论文部分内容阅读
【摘要】公路填石路基施工过程中,压实工艺是其中非常重要的组成部分,要对填石路基进行施工质量控制,实际上对压实质量的控制占着主导作用,压实效果的好坏对公路的质量和寿命起着关键性作用,因此本文就影响压实质量的因素进行研究。
【关键词】填石路基;压实质量;影响因素
随着我国公路网建设的快速延伸和西部大开发战略的实施,公路网建设逐渐转向西部地区发展。在丘陵山区较多的西部地区进行公路施工作业时,由于地区环境的艰苦、施工作业条件差以及地质条件的复杂,为了合理地使用自然资源,不可避免地将把石料作为路基填料,修筑填石路基。为保证公路路基的质量和寿命,应对压实技术进行重点控制,首先应对影响压实质量的因素进行控制,以保证压实质量,从而保证填石路基的施工质量。
一、石料的级配
填料的粒径构成是影响填石路基压实效果的一个重要因素。通过现场压实试验可知,填石料的粒径组成对填石路基的密实程度有很大影响。填料级配的提高可以使填石路基密实度增强,另外,通过控制细集料的含量,可以使填石路基的密实度得到明显改善。
通过室内试验可知,当粗集料的含量为30%~40%时,粗集料只起着填充和影响的作用,而细集料的颗粒组成和性质决定了填料的压实特性;当粗集料含量为40%~70%时,粗细集料互相填充共同起骨架作用,这时粗、细集料的相互填充效果及其填料性质共同影响着压实特性;当粗集料含量增加时,填料的壓实特性会逐渐偏向粗集料,当粗料含量大于70%时,粗集料形成骨架,细料已经不能满足填满孔隙,这时粗料的级配和性质占主要部分影响着压实特性,而细粒起填充和影响作用。
二、压实能力
压实作用力增加,干密度随之增大,但当压实效力达到一定程度后还持续增加,干密度也随着达到最大干密度后再减小,压实效果降低。其原因是:当填石料在压力作用下,内部应力发生改变,打破最初的均衡状态,克服颗粒之间的摩擦阻力,相互移动填补,重新排列,孔隙减小,密度增大,作用的外力越大,促使颗粒位移、填充的能量越大,集料间的孔隙越小;当密实度达到一定程度时,颗粒间的孔隙很小,压力作用力增大,颗粒都不易移动和填充,干密度的增长率降低。
三、压实厚度
在目前的施工和设计规范中,填石路基的压实厚度没有具体的要求和标准。通过国内外工程实践经验可知,在传统的压实强度作用条件下,路基分层填筑的厚度一般控制在0.4~0.7m,以确保压实能量充分扩充其中。
四、填料颗粒的破碎
填石料在压实过程当中,不断地被压碎,改变了其最初的粒径构成。在压力作用下,破碎的颗粒在填料的孔隙间位移并相互填充,从而提高路基的压实度;但如果破碎的颗粒不能进入填料孔隙间位移并相互填充,这样就不能促进压实。而对于颗粒的破碎对压实效果的影响尚缺乏系统的研究,普遍认为在压实施工过程中,填石料颗粒尺寸较大时会产生破碎,随着颗粒尺寸的减小和颗粒含量的增加,颗粒破碎率快速减少,压实能量增加;在到达一定程度后,破碎率的增长率降低,填料的密度随着颗粒破碎率的增加而增加。通常填料在充分碎裂压实后,孔隙比小于0.15。
五、碾压速度和碾压遍数
碾压速度也会影响压实效果。在一定的厚度下,填石料所接收的压实能量与压实速度成反比,与压实遍数成正比,压实速度增加一倍时,压实遍数也随着增加一倍,压实速度影响着振动机械在一定平面上碾压填石料所需的时间,当压实速度比较高的情况下,各单位面积上的振动次数比碾压速度较低时要少;当碾压速度增大时,各振动间的距离增大,使被压材料上的能量减小,碾压遍数的增加。在对填石路基进行碾压时,振动压实速度最佳值一般控制在4km/h左右。
六、振动碾压
一般而言,振动压路机采用高频率和小幅度振动对含粗颗粒碎石料有效,路基表面的最大干密度不是很大,随着深度的增加,在约10~15cm深处,路基的最大干密度达到最大值,因为在碾压时,路基表面的石料随着轮胎一起滚动,两者之间并没有密切的接触,在振动作用下,路基表面因此产生了松动。当达到表面以下一定深度后,填料颗粒在振动作用条件下,相互位移填充到粗颗粒的间隙中,填料颗粒被重新排列组合,从而使填料得到充分压实,但是最大干密度随着深度的继续增加而慢慢变小,最后回到最初的聚积密度。
填石料因其较好的工程特性,广泛地被应用于山区路基施工中,但对于这类材料还存在许多值得深入研究和探讨的问题。众多因素共同影响着填石路基的压实质量,其影响过程是一个比较复杂的过程,在压实过程中填石料颗粒的破碎程度,对路基的压实效果有重要的影响作用,但目前,具体对这方面进行研究的工程较少,因此,对影响填石路基压实效果的因素进行深入研究,将有助于未来其在工程中的广泛应用。
参考文献
[1]刘官权.填石路基的压实机理、影响因素及质量控制初探[J].重庆建筑,2008,第10期(10):20-22.
[2]杨艳.填石路堤的压实机理及影响因素[J].西部探矿工程,2006,18(z1):398-399.
[3]严卫兵.填石路基的现场试验与质量控制研究[D].河海大学,2005.
【关键词】填石路基;压实质量;影响因素
随着我国公路网建设的快速延伸和西部大开发战略的实施,公路网建设逐渐转向西部地区发展。在丘陵山区较多的西部地区进行公路施工作业时,由于地区环境的艰苦、施工作业条件差以及地质条件的复杂,为了合理地使用自然资源,不可避免地将把石料作为路基填料,修筑填石路基。为保证公路路基的质量和寿命,应对压实技术进行重点控制,首先应对影响压实质量的因素进行控制,以保证压实质量,从而保证填石路基的施工质量。
一、石料的级配
填料的粒径构成是影响填石路基压实效果的一个重要因素。通过现场压实试验可知,填石料的粒径组成对填石路基的密实程度有很大影响。填料级配的提高可以使填石路基密实度增强,另外,通过控制细集料的含量,可以使填石路基的密实度得到明显改善。
通过室内试验可知,当粗集料的含量为30%~40%时,粗集料只起着填充和影响的作用,而细集料的颗粒组成和性质决定了填料的压实特性;当粗集料含量为40%~70%时,粗细集料互相填充共同起骨架作用,这时粗、细集料的相互填充效果及其填料性质共同影响着压实特性;当粗集料含量增加时,填料的壓实特性会逐渐偏向粗集料,当粗料含量大于70%时,粗集料形成骨架,细料已经不能满足填满孔隙,这时粗料的级配和性质占主要部分影响着压实特性,而细粒起填充和影响作用。
二、压实能力
压实作用力增加,干密度随之增大,但当压实效力达到一定程度后还持续增加,干密度也随着达到最大干密度后再减小,压实效果降低。其原因是:当填石料在压力作用下,内部应力发生改变,打破最初的均衡状态,克服颗粒之间的摩擦阻力,相互移动填补,重新排列,孔隙减小,密度增大,作用的外力越大,促使颗粒位移、填充的能量越大,集料间的孔隙越小;当密实度达到一定程度时,颗粒间的孔隙很小,压力作用力增大,颗粒都不易移动和填充,干密度的增长率降低。
三、压实厚度
在目前的施工和设计规范中,填石路基的压实厚度没有具体的要求和标准。通过国内外工程实践经验可知,在传统的压实强度作用条件下,路基分层填筑的厚度一般控制在0.4~0.7m,以确保压实能量充分扩充其中。
四、填料颗粒的破碎
填石料在压实过程当中,不断地被压碎,改变了其最初的粒径构成。在压力作用下,破碎的颗粒在填料的孔隙间位移并相互填充,从而提高路基的压实度;但如果破碎的颗粒不能进入填料孔隙间位移并相互填充,这样就不能促进压实。而对于颗粒的破碎对压实效果的影响尚缺乏系统的研究,普遍认为在压实施工过程中,填石料颗粒尺寸较大时会产生破碎,随着颗粒尺寸的减小和颗粒含量的增加,颗粒破碎率快速减少,压实能量增加;在到达一定程度后,破碎率的增长率降低,填料的密度随着颗粒破碎率的增加而增加。通常填料在充分碎裂压实后,孔隙比小于0.15。
五、碾压速度和碾压遍数
碾压速度也会影响压实效果。在一定的厚度下,填石料所接收的压实能量与压实速度成反比,与压实遍数成正比,压实速度增加一倍时,压实遍数也随着增加一倍,压实速度影响着振动机械在一定平面上碾压填石料所需的时间,当压实速度比较高的情况下,各单位面积上的振动次数比碾压速度较低时要少;当碾压速度增大时,各振动间的距离增大,使被压材料上的能量减小,碾压遍数的增加。在对填石路基进行碾压时,振动压实速度最佳值一般控制在4km/h左右。
六、振动碾压
一般而言,振动压路机采用高频率和小幅度振动对含粗颗粒碎石料有效,路基表面的最大干密度不是很大,随着深度的增加,在约10~15cm深处,路基的最大干密度达到最大值,因为在碾压时,路基表面的石料随着轮胎一起滚动,两者之间并没有密切的接触,在振动作用下,路基表面因此产生了松动。当达到表面以下一定深度后,填料颗粒在振动作用条件下,相互位移填充到粗颗粒的间隙中,填料颗粒被重新排列组合,从而使填料得到充分压实,但是最大干密度随着深度的继续增加而慢慢变小,最后回到最初的聚积密度。
填石料因其较好的工程特性,广泛地被应用于山区路基施工中,但对于这类材料还存在许多值得深入研究和探讨的问题。众多因素共同影响着填石路基的压实质量,其影响过程是一个比较复杂的过程,在压实过程中填石料颗粒的破碎程度,对路基的压实效果有重要的影响作用,但目前,具体对这方面进行研究的工程较少,因此,对影响填石路基压实效果的因素进行深入研究,将有助于未来其在工程中的广泛应用。
参考文献
[1]刘官权.填石路基的压实机理、影响因素及质量控制初探[J].重庆建筑,2008,第10期(10):20-22.
[2]杨艳.填石路堤的压实机理及影响因素[J].西部探矿工程,2006,18(z1):398-399.
[3]严卫兵.填石路基的现场试验与质量控制研究[D].河海大学,2005.