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[摘 要]文章分析了填石路基施工技术的现状、要求与特点,针对公路施工中填石路基施工技术要求等相关问题进行了探讨。
[关键词]公路;填石路基;施工技术
中图分类号:U416.1 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)02-0000-01
由于填石料工程的质量直接影响填石路基的质量进而影响公路的整体质量,因此,对公路工程填石路基施工加以控制,确保其施工质量。
1.填石路基施工技术现状、要求与特点
1.1 填石路基施工技术现状
在公路建设的过程中,路基建设是最基础的环节,也决定着整个公路的安全性能。填石路基由于其在结构形式上的特殊性,因此,在施工过程中,管理者对施工工艺、施工填料及施工技术都应严格的的控制监督,确保整个公路施工建设顺利完成。目前,我国的填石路基施工技术与发达国家相比仍然处于初级发展阶段,施工的各项技术与指标都不成熟。还有很大的发展空间。因此我们在进行公路施工建设过程中,管理者应充分发挥作用,根据施工的具体要求、施工环节实现施工技术的调整,及时掌握填石路基的施工技术的优点与缺点,充分发挥填石路基的优势。
1.2 填石路基施工的质量要求
决定公路工程质量主要因素是工程的施工材料。因而在填石路基施工技术之前应对进行施工的材料进行严格把关。一般要求是填石料强度不低于15MPa,根据实践证明,在承受压力相同的情况下软岩填石料比硬岩填石料更容易变形。这说明填石级调配影响着公路压实效果。因此,在填石路基施工过程中,填石级的均匀分配是保证公路施工工程的质量的重要因素。此外,填石料粒径对公路压实情况也有着重要的影响。粒径越大,公路的压实功能越强。在以石灰石作为填石料时,在填石路基施工过程中,最大粒径应小于小于29cm,最理想状态是填石料颗粒不均匀系数在10~20之间。当填石料粒径超过了20cm时,将颗粒含量控制在30~40%之间。若当填石料粒径在2cm以下时,将颗粒填料含量最好在10~15%间。
1.3 填石路基施工技术的特点
①填石料的密度决定了路基的质量。由同一种石料组成级配不同的填石料,它的干密度也因为级配的不同而不同。②填石料的结构类型影响着填石路基的密实性,一般情况下,软质岩石,破碎率高、小粒径填料较多,容易达到密实而形成骨架―密实结构。对于坚硬岩石,开挖时破碎率低,小粒径石料偏少,容易形成骨架一孔隙结构,大粒径填料起骨架作用,其间隙没有足够的细料来填充。出现较大的空隙,导致颗粒间嵌挤锁力减小。③若填料的岩性、强度、抗风化程度以及吸水性不同时,即使石料的粒径相同,其在路基施工中的工程性质也会有很大的差异。④填石料的压缩变形与普通土性填料相比,填石料的压缩模量大,普通填料的压缩模量较小;填石料的这种压缩模量大的性质就决定了填石路堤变形小,且变形发展快,一般在施工期就能完成大部分变形。⑤填料粒径较大时,影响路基的密度、强度及稳定性。由于均匀性差,易产生离析现象,导致路基不同部位密实度有很大差别。压实过程中,石料有可能不断地被压碎,改变原有的料径组成。
2.填料技术要求
2.1 填料的选择
用作石质路基填方材料的岩石, 其饱水抗压强度应不低于15MPa。当其抗压强度小于规定要求时,应进行CBR试验,CBR不低于15%,不满足要求时,应分析岩石的岩性,对含有膨胀性粘粒矿物成分的泥岩、页岩、易溶性岩石,崩解性岩石和岩化岩石应尽量避免使用。其他低强度的非膨胀性风化岩石CBR强度值满足要求时,按填土路基的要求检验和控制。
2.2 填料的级配
岩石填料按其抗压强度划分为硬质岩石和软质岩石两大类。用作路堤填筑的填石料,除限制其最大粒径外,一般对填料级配不作严格的限制。但当发现由于某种粒径的填料欠缺而影响压实效果时,可采用补充该级级配填料的办法进行改善。但对于一些特殊路段、特殊结构层还是需要对填料的级配提出要求。
2.3 最大粒径
用于路基主填区的岩石填料, 其最大粒径对于硬质岩石不应大于50cm,对于较软岩石不应大于30cm,对软质岩石不应大于20cm,对极软岩石不应大于10cm。用于路床和结构物回填的岩石填料,最大粒径不应大于12cm。用于边坡码砌的岩石填料,最大粒径不大于80cm,最小粒径也不应小于30cm。
2.4 粗粒料和细粒料的比例
用于路基主填区的岩石填料中20mm以下的细粒料的比例不低于10%,一般应为10%~40%;大于200mm的巨粒料的比例不应高于40%,0.074mm以下的颗粒比例不应大于10%。用于路床和结构物回填的岩石填料, 其5mm 以下的细粒比例应为20%~40%,0.074mm以下的颗粒比例不应大于10%。用于边坡码砌的岩石填料,30cm以上的巨粒料比例不少于70%,填隙用的中粒料粒径应大于10cm,其比例不应超過30%。
2.5 不均匀系数
用于路基主填区的岩石填料, 不均匀系数应为10~40;用于基底、路床、结构物回填的边坡时,不均匀系数宜为10~20。
3.填石路基施工技术
3.1 填石路基的地基处理的施工技术
填石路基对地基承载力的有以下几点要求:①当路基的高度达到10到20米时,地基承载力就不应该低于200kPa;②当路基高度小于10米时,地基承载力就不能在150kPa以下;③当路基高度比20米还要高时,就应该在岩石基底上填筑路基。如果地基承载力不能达到要求时,就需要对基底进行处理。首先把淤泥和路基表层土清除干净,并且要及时把原地面临时排水设施做好,必须把好附近的永久排水设施结合好,以此保证地表水不流入耕地和农田,以及引起水沟淤积和路基冲刷。土方填筑路段,土质路堑地段超挖0.8m后再回填压实,压实度达到90%以上。把石质路段凹凸不平的石牙等清理干净,并进行爆破炸平处理,保证地基承载力达到设计要求的基底上和大粒径石料填筑在表面平整。
3.2 填石路基的边坡码砌
石方路基的稳定性因素中石方路基的边坡码砌占的比例比较大。先填后码和先码后填是主要施工方法,台阶码砌和单坡码砌是边坡码砌形式。台阶的码砌厚度关系到填方的高度,如果填方的高度在5到12米之间时,边坡码砌厚度就不能小于1.5米;如果填方高度比12米还要高时,边坡码砌厚度就必须大于2米;当填方高度小于5米时,边坡码砌厚度就应该大于l米。填石路基边坡码砌,采用不易分化的石料且粒径要大于30cm、强度大于30MPa,码砌石块尽量密实、紧贴,不能出现明显松动和空洞现象。
3.3 填石路基的摊铺
石料摊铺的施工采用渐进式摊铺法,首先必须摊铺出一个工作面大约40米,其次进行初平需要用到大功率推土机,填料向前推移的距离不应该小于3米,随后可以在摊铺初平的表面上直接堆放将运来的石料,再由大功率推土机向前摊铺,摊铺和堆料同步进行,随时整平。摊铺时需要人工进行局部找平与局部补充细料,应先大面向下的铺填大块石料,然后摆平放稳,再用石屑塞缝,小石块找平。当石块级配较差、粒径较大、石块间的填层较厚、空隙较大时,将粗砂、石屑、石渣扫入每层表面的空隙里,然后再用压力水将砂冲入下部,反复多次,使孔隙填满,以弥补级配不好对路基带来的不稳定。
3.4 填石路基的压实
碾压压实必须采用重型振动压路机。压路机碾压必须按经过碾压遍数和试验得出的参数进行。在碾压过程中,要求错轮在1/4轮宽以上,一般压路机得碾压到路基边缘0.5米的位置。压路机压实必须在路基边缘2米的范围内,可用弱振档进行压实或适当减低振幅。
结束语
填石路基设计及施工规范没有一个明确的标准,填石路基的施工现场较为缺乏技术方面的定时定量指导,这样的情况导致了公路填石路基施工的质量不能得到有效保证。在公路填石路基施工中,填石料的质量直接影响到填石路基工程的质量,公路建设施工整体的质量也将受其影响。因此,对公路填石路基施工的过程加以控制,能使公路施工的质量得以保证。
[关键词]公路;填石路基;施工技术
中图分类号:U416.1 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)02-0000-01
由于填石料工程的质量直接影响填石路基的质量进而影响公路的整体质量,因此,对公路工程填石路基施工加以控制,确保其施工质量。
1.填石路基施工技术现状、要求与特点
1.1 填石路基施工技术现状
在公路建设的过程中,路基建设是最基础的环节,也决定着整个公路的安全性能。填石路基由于其在结构形式上的特殊性,因此,在施工过程中,管理者对施工工艺、施工填料及施工技术都应严格的的控制监督,确保整个公路施工建设顺利完成。目前,我国的填石路基施工技术与发达国家相比仍然处于初级发展阶段,施工的各项技术与指标都不成熟。还有很大的发展空间。因此我们在进行公路施工建设过程中,管理者应充分发挥作用,根据施工的具体要求、施工环节实现施工技术的调整,及时掌握填石路基的施工技术的优点与缺点,充分发挥填石路基的优势。
1.2 填石路基施工的质量要求
决定公路工程质量主要因素是工程的施工材料。因而在填石路基施工技术之前应对进行施工的材料进行严格把关。一般要求是填石料强度不低于15MPa,根据实践证明,在承受压力相同的情况下软岩填石料比硬岩填石料更容易变形。这说明填石级调配影响着公路压实效果。因此,在填石路基施工过程中,填石级的均匀分配是保证公路施工工程的质量的重要因素。此外,填石料粒径对公路压实情况也有着重要的影响。粒径越大,公路的压实功能越强。在以石灰石作为填石料时,在填石路基施工过程中,最大粒径应小于小于29cm,最理想状态是填石料颗粒不均匀系数在10~20之间。当填石料粒径超过了20cm时,将颗粒含量控制在30~40%之间。若当填石料粒径在2cm以下时,将颗粒填料含量最好在10~15%间。
1.3 填石路基施工技术的特点
①填石料的密度决定了路基的质量。由同一种石料组成级配不同的填石料,它的干密度也因为级配的不同而不同。②填石料的结构类型影响着填石路基的密实性,一般情况下,软质岩石,破碎率高、小粒径填料较多,容易达到密实而形成骨架―密实结构。对于坚硬岩石,开挖时破碎率低,小粒径石料偏少,容易形成骨架一孔隙结构,大粒径填料起骨架作用,其间隙没有足够的细料来填充。出现较大的空隙,导致颗粒间嵌挤锁力减小。③若填料的岩性、强度、抗风化程度以及吸水性不同时,即使石料的粒径相同,其在路基施工中的工程性质也会有很大的差异。④填石料的压缩变形与普通土性填料相比,填石料的压缩模量大,普通填料的压缩模量较小;填石料的这种压缩模量大的性质就决定了填石路堤变形小,且变形发展快,一般在施工期就能完成大部分变形。⑤填料粒径较大时,影响路基的密度、强度及稳定性。由于均匀性差,易产生离析现象,导致路基不同部位密实度有很大差别。压实过程中,石料有可能不断地被压碎,改变原有的料径组成。
2.填料技术要求
2.1 填料的选择
用作石质路基填方材料的岩石, 其饱水抗压强度应不低于15MPa。当其抗压强度小于规定要求时,应进行CBR试验,CBR不低于15%,不满足要求时,应分析岩石的岩性,对含有膨胀性粘粒矿物成分的泥岩、页岩、易溶性岩石,崩解性岩石和岩化岩石应尽量避免使用。其他低强度的非膨胀性风化岩石CBR强度值满足要求时,按填土路基的要求检验和控制。
2.2 填料的级配
岩石填料按其抗压强度划分为硬质岩石和软质岩石两大类。用作路堤填筑的填石料,除限制其最大粒径外,一般对填料级配不作严格的限制。但当发现由于某种粒径的填料欠缺而影响压实效果时,可采用补充该级级配填料的办法进行改善。但对于一些特殊路段、特殊结构层还是需要对填料的级配提出要求。
2.3 最大粒径
用于路基主填区的岩石填料, 其最大粒径对于硬质岩石不应大于50cm,对于较软岩石不应大于30cm,对软质岩石不应大于20cm,对极软岩石不应大于10cm。用于路床和结构物回填的岩石填料,最大粒径不应大于12cm。用于边坡码砌的岩石填料,最大粒径不大于80cm,最小粒径也不应小于30cm。
2.4 粗粒料和细粒料的比例
用于路基主填区的岩石填料中20mm以下的细粒料的比例不低于10%,一般应为10%~40%;大于200mm的巨粒料的比例不应高于40%,0.074mm以下的颗粒比例不应大于10%。用于路床和结构物回填的岩石填料, 其5mm 以下的细粒比例应为20%~40%,0.074mm以下的颗粒比例不应大于10%。用于边坡码砌的岩石填料,30cm以上的巨粒料比例不少于70%,填隙用的中粒料粒径应大于10cm,其比例不应超過30%。
2.5 不均匀系数
用于路基主填区的岩石填料, 不均匀系数应为10~40;用于基底、路床、结构物回填的边坡时,不均匀系数宜为10~20。
3.填石路基施工技术
3.1 填石路基的地基处理的施工技术
填石路基对地基承载力的有以下几点要求:①当路基的高度达到10到20米时,地基承载力就不应该低于200kPa;②当路基高度小于10米时,地基承载力就不能在150kPa以下;③当路基高度比20米还要高时,就应该在岩石基底上填筑路基。如果地基承载力不能达到要求时,就需要对基底进行处理。首先把淤泥和路基表层土清除干净,并且要及时把原地面临时排水设施做好,必须把好附近的永久排水设施结合好,以此保证地表水不流入耕地和农田,以及引起水沟淤积和路基冲刷。土方填筑路段,土质路堑地段超挖0.8m后再回填压实,压实度达到90%以上。把石质路段凹凸不平的石牙等清理干净,并进行爆破炸平处理,保证地基承载力达到设计要求的基底上和大粒径石料填筑在表面平整。
3.2 填石路基的边坡码砌
石方路基的稳定性因素中石方路基的边坡码砌占的比例比较大。先填后码和先码后填是主要施工方法,台阶码砌和单坡码砌是边坡码砌形式。台阶的码砌厚度关系到填方的高度,如果填方的高度在5到12米之间时,边坡码砌厚度就不能小于1.5米;如果填方高度比12米还要高时,边坡码砌厚度就必须大于2米;当填方高度小于5米时,边坡码砌厚度就应该大于l米。填石路基边坡码砌,采用不易分化的石料且粒径要大于30cm、强度大于30MPa,码砌石块尽量密实、紧贴,不能出现明显松动和空洞现象。
3.3 填石路基的摊铺
石料摊铺的施工采用渐进式摊铺法,首先必须摊铺出一个工作面大约40米,其次进行初平需要用到大功率推土机,填料向前推移的距离不应该小于3米,随后可以在摊铺初平的表面上直接堆放将运来的石料,再由大功率推土机向前摊铺,摊铺和堆料同步进行,随时整平。摊铺时需要人工进行局部找平与局部补充细料,应先大面向下的铺填大块石料,然后摆平放稳,再用石屑塞缝,小石块找平。当石块级配较差、粒径较大、石块间的填层较厚、空隙较大时,将粗砂、石屑、石渣扫入每层表面的空隙里,然后再用压力水将砂冲入下部,反复多次,使孔隙填满,以弥补级配不好对路基带来的不稳定。
3.4 填石路基的压实
碾压压实必须采用重型振动压路机。压路机碾压必须按经过碾压遍数和试验得出的参数进行。在碾压过程中,要求错轮在1/4轮宽以上,一般压路机得碾压到路基边缘0.5米的位置。压路机压实必须在路基边缘2米的范围内,可用弱振档进行压实或适当减低振幅。
结束语
填石路基设计及施工规范没有一个明确的标准,填石路基的施工现场较为缺乏技术方面的定时定量指导,这样的情况导致了公路填石路基施工的质量不能得到有效保证。在公路填石路基施工中,填石料的质量直接影响到填石路基工程的质量,公路建设施工整体的质量也将受其影响。因此,对公路填石路基施工的过程加以控制,能使公路施工的质量得以保证。