摘 要:在公路工程建設(shè)中,填石路基是一種常用的施工技術(shù),在提高路基穩(wěn)定性、公路工程施工質(zhì)量方面發(fā)揮著重要作用。論述了填石路基施工技術(shù)的特征和路基材料的選擇,以期為公路工程施工中填石路基施工技術(shù)的有效應(yīng)用提供更多理論參考。
關(guān)鍵詞:公路施工;填石路基;施工技術(shù)
引言
在填石路基進(jìn)行施工的過程當(dāng)中,一定要嚴(yán)格控制好材料質(zhì)量,避免二次返工帶來的不必要的麻煩。同時(shí)還要要參照標(biāo)準(zhǔn)的施工步驟進(jìn)行施工,在施工過程中嚴(yán)把質(zhì)量關(guān),做到在保證施工進(jìn)度的同時(shí),也要保證施工的質(zhì)量,以優(yōu)質(zhì)工程為目標(biāo)來開展日常施工工作,來達(dá)到業(yè)主的要求。
一、填石路基施工技術(shù)準(zhǔn)備工作
1.1填石路基填料質(zhì)量控制
在填石路基的填料選擇上,嚴(yán)禁采用強(qiáng)風(fēng)化石料、崩解性巖石和鹽化巖石等石料,應(yīng)盡可能的避免使用膨脹巖石、易溶性巖石。在選用路基填料過程中,應(yīng)該對填料進(jìn)行飽水極限抗壓強(qiáng)度、壓碎值、吸水率、視比重以及飽水率等試驗(yàn),確保填料滿足施工技術(shù)規(guī)范的相關(guān)要求。在路基填料的粒徑控制上,應(yīng)該確保路堤填料粒徑在500mm以內(nèi),而且不超過路堤填高厚度的2/3,并控制不均勻系數(shù)在15~20之間,對于路床范圍內(nèi)的路基填料,必須控制填料的粒徑在100mm以內(nèi)。此外,對于填石路基,由于在路床與路堤之間需要設(shè)置設(shè)過渡層,因此應(yīng)確保過渡層粒料的級配與路床填料的級配相適應(yīng),最大粒徑和CBR值滿足施工技術(shù)規(guī)范要求。
1.2填石路基的基底處理
在進(jìn)行填石路基施工作業(yè)之前,首先應(yīng)該完成地表的清理,清除樹根、苗木,并回填路表的坑洞進(jìn)行碾壓處理。完成地表清理后,應(yīng)對基底承載力進(jìn)行試驗(yàn)檢測,在承載力要求的控制標(biāo)準(zhǔn)上,如果路基填高在10m以內(nèi),應(yīng)控制承載力不低于150kPa;路基填高在10~20m,地基承載力應(yīng)控制不低于200~150kPa;如果路基的填筑高度超過20m,屬于高填方路基施工作業(yè),盡量將路基填筑在巖石基底上。如果填石路基的基底承載力不滿足要求,則必須采取換填、摻灰處理或者是其他措施進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)處理,以滿足填石路基施工作業(yè)的基本要求。
1.3排水設(shè)施的施工
由于填石路基的空隙率非常大,這就造成了填石路基具有非常好的滲透性,地表水分很容易進(jìn)入路基之中,對路基的穩(wěn)定性造成不良影響。因此在進(jìn)行填石路基的施工作業(yè)之前,應(yīng)該設(shè)置完善的排水措施,引排攔截地面水或地下水,以免水分對填石路基造成侵蝕。
二、填石路基的現(xiàn)場施工
2.1路基石料的攤鋪施工
由于石料顆粒粒徑較大,而且具有離散性,為了確保攤鋪過程中將石料填筑成較為密實(shí)的結(jié)構(gòu),在現(xiàn)場攤鋪施工中必須采取相應(yīng)的攤鋪方法,F(xiàn)階段在填石路基施工中石料攤鋪方法主要有漸進(jìn)式攤鋪、后退式攤鋪以及混合式攤鋪等幾種施工作業(yè)方式,漸進(jìn)式攤鋪的施工作業(yè)方式為通過運(yùn)料車在松鋪的填料面上逐步向前攤鋪整平,后退式攤鋪法為先后退卸料堆料然后整平的方式,混合式的攤鋪方法為先采用后退法卸料,并形成分散料堆之后采用漸進(jìn)式攤鋪法整平施工。由于后退式攤鋪法料堆排列相對較為密集,在采用攤鋪機(jī)進(jìn)行施工時(shí)大顆粒的石料不能有效的分布到壓實(shí)底層,一些大粒徑石料的表面突兀容易造成填筑層的不平整,因此現(xiàn)階段在施工中大多采用漸進(jìn)式的攤鋪施工工藝。其具體的施工工藝流程為,首先按照既定的運(yùn)行路線,按照水平分層、由高到低、由兩側(cè)到中央的原則攤鋪施工出工作面,然后將后續(xù)填料卸載在工作面上,采用推土機(jī)逐步向前推進(jìn)施工。
2.2填料整平施工
進(jìn)行路基整平施工的主要目的就是為了處理填石路基待壓實(shí)層中的超粒徑填料以及大粒徑孔隙沒有良好填充的問題。在填石路基攤鋪?zhàn)鳂I(yè)完成以后,應(yīng)該及時(shí)的撒布碎石或者石屑等碎料,對大顆粒的石料空隙進(jìn)行填充。同時(shí)對于填石路基中的一些超粒徑的填料,應(yīng)當(dāng)采取機(jī)械破碎,并將其整平或者是清除出施工作業(yè)的區(qū)域。在進(jìn)行填石路基的整平施工中,應(yīng)該注意嚴(yán)禁采用細(xì)粒土作為撒布材料,以免細(xì)粒土隨著石料之間空隙流失。要確保經(jīng)過整平施工以后,填石路基的表面沒有明顯的大石塊露出,為碾壓施工作業(yè)提供一個平整的作業(yè)面。
2.3填石路基碾壓施工
填石路堤的壓實(shí)質(zhì)量直接關(guān)系到路基的施工質(zhì)量,對于后期路面結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定也有著重要的影響。在填石路基碾壓施工方式的選擇上,大多采用振動壓實(shí),通過振動壓實(shí)機(jī)械的機(jī)械凈重壓力以及震動壓力波的作用,促使石料處于運(yùn)動狀態(tài),克服彼此之間的嵌擠阻力,產(chǎn)生移動,進(jìn)而形成密實(shí)緊固的路基。對于壓實(shí)能量應(yīng)該按照重型壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)來確定,具體計(jì)算公式如下所示
式中:E為振動碾的壓實(shí)能量,J/cm3;A為振幅,mm;W為振動輪的軸重,kN;F為激振力,kN;N為振動頻率,Hz;N為振動碾壓遍數(shù);V為振動碾壓速度,cm/s;L為振動輪接地長度,cm;B為壓實(shí)寬度,可取D0.5,cm;H為壓實(shí)層厚度,cm;D為振動輪直徑,cm。
在具體碾壓施工作業(yè)管理中,一般按照4~6km/h的碾壓速度先平碾靜壓2遍,然后采用振動壓路機(jī)振動壓實(shí),控制碾壓速度不大于5km/h。同時(shí),在填石路基施工中,應(yīng)該每施工2~5層及路基頂面,配合采用沖擊式振動壓路機(jī)振動壓實(shí),以提高壓實(shí)質(zhì)量。
2.4填石路基邊坡施工
對于硬質(zhì)巖填方路基的邊坡需要進(jìn)行碼砌處理,一般控制邊坡碼砌厚度為60~100cm,如果填石路基的填筑高度較大,還應(yīng)該按照8~10m高度設(shè)置臺階,并對邊坡坡率自上而下按照1:1.5、1:1.75、1:2..0的坡率進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。對于軟質(zhì)巖填方路基邊坡,可以通過漿砌片石護(hù)坡或客土植物綠化邊坡的方式進(jìn)行處理。對于浸水填石路基,在碼砌施工時(shí),應(yīng)采用漿砌護(hù)坡,同時(shí)需要在路堤邊坡浸水部分以上50cm設(shè)置2~3層厚度不少于30cm的反濾層。
三、填石路堤施工質(zhì)量的檢測
3.1沉降差的檢測
沉降差主就是指填石路基碾壓前后的高程差,是通過對路基表面的沉降量是否穩(wěn)定來判斷填石路基是否處于密實(shí)狀態(tài)。由于填石路基相比填土路基平整度較差,因此在沉降差的監(jiān)測點(diǎn)設(shè)置上,為了避免測點(diǎn)偏位造成沉降差明顯波動,在實(shí)際檢測過程中應(yīng)當(dāng)盡可能多的布置測點(diǎn),并剔除變異系數(shù)較大的測點(diǎn)數(shù)據(jù),對填石路基的沉降差進(jìn)行判斷分析。在施工中一般認(rèn)為沉降差控制在3 ~ 5 mm,填石路基就基本處于穩(wěn)定狀態(tài)。
3.2沉降率檢測
沉降率是指填石路基壓實(shí)前后沉降量與松鋪厚度的比值,這一指標(biāo)除了考慮到路基沉降變化之外,同時(shí)考慮到了層厚對壓實(shí)質(zhì)量的影響。對于沉降率的檢測方法與沉降差基本一致,根據(jù)大量的工程施工經(jīng)驗(yàn)表面,填石路基施工現(xiàn)場的沉降率在4% ~ 10% 之間,基本就可以認(rèn)定填石路基處于穩(wěn)定狀態(tài)。
3.3干密度的檢測
干密度主要是通過采用灌水法對路基填料密度進(jìn)行監(jiān)測進(jìn)而對壓實(shí)質(zhì)量進(jìn)行評價(jià)分析,對于采用干密度來評價(jià)填石路基的壓實(shí)質(zhì)量,由于石料性質(zhì)不同、填充料不同,因此密度的測量結(jié)果具有較大的波動性,應(yīng)該將干密度的檢測作為沉降差、沉降率等指標(biāo)的技術(shù)驗(yàn)證手段。
3.4空隙率的檢測
在進(jìn)行密度試驗(yàn)檢測的同時(shí)還可以同步獲取空隙率檢測的試驗(yàn)數(shù)據(jù),相比于沉降率與沉降差等檢測手段,雖然空隙率的檢測具有較高的試驗(yàn)進(jìn)度,但是操作過程繁瑣,施工過程中難以作為壓實(shí)質(zhì)量的控制指標(biāo),因此主要會作為施工質(zhì)量的抽檢指標(biāo)來對填石路基的施工質(zhì)量進(jìn)行檢查。
四、結(jié)束語
填石路基屬于一項(xiàng)技術(shù)難度較大的施工技術(shù),要想完成好填石路基施工,必須強(qiáng)化路基壓實(shí)層厚與施工填料的粒徑控制,通過完成施工技術(shù)的方式不斷的進(jìn)行填石路基施工技術(shù)的研究,以保證填石路基施工技術(shù)有更加廣泛全面的運(yùn)用,使其成為人們道路建設(shè)過程中,應(yīng)用效果最強(qiáng)的施工方式。
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