菏澤市公路勘測設(shè)計院 / 孫文博
在公路工程施工中,填石路基施工技術(shù)具有極強的應(yīng)用價值,隨著機械化水平的不斷提升,很多大型機械設(shè)備被廣泛應(yīng)用在填石路基施工中。但填石路基施工中壓力檢測、開挖填筑等環(huán)節(jié)具有復(fù)雜多變的特性,因此,在具體應(yīng)用中,嚴(yán)格控制各道施工工序,可保障填石路基施工質(zhì)量。
某公路工程,總長度為24.61km,整個工程地形地貌比較復(fù)雜,穿過軟土地基、隧道、溝谷等特殊地質(zhì),其中山區(qū)路段總長度超過15.24km,施工條件復(fù)雜,多地段采用了填石路基施工技術(shù),有效保證了施工質(zhì)量,值得同類工程參考借鑒。
在本工程施工中,路基施工質(zhì)量很大程度上受到施工材料的影響,因此,在填石路基施工之前,必須施工原材料的質(zhì)量嚴(yán)格控制,包括:原材料的粒徑、強度等,保證所選石材的強度在15MPa以上,因為石料的強度直接決定了填石路基施工后的實際變形程度。通常情況下,如果外界壓力相同,則石材的強度越大,施工后穩(wěn)定性越高,越不容易發(fā)生變形。此外,也要嚴(yán)格控制石材直徑,在本工程填石路基施工中,控制石材粒徑低于29cm,且不均勻系數(shù)可在10~15之間,粒徑超過20cm的石材,嚴(yán)禁超過總量30%,粒徑低于2cm的石材要控制在總量的10%~15%之間,以保證公路工程填石路基施工總體質(zhì)量。
本工程填石路基施工條件比較惡劣,位于山區(qū)地帶,受到地形條件的影響,很多工序無法順利開展,尤其是在路堤填筑施工中,施工難度比較大。此外,本工程很多路堤在施工中自身密度和負(fù)荷都比較大,難以有效控制路基的承載力。在具體施工過程中,為有效解決這些問題,需要科學(xué)合理的選擇填石路基施工石材,盡量選擇粒徑在15~19cm之間的硬質(zhì)石材,提升石材彼此之間的粘聚力,保證路基強度,滿足公路施工對承載力的要求。此外,選擇大粒徑的石材,還能有效提升填料之間的摩擦力,有利于提升路基的穩(wěn)定性。避免后期路基發(fā)生不均勻沉降,破壞公路。
在填石路基施工之前,需要對填石路段基底進(jìn)行科學(xué)合理的處理,保證基底強度的一致性。本工程在基底處理中,采用了巖石混合土,選擇細(xì)粒土作為填筑材料,有效降低了巖石和細(xì)粒土之間的承載力差異性。并在填石路堤上設(shè)置一層過濾層,總厚度控制在30~50cm之間。為進(jìn)一步提升地基的承載力和穩(wěn)定性,還要將巖石處理平整,并在細(xì)粒土層的位置設(shè)置過濾層,如果情況地下水位比較高,或者公路所在區(qū)域年降雨量比較多,還要設(shè)置一層土工材料。
在填石路基施工中邊坡碼砌處理效果,對填石路基的整體穩(wěn)定性有非常嚴(yán)重的影響,邊坡碼砌處理方法有兩種,一種是先碼后填,另一種是先填后碼,按照具體形式的不同,分為單坡碼砌和臺階碼砌兩種形式。其中臺階碼砌的實際厚度要根據(jù)填石的高度合理確定。如果填石路基的高度小于5m,則邊坡碼砌的厚度不能低于1m;如果填石路基的高度在5~12m之間,則邊坡碼砌的厚度不能低于1.5m;如果邊坡碼砌的高度超過12m,則厚度要高于2m。填石路基地面要盡量向內(nèi)傾斜,傾斜比例控制在1:5左右,并且每隔15m設(shè)置一道伸縮縫。在本工程邊坡碼砌處理中,選擇的石料強度普遍大于30MPa,粒徑大于30cm,每個碼砌石塊之間緊貼密實,嚴(yán)禁存在通縫,尤其是分層位置的砌塊交錯布置成一個整體。
本工程在石料攤鋪中,采用了循序漸進(jìn)的方法,石料運輸車輛沿著指定的路線開到施工現(xiàn)場,然后按照先低后高、先兩邊后中間水平分層的方法逐步向前攤鋪。先攤鋪長度在40m左右的攤鋪面,通過大功率推土機的初步整平,石料填筑時每次前移距離控制在3m左右。在整個攤鋪過程中,針對機械設(shè)備無法達(dá)到的區(qū)域,要進(jìn)行人工找平,在空隙部位充填細(xì)料。在直徑超過20cm石材鋪填石,要保證石料大面向下,提升穩(wěn)定性,用小粒徑的石塊找平,石屑充填縫隙。如果選擇的石材級配比較差,空隙用是石屑充填后再用粗砂找平,保證空隙的飽滿度,降低石料級配欠佳對對路基穩(wěn)定性造成的影響。
但前期物料攤鋪完成之后,就看進(jìn)行細(xì)料填充,通過人工找平及機械設(shè)備碾壓的方法保證工作面的平整度,保證填石路基施工質(zhì)量,為后期路面攤鋪和碾壓提供良好條件。大粒徑石材,盡量鋪填在路基的最底部,通過細(xì)物料填充大物料之間的空隙,提升壓力傳遞效果,保證路基表面抗壓的均勻性。在填石路基施工中,最佳的攤鋪效果為:路基局部不存在大石塊明顯凸面,也沒有填料空洞,如果在施工中發(fā)生這一問題,要及時采取的方法進(jìn)行修正找平處理,保證公路工程總體施工質(zhì)量。
在填石路基施工中,壓實是一道非常重要的工序,壓實效果直接決定了整個路基處理的重量,對提升路基強度、密實度、承載力等方面皆有非常重要的作用。壓實效果好會大幅度提升填石之間的嵌鎖作用,增加相互石料之間的摩擦力,減少填料之間的空隙。保證路基壓實之后,具有很強的強度及穩(wěn)定性。因此,在具體壓實施工中,必須合理選擇壓實強度,既要有效保證填料之間的壓實度,也要盡量避免過度壓實,否則填料擠壓破碎之后,會影響路面施工的總體強度。填料擠壓破碎之后,會形成以下或大或小的空隙,提升路基的透水性,在雨天,空隙中的小粒徑填料的位置會發(fā)生位移,偏離原來的位置。上部粒徑比較小的填料,在外力作用下會發(fā)生持續(xù)下沉,從而影響路基的穩(wěn)定性。填石厚度比較大,要選擇分層壓實,這可提高路床面的平整度,使其均勻受力并有利于與路面底層的連接。因此,在具體壓實過程中,必須結(jié)合填料實際情況及工程要求,合理選擇壓實參數(shù),保證填石路基施工質(zhì)量,為提升公路工程的總品質(zhì)奠定扎實基礎(chǔ)。
綜上所述,本文結(jié)合工程實例,分析了填石路基施工技術(shù)在公路施工中的應(yīng)用,分析結(jié)果表明,填石路基施工技術(shù)是公路路基施工的主要技術(shù)。在具體施工中,只有充分了解和掌握填石路基施工方式、工藝等,才能有效提升此項技術(shù)的應(yīng)用水平,保證公路工程施工質(zhì)量,促使我國公路事業(yè)持續(xù)發(fā)展。