紀(jì)平
【摘要】本文運(yùn)用統(tǒng)計(jì)學(xué)與設(shè)計(jì)學(xué)相結(jié)合的方法,綜合了比較分析法、實(shí)測法、調(diào)查研究法和數(shù)理統(tǒng)計(jì)法,對河砂填筑高速公路路基新技術(shù)進(jìn)行了調(diào)查研究與分析,清晰合理的展現(xiàn)了河砂填筑高速公路路基的方法及利弊,最終為此技術(shù)提供了科學(xué)全面的介紹。
【關(guān)鍵詞】透水性;碾壓;穩(wěn)定性
在建設(shè)高速公路的過程中,因?yàn)橛捎诘乩憝h(huán)境有限,還有建筑工期的制約以及成本的限制,如果能近距離就地取材,利用周邊的一些物質(zhì)作為高速公路路基的填充材料,就可以做到有效的保持工期時(shí)間控制,減少建筑成本。如果采取用粘土包圍,用砂礫填充,就可以充分發(fā)揮粘土及砂礫的各自優(yōu)點(diǎn),有效保證填砂路基的穩(wěn)定性。在我國,還沒有實(shí)施土包砂路基施工工藝。
經(jīng)過調(diào)查研究證實(shí)采用土包砂作為路基的工藝結(jié)構(gòu)型式,但在日常實(shí)踐中并沒有與之相關(guān)的質(zhì)量檢測手段與技術(shù)控制標(biāo)準(zhǔn),在石黃高速建筑工程中,需要建筑一段12km的高填方路基,該段路基橫跨滹沱河南側(cè)的古河道和由于洪水造成的牛軛彎,河道中存有大量的沖積細(xì)砂,但周邊近距離并沒有粘土或適合的填筑材料,給高速建筑工程帶來很大困擾。修建高速公路不僅占用大規(guī)模的土地,高填方路基也要從大規(guī)模的耕地取土,但我國人均耕地面積有限,這樣不利于國民發(fā)展。因此,高速公路建設(shè)中藥盡量減少耕地的占用,節(jié)約土地資源。而且砂土的水穩(wěn)定性好,易透水,與水溶合易沉陷,與水溶合易壓實(shí),水的上升高度小,是一種較好的建筑材料。在內(nèi)陸范圍近河灘區(qū)域修路采取河砂填筑路基,既可以節(jié)省耕地,又可以疏通河道。
一、河砂的建筑特性
河砂具有極強(qiáng)的透水性,與水易沉陷,易于壓實(shí),與水結(jié)合穩(wěn)定性好的特點(diǎn),但是較粘土來說,在質(zhì)量、受力性質(zhì)上仍具有一定差異,在建筑過程中施工技術(shù)與指標(biāo)控制中也有較大差別。因而河砂與粘土在施工中如何緊密結(jié)合時(shí)問題關(guān)鍵。若關(guān)鍵問題得不到保障,就會為工程質(zhì)量 埋下安全隱患。
經(jīng)過對河砂的研究分析,證明河砂在天然條件下不能緊密結(jié)合,只有憑借和飽和水結(jié)合壓實(shí)才能縮小顆粒間的距離,組成緊密堅(jiān)固的結(jié)構(gòu)。根據(jù)反復(fù)試驗(yàn)證實(shí):砂土的最大干容量與最佳含水量與0.074以下的顆粒含量多少反映較為遲鈍??傮w顆粒細(xì)時(shí),最大干容量偏低,最佳含水量較高。因而在夏季建筑時(shí)要盡量多預(yù)留水分揮發(fā)。
二、粘土包圍河砂路基施工新技術(shù)
經(jīng)過相關(guān)技術(shù)論證,發(fā)現(xiàn)運(yùn)用粘土包圍,河砂填充的建筑方法可以保留粘土和河砂的優(yōu)點(diǎn),保證了填砂路基的穩(wěn)定性。但我國目前還沒有相關(guān)的實(shí)際建筑操作。對于這種現(xiàn)狀,與設(shè)計(jì)部門制定施工設(shè)計(jì)計(jì)劃,在實(shí)際施工建筑中積極探索,加強(qiáng)總結(jié)與技術(shù)完善。采用兩種方案進(jìn)行試驗(yàn)階段來確保填筑的穩(wěn)定性與工程進(jìn)度。
(一)河砂與粘土同步施工
在此種方案中,砂土與粘土保持水平,實(shí)質(zhì)就是粘土與河砂同時(shí)攤平與碾壓。砂土與粘土同時(shí)施工又可以分為兩種方案。一種方法是粘土與砂石同時(shí)攤平后,先壓實(shí)外層的粘土,待壓牢固后再壓實(shí)河砂;另一種是粘土與河砂平鋪壓實(shí)兩遍后,再利用水壓實(shí)砂石,最后再 碾壓粘土和砂石。第二種建筑方法實(shí)踐起來較為困難,因?yàn)檎惩僚c河砂含水量不同,同時(shí)碾壓不能壓實(shí)。因此選用第一種方法較為妥帖。
1、延展與平鋪
粘土與河砂準(zhǔn)備好后,就要開始施工前的碾壓,碾壓到合格的緊實(shí)度才可以繼續(xù)施工。在細(xì)砂部分的路段,為了防止地震帶來的壓力影響路基的穩(wěn)固性,就要鋪上一層設(shè)計(jì)科學(xué)合理的土工布。在進(jìn)行延展平鋪前應(yīng)規(guī)范具體的劃分出路堤邊線與河砂及粘土的界限,準(zhǔn)確掌握厚度要求,河砂的松鋪厚度應(yīng)低于40cm,粘土的松鋪厚度應(yīng)小于30cm,包圍作用的粘土的平鋪寬度應(yīng)多于設(shè)計(jì)20cm,保證路基寬度符合設(shè)計(jì)要求。鋪設(shè)長度一般500m左右,或?qū)蓚€(gè)建筑物之間作為施工路段。
2、壓實(shí)
將作為包圍作用的年度鋪平壓實(shí)后,就要對路基兩側(cè)的粘土進(jìn)行碾壓。壓實(shí)時(shí)需合理安排含水量,壓實(shí)度掌握到90%,先使用10~12T的寬型光輪壓路機(jī)進(jìn)行碾壓,大約碾壓1~2遍,再換用18~20T寬型光輪壓路機(jī)進(jìn)行4~6次的碾壓。要保證河砂與粘土的緊密結(jié)合。碾壓結(jié)束后還要檢驗(yàn)是否符合規(guī)范要求。檢驗(yàn)合格后再進(jìn)行河砂的碾壓,在河砂表面做出邊長5m的方形畦,在粘土與砂石的結(jié)合處要特別注意注水量。壓實(shí)度掌握到80%。用30T以上的振動壓路機(jī)碾壓4~6次,再用靜碾壓路機(jī)碾壓1~2次。確保平整度。對于邊角地帶,可以選用手扶式壓路機(jī)后蛙式夯實(shí)機(jī)進(jìn)行碾壓,碾壓結(jié)束后再次檢驗(yàn)是否符合要求。
3、施工的優(yōu)缺點(diǎn)
采用粘土與河砂同步進(jìn)行施工的方法,使施工擁有較為明確的層次,有利于施工過程中的組織調(diào)配,且易于掌握路基的標(biāo)準(zhǔn)水平,壓實(shí)度也可以準(zhǔn)確掌握。但這種方法也有不足之處:粘土與河砂碾壓后厚度具有一定差異造成結(jié)合處不平整,給壓實(shí)帶來干預(yù);粘土與河砂的含水量不同,較河砂來說,粘土對含水量要求較高,因此施工進(jìn)度要晚于河砂,因此延長工期。
(二)先填河砂后粘土包圍的施工
在碾壓平實(shí)后,先進(jìn)行河砂的平鋪于延展,寬度稍小于設(shè)計(jì)邊線,在攤鋪完成后就行注水碾壓。粘土與河砂施工不會受到相互制約。重要環(huán)節(jié)就是河砂與粘土結(jié)合處的碾壓。粘土層的施工可以晚于河砂層,河砂層高于粘土層0~1.5m,粘土層寬于設(shè)計(jì)約30cm。再進(jìn)行粘土層的碾壓。為防止粘土層內(nèi)坡受到干預(yù),應(yīng)采用靜碾壓路機(jī)進(jìn)行碾壓,達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)后再進(jìn)行下一層的填筑。這種方法解決了河砂與粘土結(jié)合處的碾壓牢固結(jié)合問題,不會因粘土滯后工期。但需要人力加入。
三、采用新技術(shù)存在額問題及解決
無論采取這兩種施工方案中的哪一種,當(dāng)土層滲透力減弱時(shí)就會由于河砂導(dǎo)致粘土與河砂結(jié)合部位遭到浸泡。這一問題可以在施工中挖滲水井的方法得到有效的改善,也可以在不透水層埋花管借助粘土排出。
小 結(jié)
采用河砂填筑高速公路路基的新技術(shù)就地取材使用河砂,解決了遠(yuǎn)距離運(yùn)輸建筑材料帶來的人力財(cái)力物力問題,減少了工程建筑成本,有效縮短了工期,帶來了客觀的經(jīng)濟(jì)及社會反響,為今后的建設(shè)施工帶來寶貴經(jīng)驗(yàn)。
參考文獻(xiàn)
[1]龔曉南.《高等級公路地基處理設(shè)計(jì)指南》.人民交通出版社2005
[2]徐培華鄭南翔徐瑋.《高等級公路路基路面施工質(zhì)量控制技術(shù)》.2005
[3]黎霞李宇峙.《路基路面工程試驗(yàn)》.1999
[4]楊棟.《公路路基施工技術(shù)》.科技信息(科學(xué)教研)2008年22期
[5]張克林.《高速公路路基施工技術(shù)發(fā)展淺析》.現(xiàn)代公路2008
[6]陳冬潔.公路路基施工技術(shù)探討[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)2008
[7]李萍.淺談公路路基施工技術(shù)要點(diǎn)[J].青海交通科技2007 (5)
[8]蔣俊山,張金彥.路基施工的探討[J].黑龍江交通科技2004,(12)
[9]曹映.公路路基施工應(yīng)注意的質(zhì)量問題[J].露天采煤技術(shù)2002.