣、生活垃圾等需清除外运。0.4~4.9?m为粉质粘土、伴有细砂或块状粘土。多为基坑开挖堆积土。开挖4.9?m以下为粘土和砂土，管廊工程两侧堆积。

本项目沿线现况沟渠或河道，K0+574–K0+625、K0+895+K0+905、K0+950–K1+050、K1+180–K1+235、K2+640–K2+700处河道清淤换填和管廊施工开槽淤泥，沿道路两侧堆积待处理。大量堆积土填方用土土体存水不宜排除，正值雨季施工，现场裸露土翻晒场地有限，整体含水率偏大。园区内工程众多，相互之间多为交叉作业，可晾晒区域不多，且多为狭小。

3施工质量管控要点

3.1?基础准备工作

在进行路基施工时，首先要进行地基的准备工作，本项目是改建和修复工程，所以在施工之前要注意以下几方面。

（1）在施工之前，要将已经建好的路基周围的树木、灌木等进行移植，以便于以后施工。

（2）整治项目场地中出现的坑洞，应在清理完表层积累物后，立即进行充填，并采取分层压实措施，以增加土壤压实程度，有利于进一步开展作业。

（3）确定本地区的地下水位，评价其对路提的稳定作用，采取拦截、引流等措施，防止渗漏，以保证局部施工的安全。

（4）当该地区横坡坡度大于1∶5、纵坡坡度大于12?%时，必须在该地区开挖一段宽度大于2.0?m的台阶，同时在该地区设置4?%的坡度，适用小型半自动器械进行压实，以提升工作区域的稳定性。

3.2?路基填料的选择

在地基施工中，首先要确定地基的填筑材料，主要包括以下几方面。

（1）清楚填料的基本参数，在此项目中，选择的路基填筑材料应用砂土及粘土混合料，该混合料液限在50?%以上，塑性指标在26以上，基本达到了路基的稳定性要求。

（2）采购完原料后，在正式施工之前，还要检查填充物的品质，包括液限、塑性指标、最大粒度、CBR指数等，满足规范设计后才能进行下一步施作。

3.3?路基土质量控制

在土质路基工程中，路基土的控制也是一项关键工作。因此，在实施工程质量管理时，应考虑以下几点。

（1）路基土主要是天然土壤，应用之前必须进行物理化学性能试验，确认各项指标符合要求以后，才可进行下一步施作。

（2）采用合理的措施提升路基土稳定性，一般采用以下措施：在路基土中加入少量石灰，适合于地基土质条件不好或水分含量高的地区；将粒料加入路基中，适合高地下水位作业区，一般加入砂砾、碎石等。

4道路工程用土土质检测

对于现场堆积的填方用土复杂，针对有代表性的土质堆积土体进行了详细的抽查检测，见表2。

表2?土质抽查结果

由表2得知，现场开槽挖掘出土体基本满足道路路床施工技术要求，现场由于土体堆积含水率过大，针对不同土质性能，制订能达到施工质量的最佳方案。

5技术质量控制措施

为方便现场质量控制，易于施工，能准确地控制土方的平整度、压实度、含水率，对道路3.32?km里程内设置3段试验段，参考试验数据，多次现场试验，确定填方最佳方案。

5.1?粉质粘土

本项目填方工程大部分为粉质粘土，其土体堆积区域含水率采用晾晒控水，分层碾压，由于含水率普遍大，分层虚铺厚度控制在25?cm可较好地控制平整度和压实度，该土质素土路床面层回弹模量能达到设计要求。

5.2?细砂土处理

细砂土经试验和查询规范得知，其最佳含水率与最大干密度有较大的差异。在粒径相同时，其最佳含水率以及最大干密度与细砂土中的含泥量有较大关系。在此范围内，含泥量越大，其最大干密度越大，最佳含水率越大，反之亦然。当含泥量达到17.5?%时，其最大干密度达到1.76?g/cm 3 ，最佳含水率为12.5?%，而含泥量为最小值2.6?%时，其最大干密度仅为 1.55?g/ cm3 ，最佳含水率可达7.5?%。

有较多土体堆积区域为4.9?m以下的细砂土，其含水率控制比较困难，容易造成过湿过干，压实度也很难达到要求。经查JTG?E40—2007《公路土工试验规程》抗剪强度与入土深度的关系曲线可知，细砂土可与粘土拌合后较好地起到相互挤嵌、互相弥补土质本身不足的性能；粘土本身特性比粉质粘土粘附性和塑性较高，且现场堆积粘土较多，粘土比粉质粘土对细砂土掺入比例高，可充分利用，降低成本。在现场试验段多次试验，发现细砂土可与粘土拌和进行碾压，碾压后基本可达到设计要求，如图1所示。

图1?抗剪强度与入土深度的关系曲线

用现场粘土进行回填碾压—刮平—复压，由于现场粘土含水率过大，回填厚度易控制在15~20?cm，可待碾压成型后进行自然暴晒风干，风干后的粘土收缩大，形成龟裂颗粒状，用机械进行均匀刨散，撒上厚10~15?cm的细砂土拌和压实，细砂土/粘土比宜控制在0.6~0.7。

经现场取样检测，土路床的压实度、含水率均可满足要求，液限以及和塑性指数在规定范围内，回弹模量达到33?MPa、CBR达到8.6?%。

5.3?粘土处理

粘土是含砂粒很少、有粘性的土壤，特别小（<2?μm）。塑料硅铝酸盐加水后具有可塑性，可以在非常小的压力下变形，且可长时间保持其原始状态，并具有较大的比表面积。当粘土在一定温度下干燥时，由于颗粒之间的水分排出、颗粒之间的紧密接近以及颗粒间距的减小，压实土的体积收缩仍然很大，且存在明显的应变软化。本项目有多处区域处于与其他工程交叉作业的地方，不易拌和细砂土，且粘土堆积土体比例较大，此区域粘土含水率普遍较大，易形成粒径大于50?mm以上的土块，碾压容易出现弹簧土，干涸收缩出现龟裂颗粒。针对此区域按3∶7拌入消石灰或掺入水泥。水泥用量对水泥土强度有重要的影响，水泥土的抗压强度随水泥掺入比的提高而显著提高。根据现场实践测出，水泥掺入比在8?%~15?%、控制分层碾压虚铺厚度在25?cm效果最好。

5.4?河道河渠淤泥

河道河渠开挖出来的淤泥、有机质土因固化成本 高，操作难，质量参差不齐，不适用路床回填。但河道淤泥晾晒脱水后，对其进行除菌、粉碎、过筛与粉质粘土拌匀，经现场拌和后送检，检测化验（pH值、有机质、铜、锌、铬等种植土理化指标）达标，符合种植土要求。拌和后的土体排水透气，有较好的保水保肥能力，是优质的道路隔离带绿化用土。河道淤泥挖除区域采取换填炮渣石填筑，范围为清淤底线至常水位0.5?m以上，并用细砂灌缝。其上铺筑0.5?m级配碎石，然后填筑粉质粘土至路床。换填炮渣石在路面结构底面以下0.8~1.5?m时，铺筑层厚度不得大于40?cm，最大粒径应小于层厚的2/3。最后一层砾石的最大粒径应小于15?cm，而小于0.05?mm的细粒含量不得小于30?%。

5.5?雨季施工

雨季给土路床施工带来很大的困难，土体含水率高，填方区域也易造成土流失，形成水沟、水坑等。如果充分利用北京雨季水量大的特点，可对现场压实不到位的区域或土质偏差区域起到一定的改善作用。

雨季来临前，对回填区域进行围挡存水，利用水的特性渗实回填不均匀部位，以起到调平作用。后期再对此区域进行翻倒暴晒，待含水率处于最佳状态重新碾压，经检测分析平整度和回弹模量有很大改观。摊铺最怕水，在道路施工中，一旦雨水渗入，不但会对铺面的整体质量造成一定的影响，而且会对以后的路面也会造成安全隐患。施工单位要加强防水施工管理，采取有效的防渗措施，以降低雨水渗入，保证施工全过程的整体稳定，对路面裂缝进行及时高效的 处置。

5.6?晾晒处理

由于环球影城园区定于2021年5月开园，园区工程众多，工期紧张，施工场地多与其他单位交叉作业，本项目施工区域有限，不能保障大面积晾晒土方。对于土体堆积区域无法晾晒的部分，可将晾晒区域搬移到施工现场土路床上，把土体在路床按25?cm厚进行铺撒晾晒，用机械进行1~2?d翻倒1遍，每天检测1次路床上晾晒后的含水率，合格后进行碾压—刮平—复压，检测回填质量及压实度。

6结束语

综上所述，采用调整后的素土回填路床在整体施工质量上有很大提升。在对原状土进行综合分析、减少浪费的基础上进行优化和改良，达到更符合路床施工要求的土质，也是夏季雨季等潮湿土质环境施工的有效措施。在有限的晾晒空间、有限的施工作业区域降低施工成本，同时达到合格的工程质量，为后期环球主题公园专用道路质量提供了充分的保障。

总之，在道路施工中，路基的质量将会对公路的使用及安全性产生重要的作用。因此，公路工程建设的关键在于路基路面的建设，既能保证人们的人身和财产的安全，又能大幅提高公路的使用年限，对我国的交通运输有一定的推动作用。必须在工程实施前后对工人进行工程培训，增强他们对工程的认识，注重路基的质量，进一步提高公路建设的质量与效率。