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摘 要: 作为公路结构的基础部分,路基质量的优劣对公路工程整体质量影响巨大。在公路交通运营过程中,如何提高路基强度、稳定性至关重要。土石混合料主要是土与石构成的松散体,土的种类、石料的强度都会对其物理结构及力学特性造成严重的影响。为此,必须深入分析土石混合料的特性,做好各项施工技术工作,提高施工质量控制。
关键词: 土石混填;工程概况;特性
一、土石混合料的特性分析
作为一种通过土体与块石混合构成的非均质散体材料,土石混合料目前在山区等公路建设中得到了广泛的应用,其工程力学特性也得到了人们的重视。因此类材料具有极为复杂的物质组成情况,且结构呈不规则性分布,进而增加了工程施工应用的难度。为更好提升公路工程质量,必须了解土石混合料的特性,具体如下:
1、土石混合料压实性能良好,如粗颗粒含量在70%以下,不断增加粗颗粒含量,则其最大干密度也会随之增加;如粗颗粒含量在70%以上时,不断增加粗颗粒含量,则其最大干密度则会随之降低;
2、土石混合料压实体可看做是低压缩性土,如粗颗粒含量在70%以下,不断增加粗颗粒含量,其压缩模量则会随之增加,但孔隙比、压实系数则会逐步下降;此时继续增加粗颗粒含量,即可构成粗颗粒架空结构,此时其压实系数则增加幅度较小。
3、土石混合料颗粒组成具有极大差异,以不均匀系数进行分析,有小有大,可达到几千以上。
据大量实践证明,于路基稳定性而言,其主要影响因素为土石混合料内岩石强度,同时粒径、颗粒组成特征等也会对其质量造成极大影响,为此,在选择路基填料时,必须严格按照土石料岩性进行合理划分,并有效控制其最大粒径、级配等。
二、工程概况
某公路工程总长度为259km,路基宽度为26m,分为两种形式,即整体式与分离式。根据因地制宜的原则,设置路基排水系统。本路段普遍选用1:1.5作为填方路基边坡,填高在12m以上时,间隔10m进行一级边坡平台设置,2m为平台宽度,上下边坡都选用1:1.5。主要选用隧道弃渣、开山石渣等作为路基填料,粗颗粒含量在40%~75%之间,其路用性能具有较大差异。为此决定以K55+300~K55+450段为试验段进行分析,该试验段长度为150m,7m为最大填土高度,26m路基宽度,曲线内侧最大加宽2.5m,1:1.5为路基边坡,路基填筑均选用土石混合料。
三、土石混填路基施工技术要点
1、施工准备
路基施工前,应对设计文件、施工图纸等全面了解,通过现场核查、施工调查等方式,及时掌握施工现场的实际情况。根据工程建设所需,本工程可选用花岗岩、玄武岩等抗压强度在30mpa以上的岩石,路基填筑时,可在50cm左右合理控制其松铺厚度,如具有大量粗颗粒含量,碾压时可选用50t振动压路机。相比松铺厚度,石块最大粒径必须控制在其2/3以内,即控制在30cm以内。
2、地基处理
填筑路基前,需清理干净原地面的杂物,如垃圾、树根等,表土清除深度可控制在15cm左右,并选用相应土料进行原地面凹陷位置回填,随后做好压实工作。
因本工程所在区域存在软弱土质,其含水量远远高于一般土质,因此,在压实施工前期必须做好含水量控制工作。为达到最佳含水量要求,需事前做好翻开、晾晒,以此降低含水量。因该工程所处地质地势等原因,存在较高路基高度,此时必须合理控制基底压实度,一般需控制在95%以上。如路基基底原状土强度无法满足施工规定,需及时做好换填施工,且在30cm以上控制换填深度。
土石混填路基具有较高粗颗粒含量,进而增大路基孔隙,这种情况下,由边坡、路面等位置水极易向路基渗入,同时因路基填筑体具有良好渗透性,地基极易被水浸透。当地基施工中,具有较高地下水位时,将严重影响路基质量。基于此,地基排水施工是否合理就显得尤为重要了。根据本工程施工情况,决定选用引排、拦截、透水层等方式,如布设透水层,必须合理控制其厚度,一般应超过30cm,以此增强路基稳定性。
3、摊铺、整平及压实
为保证土石混填路基质量,降低填料离析,增强压实作用,必须保证选用的摊铺工艺合理、有效。完成上述施工作业后,即可进行土石混填路基摊铺施工,根据本工程当前施工现状,应以渐进式摊铺法为准开展各项施工活动,具体施工流程为“第一次卸料—推平—第二次卸料—整体摊铺”,通过摊铺施工,可最大限度提高表面平整性,为下一工序施工提供便利。
在压实施工前,应充分掌握施工机械的各项性能,合理配置机械,只有这样才能最大限度发挥机械的作用,提高施工效率。根据工程所需决定分三个阶段完成碾压施工。通过上述碾压施工,可保证其压实度满足设计要求。
4、边坡处理
根据设计要求,可选用码砌施工法用于土石混填路基边坡处理,根据填筑高度合理确定码砌边坡的形式。为进一步提升边坡稳定性,需适量增加码砌厚度,如土石混填路基填筑在10m以下时,边坡码砌厚度需控制在1m以上。如路基填筑高度超过10m,则需分级设置台阶,并做好排水系统设置,此时边坡码砌厚度应控制在2m以上。根据工程实际情况,选取的边坡码砌方法为“先填筑后码砌”此方法的应用,可有效处理边坡问题,提高边坡稳定性。
四、土石混填路基施工质量控制
土石混合料作为一种在公路上筑路的天然材料,具有十分良好的压实特征。在不同的条件下,采用土石混填路基,可达到最佳的压实效果。其施工质量控制要点如下:
1、控制土石层的虚铺厚度
填筑体受到的荷载应力,随填土深度而迅速减少,所以路基填筑的上部压实度要求一般较高,填土分层的压实厚度与压路机械类型,土的种类和压实度要求有关。土石填料的压实机械比一般土层的压路机的吨位要大,吨位过小,压实遍数往往无法达到规定的压实要求。施工当中虚铺厚度应作为现场监理员重要的控制环节和部位,当具备震动压路机时,每层松铺厚度一般控制不大于40 cm。
2、控制土石的含水量
在击实试验中求出跟最大干密度相对应的最佳水含量w值,说明该土石体只有在该含水量时才能达到碾压密实。因此,土层虚铺后即应测其土的含水量w,跟最佳水含量w值比较,通过晾晒、洒水;使施工土石层含水量与最佳含水量相近,一般控制在最佳含水量±2%之内进行碾压。
3、做好排水处理
雨季施工时,一般施工路段长度控制在150-200m,并做好路基排水,要确保边沟排水顺畅。对于土场备土和便道采取排水和覆盖措施。对于含水量合适路段,用彩条布覆盖,以缩短施工周期。加强边坡排水。采取集中排水与分散排水,避免冲刷破坏路基边坡。
五、结束语
综上所述,伴随我国社会经济发展速度的不断提升,人们越来越重视公路事业发展。如何延长公路工程使用寿命、确保施工质量已经成为施工企业必须重视的问题。土石混填路基施工技术作为公路工程施工建设的重要技术之一,其技术水平的高低直接影响着工程建设的质量。该技术的应用,不仅可以提升工程质量、增加使用年限,还能降低工程成本,达到工程建设经济效益最大化的目的。
参考文献
[1] 宋杨,魏连雨,冯雷. 高填方土石混填路基夯实及检测技术研究[J]. 河北工业大学学报. 2014(05).
[2] 王文波,杨雨,罗元元,宗继春,李斌. 浅谈公路土石混填路堤填料[J]. 科技与企业. 2014(17).
[3] 付德志. 土石混填路基施工系统的质量、进度、成本综合控制方法研究[D]. 重庆交通大学 2013.
[4] 韩屹. 山区公路土石混填路基施工技术探讨[J]. 交通建设与管理. 2015(08).
[5] 張宇辉,张献民. 土石混填料纵、横波速与泊松比的相关性分析[J]. 长安大学学报(自然科学版). 2016(01).
关键词: 土石混填;工程概况;特性
一、土石混合料的特性分析
作为一种通过土体与块石混合构成的非均质散体材料,土石混合料目前在山区等公路建设中得到了广泛的应用,其工程力学特性也得到了人们的重视。因此类材料具有极为复杂的物质组成情况,且结构呈不规则性分布,进而增加了工程施工应用的难度。为更好提升公路工程质量,必须了解土石混合料的特性,具体如下:
1、土石混合料压实性能良好,如粗颗粒含量在70%以下,不断增加粗颗粒含量,则其最大干密度也会随之增加;如粗颗粒含量在70%以上时,不断增加粗颗粒含量,则其最大干密度则会随之降低;
2、土石混合料压实体可看做是低压缩性土,如粗颗粒含量在70%以下,不断增加粗颗粒含量,其压缩模量则会随之增加,但孔隙比、压实系数则会逐步下降;此时继续增加粗颗粒含量,即可构成粗颗粒架空结构,此时其压实系数则增加幅度较小。
3、土石混合料颗粒组成具有极大差异,以不均匀系数进行分析,有小有大,可达到几千以上。
据大量实践证明,于路基稳定性而言,其主要影响因素为土石混合料内岩石强度,同时粒径、颗粒组成特征等也会对其质量造成极大影响,为此,在选择路基填料时,必须严格按照土石料岩性进行合理划分,并有效控制其最大粒径、级配等。
二、工程概况
某公路工程总长度为259km,路基宽度为26m,分为两种形式,即整体式与分离式。根据因地制宜的原则,设置路基排水系统。本路段普遍选用1:1.5作为填方路基边坡,填高在12m以上时,间隔10m进行一级边坡平台设置,2m为平台宽度,上下边坡都选用1:1.5。主要选用隧道弃渣、开山石渣等作为路基填料,粗颗粒含量在40%~75%之间,其路用性能具有较大差异。为此决定以K55+300~K55+450段为试验段进行分析,该试验段长度为150m,7m为最大填土高度,26m路基宽度,曲线内侧最大加宽2.5m,1:1.5为路基边坡,路基填筑均选用土石混合料。
三、土石混填路基施工技术要点
1、施工准备
路基施工前,应对设计文件、施工图纸等全面了解,通过现场核查、施工调查等方式,及时掌握施工现场的实际情况。根据工程建设所需,本工程可选用花岗岩、玄武岩等抗压强度在30mpa以上的岩石,路基填筑时,可在50cm左右合理控制其松铺厚度,如具有大量粗颗粒含量,碾压时可选用50t振动压路机。相比松铺厚度,石块最大粒径必须控制在其2/3以内,即控制在30cm以内。
2、地基处理
填筑路基前,需清理干净原地面的杂物,如垃圾、树根等,表土清除深度可控制在15cm左右,并选用相应土料进行原地面凹陷位置回填,随后做好压实工作。
因本工程所在区域存在软弱土质,其含水量远远高于一般土质,因此,在压实施工前期必须做好含水量控制工作。为达到最佳含水量要求,需事前做好翻开、晾晒,以此降低含水量。因该工程所处地质地势等原因,存在较高路基高度,此时必须合理控制基底压实度,一般需控制在95%以上。如路基基底原状土强度无法满足施工规定,需及时做好换填施工,且在30cm以上控制换填深度。
土石混填路基具有较高粗颗粒含量,进而增大路基孔隙,这种情况下,由边坡、路面等位置水极易向路基渗入,同时因路基填筑体具有良好渗透性,地基极易被水浸透。当地基施工中,具有较高地下水位时,将严重影响路基质量。基于此,地基排水施工是否合理就显得尤为重要了。根据本工程施工情况,决定选用引排、拦截、透水层等方式,如布设透水层,必须合理控制其厚度,一般应超过30cm,以此增强路基稳定性。
3、摊铺、整平及压实
为保证土石混填路基质量,降低填料离析,增强压实作用,必须保证选用的摊铺工艺合理、有效。完成上述施工作业后,即可进行土石混填路基摊铺施工,根据本工程当前施工现状,应以渐进式摊铺法为准开展各项施工活动,具体施工流程为“第一次卸料—推平—第二次卸料—整体摊铺”,通过摊铺施工,可最大限度提高表面平整性,为下一工序施工提供便利。
在压实施工前,应充分掌握施工机械的各项性能,合理配置机械,只有这样才能最大限度发挥机械的作用,提高施工效率。根据工程所需决定分三个阶段完成碾压施工。通过上述碾压施工,可保证其压实度满足设计要求。
4、边坡处理
根据设计要求,可选用码砌施工法用于土石混填路基边坡处理,根据填筑高度合理确定码砌边坡的形式。为进一步提升边坡稳定性,需适量增加码砌厚度,如土石混填路基填筑在10m以下时,边坡码砌厚度需控制在1m以上。如路基填筑高度超过10m,则需分级设置台阶,并做好排水系统设置,此时边坡码砌厚度应控制在2m以上。根据工程实际情况,选取的边坡码砌方法为“先填筑后码砌”此方法的应用,可有效处理边坡问题,提高边坡稳定性。
四、土石混填路基施工质量控制
土石混合料作为一种在公路上筑路的天然材料,具有十分良好的压实特征。在不同的条件下,采用土石混填路基,可达到最佳的压实效果。其施工质量控制要点如下:
1、控制土石层的虚铺厚度
填筑体受到的荷载应力,随填土深度而迅速减少,所以路基填筑的上部压实度要求一般较高,填土分层的压实厚度与压路机械类型,土的种类和压实度要求有关。土石填料的压实机械比一般土层的压路机的吨位要大,吨位过小,压实遍数往往无法达到规定的压实要求。施工当中虚铺厚度应作为现场监理员重要的控制环节和部位,当具备震动压路机时,每层松铺厚度一般控制不大于40 cm。
2、控制土石的含水量
在击实试验中求出跟最大干密度相对应的最佳水含量w值,说明该土石体只有在该含水量时才能达到碾压密实。因此,土层虚铺后即应测其土的含水量w,跟最佳水含量w值比较,通过晾晒、洒水;使施工土石层含水量与最佳含水量相近,一般控制在最佳含水量±2%之内进行碾压。
3、做好排水处理
雨季施工时,一般施工路段长度控制在150-200m,并做好路基排水,要确保边沟排水顺畅。对于土场备土和便道采取排水和覆盖措施。对于含水量合适路段,用彩条布覆盖,以缩短施工周期。加强边坡排水。采取集中排水与分散排水,避免冲刷破坏路基边坡。
五、结束语
综上所述,伴随我国社会经济发展速度的不断提升,人们越来越重视公路事业发展。如何延长公路工程使用寿命、确保施工质量已经成为施工企业必须重视的问题。土石混填路基施工技术作为公路工程施工建设的重要技术之一,其技术水平的高低直接影响着工程建设的质量。该技术的应用,不仅可以提升工程质量、增加使用年限,还能降低工程成本,达到工程建设经济效益最大化的目的。
参考文献
[1] 宋杨,魏连雨,冯雷. 高填方土石混填路基夯实及检测技术研究[J]. 河北工业大学学报. 2014(05).
[2] 王文波,杨雨,罗元元,宗继春,李斌. 浅谈公路土石混填路堤填料[J]. 科技与企业. 2014(17).
[3] 付德志. 土石混填路基施工系统的质量、进度、成本综合控制方法研究[D]. 重庆交通大学 2013.
[4] 韩屹. 山区公路土石混填路基施工技术探讨[J]. 交通建设与管理. 2015(08).
[5] 張宇辉,张献民. 土石混填料纵、横波速与泊松比的相关性分析[J]. 长安大学学报(自然科学版). 2016(01).