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摘要:文章从路基整平、路基压实、边坡码砌等方面分析了填石路基的施工技术,阐述了摊铺路基质量控制及平整控制,最后分析了路基压实质量控制.
关键词:公路;填石路基;施工技术;控制
前言:
填石路基是在公路路基施工中用石料填筑的路堤,其填料中粗粒(直径大于5mm)含量应超过70%,由于粗粒含量大导致路堤的压实工艺和检测手段及检测标准和粗粒料的
压实特性都较难评价,因此如何针对填石路基进行施工组织与控制,并对大粒径碎石路基的质量进行检测与评定对公路填石路基施工具有非常重要的意义。
1填石路基施工工艺
1.1填料摊铺方法
渐进式摊铺法。是运料汽车在新卸的松铺填料面上逐渐向前卸料,推土机随时推铺整平;后退式摊铺法。此法是指运料汽车在上一层己压实好的路基表面上后退卸料,形成许多密集的填料堆,再用推土机整平。该方法比较适合于细料含量较多的填料以及细粒土;混合摊铺法。这种方法是指在己压实的层面上先用后退法卸料,形成一些分散的填料堆,再在其上用渐进式摊铺法卸料,推土机整平,达到所要求的层厚。该方法兼有渐进式与后退式的优点,适合于层厚较大的情况。
1.2路基整平
摊铺完成后的路基,其待压层的平整度一方面取决于压实层填料粒径并会影响碾压过程中压路机对路基的压实效果,为保证其平整度应在摊铺后的压实层表面局部填充细料并加强人工整平工作来保证最终的压实效果。对填石路基整平工艺的关键是保证所填的最大的石块位于每层的底部,较细的颗粒位于顶部,并应将其间的孔隙填充,以此来保证最佳的嵌锁和压力传递及保证压实表面在碾压过程中不受损。摊铺后的路基表面明显缺少细料的部位应给予补充细料,一般采取铺撒一层碎石或石屑料并保证其填满大粒径碎石间的缝隙,该部位应严禁采用细粒土填充孔缝隙,避免细粒土易迁移、不耐冲刷的特性而降低路基的稳定性;对于摊铺现场存在的局部超过限制最大粒径或填料存在明显孔洞与空隙的现象必须经专门的工人对超大粒径碎石进行破碎、清除及整平。
1.3路基压实
路基填料石块本身是不可压缩的,碾压的目的是使各粒料之间的松散接触状态变为紧密咬合状态。石方填筑时粒径间存在蓬架、搁卒及空隙率过大等现象,易造成局部压碎面塌陷。而碾压则是使粒料达到紧密状态。施工中往往由于石料爆破后的粒径较大且粒径组成变化大,同时其中细粒土的含量较少等因素导致填料粒径组成不佳,较大粒径的石块间点面接触容易松动不宜嵌挤紧密,同时一般填石路基所处地形较为复杂,一旦施工管理不到位则会导致填石路基最终压实达不到稳定状态,最终给公路的正常使用留下隐患,因此施工中应高度重视压实工艺,在压实过程中提供足够的压实功,增大石料之间的嵌锁作用,提高强度的摩擦分量,实现颗粒的重新排列,并填充孔隙减少孔隙比,最终提高路基的整体强度和变形稳定性,但也应避免压实功过大导致石料回弹,填料反而得不到充分密实的现象。
2路基施工质量控制要点
2.1摊铺路基质量控制
最大粒径控制。最大粒径对压实机械吨位、功率产生影响,其在填料岩160性、粒径组成以及松铺厚度等相同条件下,随着填料粒径的增大压路机的吨位与激振力也要增大,由于粒径增大填筑体的阻尼影响也越大因而需要足够大的压实功能;对摊铺厚度的影响,路基填
筑中填料的最大粒径是松铺厚度的主要决定因素,随着粒径的增大松铺厚度也随之增大,但松铺厚度时再保证一定压实功能的前提下增大的,因此当松铺厚度被限制在一定范围内最大粒径应由松铺厚度控制;同时在相同密度下,填料的抗剪强度随最大粒径的增大而减小,因为了达到同一密度,填料粒径较小的路基填筑体需更多的压实能量,其预先的荷重也要增大,因此抗剪强度也应增大,但粒径越大则越宜压实,其所需压实能越小。在相同的压实功能下随粒径的增大其抗剪强度也增大,因此当填料的最大粒径增大时必须提供足够的压实功能来保证充分压实,并保证路基有足够的抗剪强度。因此应严格控制填料最大粒径,其控制原则为在一定层厚下填料的最大粒径越大则路基压实层的沉降率随之增大,其路基弯沉值减小,但不能依次来任意放大最大粒径,首先应考虑现有压实机械的功率满足压实要求,且应认识到在一定层厚下最大粒径的增大是在促进路基填筑体的结构更加密实、稳定的范围内显示其优势,一旦其超过了该限度则会起到相反的作用,同时应认识到最大粒径的增大将导致松铺厚度的响应增大等,因此在控制最大粒径时应在不同填筑深度部位控制不同的最大粒径,应随填筑深度的降低而减小,并应考虑到压碎性的双重影响,即对于不同强度的填料控制不同的控制值。
2.2平整控制
对填料的平整一般采用挖掘机配合推土机进行,个别部位采用人工用细石屑找平,填料分层回填的松铺厚度一般不大于45cm,其最大粒径不超过30cm,当底层填料填筑完成后应采用履带式推土机初步摊平,并在初平后的填料上来回碾压以完成初步压实并利于平地机进行平整,在每层路基平整完成后应形成一定的路拱以利于排水,对施工机械无法到达的边角部位应采用人工找平。
2.3压实
路基压实质量直接影响到公路的整体质量和使用寿命。但路基压实质量的影响因素多种多样,填料的均一性、松鋪厚度的均匀程度、表面平整度、含水量均匀程度以及压实机械的组合、碾压速度、碾压遍数、轮迹的重叠宽度及碾压顺序等均可对压实质量产生影响,碾压时应防止漏压、超压、路基边缘碾压不到位等因素的存在,并确保碾压均匀并防止土体结构被破坏。压实前应保证摊铺表面平整度达到要求以免影响压实效果,对未达到平整度要求的路基应在局部填充细料并加强人工整平,实现石块间无明显高差台阶,在碾压过程中应保证机轮无明显架空、扭曲现象;压路机碾压行驶速度不宜过快,其最大速度不应超过4km/h,采用振动式压路机时第一遍应采用静压,之后先慢后快由弱振至强振;碾压时应先两侧后中间,对小半径曲线段应由内侧向外侧,并应保证其纵向相互平行反复碾压,对夯锤应成弧形,
第一遍各夯位应紧靠,保证其间隙不大于15cm,第二遍夯位应在第一遍的缝隙部位,以此类推夯至密度达到要求后方可向后移动一夯锤位置,夯击过程中应保证行与行之间重叠40~50cm,前后相邻区段应重叠100~150cm,其碾压遍数一般不少于十遍;若路堤高度低于4m时压路机应碾压到路基边缘0.5m位置,当路基高度大于4m时压路机碾压到路基边缘1m处,当压路机在路基边缘2m范围内碾压时可采取适当降低振幅或用弱档进行压实;在压实过程中应采取连续不断的用小石块或石屑填塞缝隙,直至大石料间的空隙被小料填满、密实,最终以石料稳定、无下沉、无水平移动并表面平整为止;在填石路堤顶面到路床顶面下30~50cm范围内的压实应遵照填土路堤的有关规定进行压实。
3结束语
填石路基稳定性较好,但施工质量较差则可导致路基发生不均匀沉降并影响路面质量,最终影响其经济效益和社会效益的产生,因此应有效利用公路建设中挖方路段及隧道开挖中产生的大粒径碎石材料代替常规土料填筑路基以实现其经济效益,并避免了大量的弃方土占用农田耕地以及减少公路沿线环境治理费用和路基施工导致的水土流失现象,因此有效控制填石路基施工质量具有非常重要的意义。
参考文献
[1]顾晓鲁,钱鸿缙,刘惠珊等.地基与基础.北京:中国建筑工业出版社.2003;
[2]河海大学.交通土建软土地基工程手册.北京:人民交通出版社.2001。
关键词:公路;填石路基;施工技术;控制
前言:
填石路基是在公路路基施工中用石料填筑的路堤,其填料中粗粒(直径大于5mm)含量应超过70%,由于粗粒含量大导致路堤的压实工艺和检测手段及检测标准和粗粒料的
压实特性都较难评价,因此如何针对填石路基进行施工组织与控制,并对大粒径碎石路基的质量进行检测与评定对公路填石路基施工具有非常重要的意义。
1填石路基施工工艺
1.1填料摊铺方法
渐进式摊铺法。是运料汽车在新卸的松铺填料面上逐渐向前卸料,推土机随时推铺整平;后退式摊铺法。此法是指运料汽车在上一层己压实好的路基表面上后退卸料,形成许多密集的填料堆,再用推土机整平。该方法比较适合于细料含量较多的填料以及细粒土;混合摊铺法。这种方法是指在己压实的层面上先用后退法卸料,形成一些分散的填料堆,再在其上用渐进式摊铺法卸料,推土机整平,达到所要求的层厚。该方法兼有渐进式与后退式的优点,适合于层厚较大的情况。
1.2路基整平
摊铺完成后的路基,其待压层的平整度一方面取决于压实层填料粒径并会影响碾压过程中压路机对路基的压实效果,为保证其平整度应在摊铺后的压实层表面局部填充细料并加强人工整平工作来保证最终的压实效果。对填石路基整平工艺的关键是保证所填的最大的石块位于每层的底部,较细的颗粒位于顶部,并应将其间的孔隙填充,以此来保证最佳的嵌锁和压力传递及保证压实表面在碾压过程中不受损。摊铺后的路基表面明显缺少细料的部位应给予补充细料,一般采取铺撒一层碎石或石屑料并保证其填满大粒径碎石间的缝隙,该部位应严禁采用细粒土填充孔缝隙,避免细粒土易迁移、不耐冲刷的特性而降低路基的稳定性;对于摊铺现场存在的局部超过限制最大粒径或填料存在明显孔洞与空隙的现象必须经专门的工人对超大粒径碎石进行破碎、清除及整平。
1.3路基压实
路基填料石块本身是不可压缩的,碾压的目的是使各粒料之间的松散接触状态变为紧密咬合状态。石方填筑时粒径间存在蓬架、搁卒及空隙率过大等现象,易造成局部压碎面塌陷。而碾压则是使粒料达到紧密状态。施工中往往由于石料爆破后的粒径较大且粒径组成变化大,同时其中细粒土的含量较少等因素导致填料粒径组成不佳,较大粒径的石块间点面接触容易松动不宜嵌挤紧密,同时一般填石路基所处地形较为复杂,一旦施工管理不到位则会导致填石路基最终压实达不到稳定状态,最终给公路的正常使用留下隐患,因此施工中应高度重视压实工艺,在压实过程中提供足够的压实功,增大石料之间的嵌锁作用,提高强度的摩擦分量,实现颗粒的重新排列,并填充孔隙减少孔隙比,最终提高路基的整体强度和变形稳定性,但也应避免压实功过大导致石料回弹,填料反而得不到充分密实的现象。
2路基施工质量控制要点
2.1摊铺路基质量控制
最大粒径控制。最大粒径对压实机械吨位、功率产生影响,其在填料岩160性、粒径组成以及松铺厚度等相同条件下,随着填料粒径的增大压路机的吨位与激振力也要增大,由于粒径增大填筑体的阻尼影响也越大因而需要足够大的压实功能;对摊铺厚度的影响,路基填
筑中填料的最大粒径是松铺厚度的主要决定因素,随着粒径的增大松铺厚度也随之增大,但松铺厚度时再保证一定压实功能的前提下增大的,因此当松铺厚度被限制在一定范围内最大粒径应由松铺厚度控制;同时在相同密度下,填料的抗剪强度随最大粒径的增大而减小,因为了达到同一密度,填料粒径较小的路基填筑体需更多的压实能量,其预先的荷重也要增大,因此抗剪强度也应增大,但粒径越大则越宜压实,其所需压实能越小。在相同的压实功能下随粒径的增大其抗剪强度也增大,因此当填料的最大粒径增大时必须提供足够的压实功能来保证充分压实,并保证路基有足够的抗剪强度。因此应严格控制填料最大粒径,其控制原则为在一定层厚下填料的最大粒径越大则路基压实层的沉降率随之增大,其路基弯沉值减小,但不能依次来任意放大最大粒径,首先应考虑现有压实机械的功率满足压实要求,且应认识到在一定层厚下最大粒径的增大是在促进路基填筑体的结构更加密实、稳定的范围内显示其优势,一旦其超过了该限度则会起到相反的作用,同时应认识到最大粒径的增大将导致松铺厚度的响应增大等,因此在控制最大粒径时应在不同填筑深度部位控制不同的最大粒径,应随填筑深度的降低而减小,并应考虑到压碎性的双重影响,即对于不同强度的填料控制不同的控制值。
2.2平整控制
对填料的平整一般采用挖掘机配合推土机进行,个别部位采用人工用细石屑找平,填料分层回填的松铺厚度一般不大于45cm,其最大粒径不超过30cm,当底层填料填筑完成后应采用履带式推土机初步摊平,并在初平后的填料上来回碾压以完成初步压实并利于平地机进行平整,在每层路基平整完成后应形成一定的路拱以利于排水,对施工机械无法到达的边角部位应采用人工找平。
2.3压实
路基压实质量直接影响到公路的整体质量和使用寿命。但路基压实质量的影响因素多种多样,填料的均一性、松鋪厚度的均匀程度、表面平整度、含水量均匀程度以及压实机械的组合、碾压速度、碾压遍数、轮迹的重叠宽度及碾压顺序等均可对压实质量产生影响,碾压时应防止漏压、超压、路基边缘碾压不到位等因素的存在,并确保碾压均匀并防止土体结构被破坏。压实前应保证摊铺表面平整度达到要求以免影响压实效果,对未达到平整度要求的路基应在局部填充细料并加强人工整平,实现石块间无明显高差台阶,在碾压过程中应保证机轮无明显架空、扭曲现象;压路机碾压行驶速度不宜过快,其最大速度不应超过4km/h,采用振动式压路机时第一遍应采用静压,之后先慢后快由弱振至强振;碾压时应先两侧后中间,对小半径曲线段应由内侧向外侧,并应保证其纵向相互平行反复碾压,对夯锤应成弧形,
第一遍各夯位应紧靠,保证其间隙不大于15cm,第二遍夯位应在第一遍的缝隙部位,以此类推夯至密度达到要求后方可向后移动一夯锤位置,夯击过程中应保证行与行之间重叠40~50cm,前后相邻区段应重叠100~150cm,其碾压遍数一般不少于十遍;若路堤高度低于4m时压路机应碾压到路基边缘0.5m位置,当路基高度大于4m时压路机碾压到路基边缘1m处,当压路机在路基边缘2m范围内碾压时可采取适当降低振幅或用弱档进行压实;在压实过程中应采取连续不断的用小石块或石屑填塞缝隙,直至大石料间的空隙被小料填满、密实,最终以石料稳定、无下沉、无水平移动并表面平整为止;在填石路堤顶面到路床顶面下30~50cm范围内的压实应遵照填土路堤的有关规定进行压实。
3结束语
填石路基稳定性较好,但施工质量较差则可导致路基发生不均匀沉降并影响路面质量,最终影响其经济效益和社会效益的产生,因此应有效利用公路建设中挖方路段及隧道开挖中产生的大粒径碎石材料代替常规土料填筑路基以实现其经济效益,并避免了大量的弃方土占用农田耕地以及减少公路沿线环境治理费用和路基施工导致的水土流失现象,因此有效控制填石路基施工质量具有非常重要的意义。
参考文献
[1]顾晓鲁,钱鸿缙,刘惠珊等.地基与基础.北京:中国建筑工业出版社.2003;
[2]河海大学.交通土建软土地基工程手册.北京:人民交通出版社.2001。