[发明专利]泥岩填筑路堤的施工方法

说明书

 技术领域

本发明涉及一种填筑路堤的施工方法，特别是涉及一种泥岩填筑路堤的施工方法。

背景技术

济邵高速公路位于河南省济源市境内，是河南省高速公路规划网中的省级干线公路长垣至济源高速公路的重要一段，也是河南省西北部通往山西的主要出口道路之一。路线全长59.7Km，项目所在区域大部分表面覆盖层为强风化岩或少量低液限粘土，下部为泥质粉砂岩和泥岩。这些岩石在干燥状态下强度较高，在浸水状态下极易崩解、软化，强度迅速降低。特别是泥岩饱水状态下的强度仅为干燥状态下强度的10%左右，且有泥化特征，不能满足路基规范规定的石方填筑路基材料的强度要求。但是若将挖方段的土石方弃置不用，而远运其他填料填筑路基，则全线的工程费用大大增加，且弃方占用大量土地，不利于环境保护。因此，通过研究寻找泥质粉砂岩、泥岩作为路基填料的实用性和可操作性，以及较为完善的施工方案和检测方法具有很重要的现实意义。

要保证利用泥岩、泥质砂岩填筑路基质量和路基的长期稳定性，必须处理好以下问题：第一，解决泥岩、泥质砂岩遇水崩解，粒径突然变小，造成路基的强度和稳定性降低；第二，提高路基的压实度，减少路基填料的空隙率，有效限制泥岩颗粒崩解后路基沉陷的发生，提高路基整体强度；第三，要采取路基封闭措施，防止雨水进入造成泥岩的二次崩解、软化，引起路基的下沉、滑移。为解决以上问题，现有的技术方案是：对填筑路基的泥岩进行场外洒水，预崩解处理，缩小其粒径。为减少路基填料的孔隙率，提高路基的密实度，在土石混填料中按25%的体积率掺入粉细砂。但是，该方法施工时间较长，费用较高，不太经济。

发明内容

本发明要解决的问题在于：提供一种充分利用泥岩和泥质砂岩、工期短、费用低的填筑路基强夯施工方法。

本发明的技术方案：

一种泥岩填筑路堤的施工方法，包括以下步骤，

（1）路基整平：按正常土路基施工方法进行路基粘性包边土施工，碾压，然后在填石路基范围内进行填料，填料为泥岩与泥质砂岩混填，填料粒径不大于50cm，将填料摊平，摊平后虚铺厚度为0.8-1.1米，然后使用推土机整平；

（2）布置夯点：在整平后的场地上标设夯点，距路床顶面2.0m以下的层次夯点按正三角形布置，要求上下两层夯点的位置错开，保证第二层的夯点在第一层夯点的中间；距路床顶0.5~2.0m范围内采用满夯点布置，且夯点重合面积不小于1/3；

（3）强夯施工：用强夯机对准夯点进行强夯施工；强夯完成后，检验夯沉量、重型动力触探值和面波波速合格后，进行下一层路基的填筑；半挖半填路基的强夯，从路基边缘开始逐排向路基中部夯击；填挖交界路基的强夯，从填挖交界线以远，从路基边缘逐排向填挖交界线夯击；

（4）强振压实：夯击完成后，使用推土机推平，然后使用振动压路机强振压实。

所述泥岩为含钙泥岩或页岩，其中粘土矿物含量70%~80%，钙质方解石含量10%~20%，铁质含量5%~10%，石英含量<5%；

所述泥岩为砂质含钙泥岩，其中粘土矿物含量60%~70%，钙质方解石含量10%~20%，铁质5%~10%，石英含量13%~15%。

所述泥质砂岩为砂质泥灰岩，其中石英含量30%-40%，钙质方解石含量40%-50%，泥和铁杂质20-30%。

所述夯沉量按最终两次夯击平均夯沉量不大于3.5cm，或最后三次夯击沉降量之和不大于12cm的标准进行控制，每次夯击能量为1000kN.m。

所述重型动力触探值为每贯入10.0cm所需的锤击数N_63.5为10＜N_63.5≤20；所述面波波速V_R大于225m/s。

本发明将泥岩填筑路基进行强夯处理，合理布置夯点和夯击数目，利用强夯所产生的冲击波和动应力在土中传播，使岩石破碎成更小颗粒，并使颗粒产生瞬间的相对运动，使土体孔隙中的气体迅速排出或压缩，孔隙体积减小，从而使路基土形成较密实的结构。

本发明的积极有益效果：

（1）本发明的泥岩填筑路基强夯方法和通常的掺砂法相比，优点明显。强夯处理需要的施工机械较少，方法相对简单。从施工时间上看，如以每点夯击数7~9击计，一台履带式起重机每小时可夯40~45击，每2h强夯可处理100m²路基，施工工期明显短于掺砂施工。