技术领域
[0001] 本
发明涉及一种路基施工工艺,具体涉及一种炭质页岩路基填筑施工工艺。
背景技术
[0002] 路基是高速公路路面的
基础和主体工程，它起到与路面共同承受行车荷载的作用，贯穿高速公路全线，与
桥梁、隧道相连。高速公路的使用寿命受其施工
质量好坏的直接影响。一条优质公路，路基质量是关键，路基质量应从路基施工开始控制。
[0003] 在碰到要使用炭质页岩做路基填料时，应考虑炭质页岩的特性对路基的影响：炭质页岩具有遇
水易
软化、崩解的不良特性，如果有水浸入路基内容易造成上部路堤的整体失稳或不均匀沉降形成病害；同时失水后又不宜碾压，造成路基扬尘等。然而现场实际路基填筑施工，一般都选取旱季进行路基填筑，
地下水位埋藏较深，基底能满足强度、
刚度和承载
力的要求；但是到了雨季，随着地下水位的升高及雨水的入渗，致使公路沿线一些路堤出现滑移顶面开裂病害，特别是上层是炭质页岩地基，底层为较坚硬
稳定性较好的灰岩的地基，雨水浸入地基土中后，路堤发生侧向滑移，表面出现裂缝，严重影响了路堤的稳定性；甚至在冲沟或山谷间的摩擦型桥桩基础都出现的一定的偏移，
桥台背与填土出现裂缝等病害。籍此，针对炭质页岩做路基填料必须要根据地基特性采取相应的施工工艺，使炭质页岩的路用性能指标满足高速公路对填料的要求。
发明内容
[0004] 本发明的目的在于克服
现有技术的
缺陷而提供一种炭质页岩路基填筑施工工艺，它能有效避免炭质页岩路堤因为水的作用产生病害，保证路堤的稳定。
[0005] 本发明的目的是这样实现的：一种炭质页岩路基填筑施工工艺，包括以下步骤：测量放样、原地面基底处理、路基填筑、整平、
压实、路面整形和边坡修整；
[0006] 进行测量放样步骤时，包括以下工序：
[0007] (1)进行测量放线，每20m用短
钢筋或
木桩设置一组中心桩和一组高程桩，每50m设置一组临时水准点；
[0008] (2)原地面用石灰画成6m×10m的方格，施工上土时每个方格内卸一车土，每车18立方米，松铺厚度为30cm，并需保证摊铺平整，碾压均匀；根据松铺厚度和
自卸车容量，估算每车填料的摊铺范围，然后沿路基纵横轴线方向用石灰线方格来控制卸料车的数量及
位置；
[0009] 进行原地面基底处理步骤时，按照以下要求进行：
[0010] (1)原地面基底若是旱地，清表厚度为30cm；若是水田，清表厚度为50cm，清表后使用高性能压实机补强压实，压实度不小于90％，地基承载力不小于设计值；
[0011] (2)若地下水水埋藏较深，则只要将地基压实到压实度为93％，地面自然坡度缓于1:5时，清除表面草皮、植被并压实后直接填筑路基；若地面自然坡度陡于1:5时，原地面开挖宽度不小于2m的台阶，当基岩斜坡上的
覆盖较薄时，将其清除后凿台阶，并且在台阶搭接处设置土工格栅；
[0012] (3)对于地下水位埋藏较浅，在设计的换填范围内按设计深度置换，换填材料优先采用透水性好的材料，换填处理底面范围应超出路基基底两侧各一倍的换填深度；换填必须分
层压实，每层压实厚度为15cm～20cm；
[0013] 进行路基填筑步骤时，按照以下要求进行：
[0014] (1)填土路堤必须按路面平行线分层控制填土高度，填方作业在全断面范围均匀分层逐层向上填筑，每一水平层的全宽只能用同一种填料填筑；当原地面纵坡大于12％的地段，则采用纵向分层填筑施工，填筑至路基上部时，仍应采用水平分层法填筑；
[0015] (2)每层填料铺设的宽度，每侧超出路堤的设计宽度500mm；
[0016] (3)路堤填土高度小于800mm时，对于原地表清理和挖除之后的土质基底，将表层翻松深度为300mm，然后整平压实；
[0017] (4)每层松铺厚度应不超过30cm；碾压前先用
推土机整平，并做成2％的横坡，碾压时轮迹应重叠不小于1/3轮迹宽；
[0018] (5)地面自然横坡或纵坡陡于1:5时，应将原地面挖成台阶，台阶宽度应满足摊铺和压实设备操作的需要，且不得小于4m，台阶顶做成2％～4％的内倾斜坡；砂类土上不挖台阶，将原地面以下20～30cm的表土翻松；
[0019] (6)填土路堤分几个作业段施工时，两个相邻段交接处不在同一时间填筑，则先填段应按1:1坡度分层留台阶；如两段同时施工，则应分层相互交叠衔接，其搭接长度不得小于2m；
[0020] 进行整平步骤时，采用推土机粗平，人工配合，要求土
块最大粒径均小于15cm，超过15cm的土块要打碎，任何靠压实设备无法压碎的大块硬质材料，将予以清除或
破碎，破碎后的硬质材料最大尺寸不超过压实度厚度的2/3，并均匀分布，以便达到压实度要求；推土机粗平后，用平地机细平，并按照路基的纵横坡高程进行控制；
[0021] 进行压实步骤时，先采用25T羊
角压路机对已经摊铺好的炭质页岩进行碾压两遍，把含有碎块状的炭质页岩碾压至完全崩解，再采用25T振动光轮压路机进行碾压；
[0022] 采用“25T羊角压路机碾压2遍+25T振动光轮压路机静压1遍+25T振动光轮压路机弱振1遍+25T振动光轮压路机强振2遍”的碾压工艺，该土层的压实度能够满足≥93％下路堤的设计要求，由压实厚度数据可知该压实度下该填土层松铺系数为300/245＝1.22；
[0023] 采用“25T羊角压路机碾压2遍+25T振动光轮压路机静压1遍+25T振动光轮压路机弱振1遍+25T振动光轮压路机强振3遍”的碾压工艺，该土层的压实度能够满足≥94％上路堤的设计要求，由压实厚度数据可知该压实度下该填土层松铺系数为300/243＝1.23；
[0024] 采用“25T羊角压路机碾压2遍+25T振动光轮压路机静压1遍+25T振动光轮压路机弱振1遍+25T振动光轮压路机强振4遍”的碾压工艺，该土层的压实度能够满足≥96％路床的设计要求，由压实厚度数据可知该压实度下该填土层松铺系数为300/240＝1.25；
[0025] 碾压时采用来回错轮的方式，即轮迹之间相互重叠；纵向排列每次应错一轮宽，使每次能冲击工作面波峰，有利于冲击点的满布、均匀，增强整体效果，按此方法计算，整个场地全部压完1次为碾压一遍；第二遍碾压时应由第一遍碾压位置向内移动30cm宽进行冲击碾压，第三遍碾压再回到第一遍碾压的位置冲击碾压，依次进行至最终碾压遍数。
[0026] 上述的炭质页岩路基填筑施工工艺，其中，进行路基填筑步骤时，采用防渗水填筑工艺，即在填筑路基本体时，先在路基本体的底部铺设一层厚度为200cm的隔水层，再每填筑五层炭质页岩就夹填筑一层粘性土；每层炭质页岩的松铺厚度为25～30cm,每层粘性土的厚度为30cm，依次填筑至下路堤，同时在上路堤的顶面铺设一层复合防渗
土工膜；并且在路基左右各2m的位置采用
包边土进行包边铺设；隔水层和包边土均为粘性土。
[0027] 上述的炭质页岩路基填筑施工工艺，其中，所述隔水层和包边土均为粘性土，粘性土的各项指标为：天然含水率14％，液限37％，塑限26％，塑性指数11，最大干
密度1.71g/cm3，最佳含水率16.6％，CBR：93％时为9.8％，94％时为12.2％，96％时为16.9％。
[0028] 上述的炭质页岩路基填筑施工工艺，其中，进行压实步骤时，除采用25T羊角压路机和25T振动光轮压路机碾压外，每填高2.0m后再用25KJ冲击式压路机进行增强补充碾压，冲击碾压20遍为一次，根据试验段的情况调整补充碾压的次数，把下路堤的压实度由93％提高至94％，上路堤压实度由94％提高至95％，CBR值不小于4％。
[0029] 本发明的炭质页岩路基填筑施工工艺具有以下特点：
[0030] (1)通过天然或人工、机械的作用使炭质页岩完全崩解，达到稳定状态，避免炭质页岩路堤因为水的作用产生病害；
[0031] (2)经崩解后达到稳定的炭质页岩填料，经压实后完全能满足高速公路对填料的要求；
[0032] (3)在填筑路基本体的过程中采用每填筑五层炭质页岩就填筑一层粘性土，依次填筑至下路堤，同时在上路堤的顶面铺设一层复合防渗土工膜，能有效阻隔路面水往路基底下渗透导致炭质页岩的软化影响；还在路基上下左右各2m的范围内采用粘性包边土进行包边铺筑，这样既可以防止雨水渗入路堤内，又作为路堤绿化的客土，有效阻隔雨水从路堤两侧侵入路基内部；
[0033] (4)通过碾压等施工工艺，使路堤表面泥化，防止外界水分的浸入而使其软化，保证路堤的稳定。
附图说明
[0034] 图1是本发明的炭质页岩路基填筑施工工艺的步骤图；
[0035] 图2是采用本发明的炭质页岩路基填筑施工工艺后的路基断面图。
具体实施方式
[0036] 下面将结合附图对本发明作进一步说明。
[0037] 请参阅图1和图2，本发明的炭质页岩路基填筑施工工艺，包括以下步骤：测量放样、原地面基底处理、路基填筑、整平、压实、路面整形和边坡修整。
[0038] 进行测量放样步骤时，包括以下工序：
[0039] (1)先进行测量放线，每20m用短
钢筋或木桩设置一组中心桩和一组高程桩，每50m设置一组临时水准点；
[0040] (2)原地面用石灰画成6m×10m的方格，填筑时每个方格内卸一车土，每车18立方米，松铺厚度为30cm，并需保证摊铺平整，碾压均匀；根据松铺厚度和自卸车的容量，估算每车填料的摊铺范围，然后沿路基纵横轴线方向用石灰线方格来控制卸料车的数量及位置。
[0041] 进行原地面基底处理步骤时，按照以下要求进行：
[0042] (1)原地面基底若是旱地，清表厚度为30cm，若是水田，清表厚度为50cm，清表后使用高性能压实机补强压实，压实度不小于90％，地基承载力不小于设计值：考虑到雨水对炭质页岩地基的影响，还采用三边形冲击碾压机在基底的顶面补压20遍，以将地基的压实度提高到93％；
[0043] (2)若地下水水埋藏较深，则只要将地基压实到压实度为93％，地面自然坡度缓于1:5时，清除表面草皮、植被并压实后直接填筑路基；若地面自然坡度陡于1:5时，原地面开挖宽度不小于2m的台阶，当基岩斜坡上的覆盖较薄时，将其清除后凿台阶，并且在台阶搭接处设置土工格栅，减少上部路堤的不均匀沉降；
[0044] (3)对于地下水位埋藏较浅，在设计的换填范围内按设计深度置换，换填材料优先采用挖方石渣、砂砾、碎石屑等透水性好的材料，换填处理底面范围应超出路基基底两侧各一倍的换填深度；换填必须分层压实，每层压实厚度为15cm～20cm。
[0045] 进行路基填筑步骤时，按照以下要求进行：
[0046] (1)填土路堤必须按路面平行线分层控制填土高度，填方作业在全断面范围均匀分层逐层向上填筑，每一水平层的全宽只能用同一种填料填筑；当原地面纵坡大于12％的地段，则采用纵向分层填筑施工，填筑至路基上部时，仍应采用水平分层法填筑；
[0047] (2)每层填料铺设的宽度，每侧超出路堤的设计宽度500mm；
[0048] (3)路堤填土高度小于800mm时，对于原地表清理和挖除之后的土质基底，将表层翻松深300mm，然后整平压实；
[0049] (4)每层松铺厚度应不超过30cm；碾压前先用推土机整平，并做成2％的横坡，碾压时轮迹应重叠不小于1/3轮迹宽；
[0050] (5)地面自然横坡或纵坡陡于1:5时，应将原地面挖成台阶，台阶宽度应满足摊铺和压实设备操作的需要，且不得小于4m，台阶顶做成2％～4％的内倾斜坡；砂类土上不挖台阶，将原地面以下20～30cm的表土翻松；
[0051] (6)填土路堤分几个作业段施工时，两个相邻段交接处不在同一时间填筑，则先填段应按1:1坡度分层留台阶；如两段同时施工，则应分层相互交叠衔接，其搭接长度不得小于2m；
[0052] 针对炭质页岩具有遇水易软化、崩解的不良特性，如果有水浸入路基内容易造成上部路堤的整体失稳或不均匀沉降形成病害，为防止雨水冲刷路基边坡及路基顶面渗水等现象，路基填筑时采用防渗水工艺，即在填筑路基本体2时，先在路基本体的底部铺设一层厚度为200cm的隔水层1，再每填筑五层炭质页岩21就夹填筑一层粘性土22；每层炭质页岩21的松铺厚度为25～30cm,每层粘性土22的厚度为30cm，依次填筑至下路堤3，同时在上路堤4的顶面铺设一层复合防渗土工膜5，阻隔了路面水往路基底下渗透导致炭质页岩的软化；
[0053] 由于炭质页岩填料
岩石风化较为剧烈，碎块状，遇水易软化，路基填筑施工完成后，如果不及时的对边坡进行防护，雨水容易从路堤两侧侵入路基内部，造成路堤内掏病害，同时，炭质页岩是一种含有大量分散的炭化有机质的页岩，属于泥质岩中的页岩一类，这种土质的边坡表面
植物不易生长，故采取在路堤上下和左右两侧2m范围内采用粘性土进行填筑，即对炭质页岩路堤进行“包边”处理，这样既可以防止雨水渗入路堤内，又作为路堤绿化的客土。即规定“上下左右”各2m范围内不能使用炭质泥岩填筑的包芯填筑法。“上”2m范围即在距离路基的路床顶2m内不能用炭质页岩作为填料；“下”2m范围即在路基底2m内不能用炭质页岩作为填料，以避免地表水及地下水渗透穿越到炭质页岩中，使炭质页岩长期浸泡，造成炭质页岩遇水软化，降低强度，出现路基塌陷等问题；“左右”2m范围即在路基左右两边用符合路基填筑的土料包边施工，宽度各为2m，避免炭质泥岩裸露及暴晒，因吸水软化降低强度，暴晒容易失去水分，造成边坡松散滑塌。故本发明在进行填筑施工时，在路基“上下左右”各2m的位置采用包边土进行包边铺筑。同时每层路基填筑完成后，路堤表面必须压平，并根据设计坡度，形成路拱，中间稍高，两边低，以便于雨水尽快流到路堤以外，尽量减少雨水入渗深度。
[0054] 隔水层1、包边土和路床6顶面封层均采用粘性土，粘性土的各项指标为：天然含水率14％，液限37％，塑限26％，塑性指数11，最大干密度1.71g/cm3，最佳含水率16.6％,；CBR：93％时为9.8％、94％时为12.2％、96％时为16.9％。
[0055] 路基的两侧还设置护坡和排水沟8，护坡由填筑在路基的坡面上的包边土71和铺筑在包边土71上的植生袋72；包边土71为粘性土且厚度为200cm，植生袋72的厚度为50cm；护坡可有效防止雨水从路堤两侧侵入路基内部；
[0056] 排水沟8的边缘距路基的坡脚不小于200cm，方便排水。
[0057] 进行整平步骤时，采用推土机粗平，人工配合，要求土块最大粒径均小于15cm，超过15cm的土块要打碎，任何靠压实设备无法压碎的大块硬质材料，将予以清除或破碎，破碎后的硬质材料最大尺寸不超过压实度厚度的2/3，并均匀分布，以便达到压实度要求；推土机粗平后，用平地机细平，且按照路基纵横坡高程进行控制。
[0058] 进行压实步骤时，先采用25T羊角压路机对已经摊铺好的炭质页岩进行碾压两遍，把含有碎块状的炭质页岩碾压至完全崩解，再采用25T振动压路机进行碾压；考虑到炭质页岩易渗水，所以在施工过程中必须让碎块状炭质页岩完全崩解，防止在碾压过程中出现较大的孔隙，因此在施工过程中，首先采用25T羊角压路机对已经摊铺好的炭质页岩进行碾压两遍，把含有碎块状的炭质页岩碾压至完全崩解，再采用25T振动光轮压路机进行碾压；通过试验段数据表明，采用羊角压路机碾压两遍后，可使碎块状炭质页岩完全崩解，由于羊角压路机压轮上的“羊角”之间存在间隙，在碾压过程中间隙中的填料没有被充分压实，因此还需采用25T振动光轮压路机进行碾压，根据不同填筑路基类型所采用的碾压工艺也同：
[0059] 采用“25T羊角压路机碾压2遍+25T振动光轮压路机静压1遍+25T振动光轮压路机弱振1遍+25T振动光轮压路机强振2遍”的碾压工艺，该土层的压实度能够满足≥93％下路堤的设计要求，由压实厚度数据可知该压实度下该填土层松铺系数为300/245＝1.22；
[0060] 采用“25T羊角压路机碾压2遍+25T振动光轮压路机静压1遍+25T振动光轮压路机弱振1遍+25T振动光轮压路机强振3遍”的碾压工艺，该土层的压实度能够满足≥94％上路堤的设计要求，由压实厚度数据可知该压实度下该填土层松铺系数为300/243＝1.23；
[0061] 采用“25T羊角压路机碾压2遍+25T振动光轮压路机静压1遍+25T振动光轮压路机弱振1遍+25T振动光轮压路机强振4遍”的碾压工艺，该土层的压实度能够满足≥96％路床的设计要求，由压实厚度数据可知该压实度下该填土层松铺系数为300/240＝1.25。
[0062] 碾压时采用来回错轮的方式，即轮迹之间相互重叠；纵向排列每次应错一轮宽，使每次能冲击工作面波峰，有利于冲击点的满布、均匀，增强整体效果，按此方法计算，整个场地全部压完1次为碾压一遍；第二遍碾压时应由第一遍碾压位置向内移动30cm宽进行冲击碾压，第三遍碾压再回到第一遍碾压的位置冲击碾压，依次进行至最终碾压遍数。
[0063] 为了减少路堤的不均匀沉降和施工后沉降
变形，进一步提高路基的密实度与承载力，除采用25T羊角压路机和25T振动光轮压路机碾压外，每填高2.0m后再用25KJ三边形冲击式压路机增强补充碾压，冲击碾压20遍为一次，可根据试验段的情况适当调整补充碾压的次数，把下路堤压实度由93％提高至94％，上路堤压实度由94％提高至95％，CBR值不小于4％。
[0064] 以上
实施例仅供说明本发明之用，而非对本发明的限制，有关技术领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以作出各种变换或变型，因此所有等同的技术方案也应该属于本发明的范畴，应由各
权利要求所限定。
