在铁路和高速公路工程中,地基沉降发生变形是一直影响施工进度和施工质量的主要问题之一。山皮石也叫作山皮土,它作为渗水土,在浸水路基中具有良好的稳定性。

什么是山皮石

山皮石也叫山皮土,是指经过自然风化后的山上的表皮浅层比较细小混合石土。它的颜色有很多种,如灰色,有暗红色,也有黑褐色。由于山坡上这些裸露的石头容易风化,不同的岩石,产生不同的风化结果形成原因,有些是横向分层,有些是坚向分层,也有些是斜向分层。

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山皮石在浸水路基中的应用

在铁路和高速公路工程中,地基沉降发生变形是一直影响施工进度和施工质量的主要问题之一,尤其在浸水软土路基中,路基稳定性差,必须采取措施加固路基,以保证公路工程的质量。

在铁路浸水路基中通过实践(沉降观测,雨水浸泡)证实了山皮石作为渗水土在浸水路基中的稳定性,可为同类工程提供参考。

山皮石回填浸水路基的施工工艺流程

1、施工准备

组织相关人员学习施工方案,项目部和驻地办要事先合理分工并做好施工、测量、检测和管理人员的细化分解工作,使每个人都清楚自己的岗位和具体要求,未经交底的人员不得上岗。

2、基底处理及施工测量放样

首先施工放样,然后挖尽非适用性材料,根据设计图纸标示出路基坡脚线,对清淤后的基底在坡脚线外开挖边沟,潜水泵辅以人工进行路基排水,同时对基底进行晾晒、晒干,清除基底表面浮土,基底平整,基底坡向外倾斜,然后采用重型机械进行满轮碾压2遍对基底予以压实,用石灰标示出横断面,碾压自检合格后,进行基底报验,报验合格后,对下卧层进行放样,布设施工测量点位,测量出该点位的高程并记录,同时安置松铺标志(间距不超过25m),控制松铺厚度,第一层压实厚度不得超过40cm,以上层次压实厚度不得超过30cm。

3、备料

根据测量成果计算出该段落所需要的填筑材料,在采购过程中,对碎石材料进行筛选,对于颗粒较大者予以剔除(填料最大粒径不大于层厚的2/3,且不大于25cm),超径材料进行单独摆放,在摆放过程中,大面朝下。用于回填的山皮石含石量70%,含泥量<30%,并级配良好,不均匀系数大于5,曲率系数1~3。

4、摊铺整平

在摊铺前,根据松铺厚度在标示桩处挂线控制,铺筑宽度按超宽40cm控制,然后进行填筑施工,挖掘机整平,人工配合挖掘机将粒径大于2/3层厚的颗粒进行破碎或剔除,并用相对细集料进行填补“空洞”,保证碾压密实;在铺筑过程中要尽量做到填料均匀,可用人工配合挖掘机作业,摊铺表面相对平顺、平整,便于碾压。

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 5、碾压

(1)机具选择:振动压路机自重不小于18T,静作用三轮压路机自重不小于18~21T,且工作性能良好。

(2)整平后,根据原基底测量的点位进行高程测量,并且记录清楚。

(3)碾压时采用振动压路机进行碾压。碾压遵循的原则,先轻后重,先边后中,先慢后快,满轮进行稳压1遍,使碎石层处于稳定状态,然后开启强振叠轮1/3进行碾压4遍,做到不漏压。在每遍碾压结束后进行相应点位的高程测量,并且记录清楚。根据松铺高程计算每遍的压实沉降量,碾压结束后沉降差≤5mm,在此碾压结束的基础上增加静压2遍,保证碾压方法及遍数满足施工要求。

(4)碾压过程中需继续对低洼或“空洞”处予以填补。

6、检查、验收

每一层都必须进行下列项目的检测:

(1)压实厚度(标高测量并计算每遍后的沉降差)和控制超径材料。

(2)压实遍数。

(3)压实质量检测。

在碾压成型的段落和层次上进行自检,自检合格后请监理工程师报验,布设点位,测其高程(可以是相对高程),然后在此点上开启振动碾压两遍,然后检测该点高程,若沉降差不大于3mm,则视为验收合格。

(4)表面质量检测:表面无明显的空隙、空洞,压实顶面稳定、不再下沉且无轮迹、石块紧密、表面平整。

(5)做好施工记录。认真填写施工记录,作为施工的质量依据。施工记录应包括填筑桩号、层次、厚度、高程、压路机型号及碾压遍数。施工记录应填写完整,手续齐全,妥善保管以备查。

7、成品防护

由项目部收集各种信息,并及时通知各作业层和施工队做好防止自然灾害的发生,同时做好防护工作。

对施工过的成型段落,做好封闭工作设置标志牌及其它隔离措施,严禁重型车辆通行。

专职质检员对已完成的工程经常检查,应设有专人防护,如发现回填路基的意外损坏,将及时进行修补或其它措施,并记好详细记录。

(以上摘自:山皮石在浸水路基中的应用,作者:马涛,单位:中铁二十局集团第五工程有限公司 锡乌铁路项目)

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