田 亮(四川公路橋梁建設(shè)集團(tuán)有限公司大橋工程分公司,四川成都610071)
道路橋梁施工中填石路基施工技術(shù)分析
田 亮(四川公路橋梁建設(shè)集團(tuán)有限公司大橋工程分公司,四川成都610071)
隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,道路建設(shè)受到了人們的重視,大家對(duì)出行的要求也越來越高。道路建設(shè)的根基是路基,其也在很大程度上決定道路的質(zhì)量。隨著道路建設(shè)水平的不斷提高,路基建設(shè)時(shí)使用不易風(fēng)化的石料,一方面可以大大提高道路的穩(wěn)定性還能夠解決很多的難題。本文主要對(duì)該道路建設(shè)技術(shù)存在的不足和問題、填石路基建設(shè)的質(zhì)量要求以及填石路基施工技術(shù)進(jìn)行了詳細(xì)的分析。
公路橋梁;填石路基;技術(shù);填料
要想把本地區(qū)的經(jīng)濟(jì)做好,就必須搞好本地區(qū)的公路建設(shè),其是連接地區(qū)和地區(qū)之間的重要紐帶,隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,道路建設(shè)的規(guī)模也在不斷的擴(kuò)大,尤其是山區(qū)道路的建設(shè),成為其發(fā)展經(jīng)濟(jì)的命脈。但是,在建設(shè)山區(qū)道路時(shí),常常會(huì)有很多施工的問題,路基不穩(wěn)、不均勻下沉等。填石路基建設(shè)技術(shù)具有諸多優(yōu)點(diǎn):夯實(shí)度強(qiáng)、強(qiáng)度高等,可以很好的解決山區(qū)道路建設(shè)的問題,進(jìn)而提升山區(qū)道路建設(shè)的質(zhì)量,帶動(dòng)整個(gè)交通運(yùn)輸業(yè)的發(fā)展。
在實(shí)際的施工過程中,需要注意以下幾方面的內(nèi)容:①石料的密度決定道路基礎(chǔ)的質(zhì)量。在運(yùn)用該技術(shù)時(shí),相同一種石料,其石料的粗細(xì)大小也存在差異,因此,由同一種石料配比出來的混合料的密度也會(huì)存在差異,進(jìn)而路基的質(zhì)量就會(huì)存在差異。②使用該技術(shù)時(shí),路基經(jīng)過碾壓夯實(shí)常常會(huì)發(fā)生改變。由于填石料的顆粒過大且大小不均,導(dǎo)致在實(shí)際建設(shè)道路時(shí)出現(xiàn)分離的情況,造成不同路段的路基的密度不同。對(duì)不同密度路段施以同一夯實(shí)壓力時(shí),石料就會(huì)出現(xiàn)壓碎的問題,使道路路基的穩(wěn)固性和夯實(shí)度受到嚴(yán)重的影響。③運(yùn)用該技術(shù)時(shí),填石料在受力的情況下,應(yīng)變數(shù)值和應(yīng)力都比較大,所以在實(shí)際的道路建設(shè)時(shí)填石路的改變往往較大,變形的速度比較快,恢復(fù)也較快。
道路質(zhì)量的高低直接由材料質(zhì)量的好壞決定,所以,換句話說,填石路建設(shè)的質(zhì)量也就是項(xiàng)目材料選用的質(zhì)量要求。邊坡的穩(wěn)定在很大程度上受石料質(zhì)量的影響,長(zhǎng)期暴露在自然環(huán)境下,再加上石料的強(qiáng)度比較低,就會(huì)出現(xiàn)破碎、變形等故障,進(jìn)而改變周圍結(jié)構(gòu)的平衡狀態(tài),就會(huì)出現(xiàn)局部失穩(wěn)的,甚至使整個(gè)邊坡出現(xiàn)坍塌現(xiàn)象。所以,在實(shí)際施工時(shí),應(yīng)該選用遇水不易崩解、強(qiáng)度較大的石料,應(yīng)該大于20MPa。其次,石料的最大粒徑要小于80cm,厚度要大于20cm。
4.1 填石路基的填料攤鋪
攤鋪工藝在很大程度上影響填石路基的施工質(zhì)量,直接影響路基的壓實(shí)效果。
4.1.1 常見的路基攤鋪方法
(1)漸進(jìn)式攤鋪法。運(yùn)料汽車在剛剛卸下的松鋪填料面上逐漸的向前將料卸下,推土機(jī)在后面及時(shí)的將其整平。
(2)后退式攤鋪法。運(yùn)料車在已經(jīng)壓實(shí)好的路基的表面以后退的方式將料卸下,就會(huì)出現(xiàn)許多填料堆,然后推土機(jī)在將其整平。
(3)混合攤鋪法。推土機(jī)在已經(jīng)壓實(shí)的層面上,先以后退的方式卸料,形成許多分散的填料堆,然后再以漸進(jìn)式的方式卸料,推土機(jī)將其整平,達(dá)到所要求的厚度。
4.1.2 填石料攤鋪過程控制
(1)最大粒徑的控制
①對(duì)攤鋪厚度的影響
松鋪的厚度主要由填料的最大粒徑?jīng)Q定。通常情況下,最大粒徑越大,壓實(shí)曾的松鋪厚度也就越大。只有具有一定的壓實(shí)功能,松鋪的厚度才會(huì)增大,因此,松鋪的厚度是受限制的,最大的粒徑又由松鋪的厚度決定。
②對(duì)壓實(shí)機(jī)械和攤鋪厚度的影響
實(shí)驗(yàn)表明,在松鋪厚度、粒徑組成、填料等相同的情況下,激振力和壓路機(jī)的噸位會(huì)隨著最大填料徑粒的增大也會(huì)隨之增大。這是由于填料的粒徑越大,路基填筑體的阻尼影響也就越大,壓實(shí)的功能就需要的越多。所以,從這一方面來看,最大的粒徑不宜過大。
(2)最大粒徑對(duì)路基壓實(shí)質(zhì)量的影響作用
①最大粒徑和密度及相對(duì)密度的關(guān)系
通過調(diào)查研究,壓實(shí)功能相同的情況下,填筑體的壓實(shí)密度受最大粒徑的影響,其關(guān)系是正向關(guān)系,但是在相同孔隙比前提下,最大粒徑與相對(duì)密度稱反向關(guān)系。
②最大粒徑和路基沉降率的關(guān)系
以G212線蘭臨高速公路為例,通過各方面的調(diào)查,得到了填料的最大粒徑和路基壓實(shí)沉降率的關(guān)系,試驗(yàn)方法是在兩種松鋪層厚條件下,人為改變填料的最大粒徑,來研究最大粒徑對(duì)路基壓實(shí)質(zhì)量的影響,表1表明實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。
表1 最大粒徑和沉降率關(guān)系試驗(yàn)數(shù)據(jù)
所以,在一定的條件下,路基的壓實(shí)層的表面沉降與最大粒徑有關(guān),成正向關(guān)系。
③最大粒徑和抗剪強(qiáng)度的關(guān)系
填石路基填料的最大粒徑和其抗剪強(qiáng)度之間的關(guān)系:在相同的密度下,最大粒徑越大,抗剪強(qiáng)度也就會(huì)隨之減少。主要原因是為了能夠達(dá)到同一密度,如果填料的粒徑較小,壓實(shí)能量就會(huì)需要的更多,原來的荷重也會(huì)隨其增大,所需的抗剪強(qiáng)度也會(huì)越大。在較大粒徑的情況下,壓實(shí)比較容易,所需的壓實(shí)能量也就會(huì)越少,所需的抗剪強(qiáng)度也會(huì)隨之減少。
4.2 地基周圍垃圾廢物的處理
在建設(shè)地基之前,施工單位不僅需要清理地基內(nèi)部的垃圾,還需要將地基和坡腳周圍的廢物和垃圾清理干凈。在實(shí)際的清理過程中,清理的深度不能低于30cm,清理干凈之后,為了保證地基的平整度不低于90%,需要及時(shí)的對(duì)地基進(jìn)行碾壓,使地基的強(qiáng)度能夠滿足有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)。此外,需要將清理出來的廢物和垃圾進(jìn)行分類處理,最大限度的減少對(duì)環(huán)境的污染。
4.3 邊坡施工
路基的穩(wěn)定在很大程度上手邊坡的影響,所以一定要保證邊坡的質(zhì)量,進(jìn)而確保道路路基的穩(wěn)定性。目前來講,主要存在填方和碼砌兩種路基邊坡建設(shè)方式,而且邊坡修造的形式碼砌有臺(tái)階和單邊兩種方式。碼砌邊坡假設(shè)采取臺(tái)階的形式進(jìn)行,臺(tái)階的厚度和路基地基的高度密切相關(guān)。通常情況下,臺(tái)階的高度不應(yīng)該小于1cm,填方的厚度不能大于5cm;如果填方的厚度在5~12cm,碼砌的高度至少應(yīng)該為1.5cm。在實(shí)際的邊坡碼砌中,為了保證邊坡的質(zhì)量,在選擇石材時(shí),要選用質(zhì)量好、硬度高的。此外,為了保證邊坡的憑證緊密,需要規(guī)整石材的周邊,避免出現(xiàn)松散和漏洞的問題。
4.4 填石路基最大粒徑的控制要求
實(shí)驗(yàn)表明,填石路基不同,填筑深度部位不能所允許的填料最大粒徑也不同。隨著路基填筑深度的降低,碎石填料的最大粒徑應(yīng)該逐漸的減少,此外,要考慮壓碎性的影響,石料強(qiáng)度的不同,最大粒徑的控制值也應(yīng)該不同,表2表明填石路基最大粒徑的控制建議值。
表2 填石路基最大粒徑的控制建議值
4.5 填石路基的整平工藝
填石路基的填料攤鋪完之后,在攤鋪后的壓實(shí)層的表面局部填充細(xì)料,再加入人工的整平工作,進(jìn)而保證滿意的壓實(shí)效果。
為了保證最好的壓力傳遞,其中最關(guān)鍵的是要保證較細(xì)的顆粒在頂部,最大的石塊在每層的底部,并且把其間的縫隙填充好。填石路基的填料攤鋪完之后,將細(xì)料補(bǔ)充在路基表面缺少細(xì)料的地方,在上邊鋪撒一層石屑料,大粒徑碎石之間的縫隙通過碎石或者石屑料填充好。細(xì)粒土具有易遷移和不易沖刷的特點(diǎn),路基的穩(wěn)定性會(huì)受到影響,所以一定不要使用細(xì)粒土填充孔隙。
4.6 填石路基的壓實(shí)工藝
為了使地基的平整度和夯實(shí)度得到保證,壓路機(jī)需要對(duì)路基進(jìn)行碾壓,通常情況下,施工單位會(huì)選擇重型的振動(dòng)壓路機(jī)。在碾壓之前,為了確定在實(shí)際的施工中的碾壓次數(shù)和碾壓強(qiáng)度,需要做好碾壓測(cè)試工作。而且在實(shí)際的碾壓中,碾壓機(jī)要?jiǎng)蛩偾斑M(jìn),一定不要改變方向和停止碾壓。實(shí)際中如果遇到較軟路段的時(shí)候,需要對(duì)沉降板、沉降量的變化以及以往的數(shù)據(jù)進(jìn)行認(rèn)真的觀察和分析。
在實(shí)際的道路建設(shè)過程中,普遍應(yīng)用填石路基的施工技術(shù),因?yàn)樵谑┕み^程中該技術(shù)需要根據(jù)石料的選用情況、施工環(huán)境以及地基的土層來決定,因此,施工單位搞根據(jù)實(shí)際的施工情況進(jìn)行合理的設(shè)計(jì),才能得到最優(yōu)的施工方案。在實(shí)際的施工過程中,如果出現(xiàn)施工問題,施工單位要根據(jù)施工情況及時(shí)的采取策略,施工單位還應(yīng)該安排專業(yè)人員對(duì)項(xiàng)目的用料和建設(shè)設(shè)備的使用進(jìn)行監(jiān)督,以能夠嚴(yán)格把控工程用料和設(shè)備的使用情況,進(jìn)而保證地基、路基的質(zhì)量。雖然填石路基建設(shè)技術(shù)在山區(qū)道路建設(shè)時(shí)具有較大的優(yōu)越性,但是也存在較多的問題,需要不斷的改進(jìn)提高。
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U416.1
A
2095-2066(2016)33-0187-02
2016-11-12
田 亮(1985-),男,助理工程師,大學(xué)本科,主要從事道路橋梁施工工作。