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浅议公路工程路基填筑

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摘要:路基工程是公路工程的重要组成部分,路基填筑要充分了解各类土工程性质,掌握路基填筑的工艺流程、工序和方法,严格规范施工,同时要做好土基压实和碾压工序控制。

关键词:公路工程;路基;填筑

Abstract: the subgrade engineering is the important part of the highway engineering, subgrade filling to fully understand the various types of soil engineering properties, master the subgrade filling process, process and method, strictly regulate the construction, and make soil compaction and compaction procedure control.

Key words: highway engineering; roadbed; construction

中图分类号:U416 文献标识码:A

一、各类土的工程性质1、不易风化的石块:包括漂石、卵石,强度高、稳定性好,使用场合与施工季节不受限制;2、碎(砾)石土:强度较高、内磨擦系数高、水稳性好、材料的透水性大、施工压实方便;若细粒含量增多,则透水性和水稳性会下降;3、砂土:无塑性、透水性和水稳性良好,具有较大的磨擦系数、粘结性小,易于松散,对流水冲刷和风蚀的抵抗能力差,不易压实;4、砂性土:强度、稳定性好,是最好的路基填筑材料5、粘性土:内磨擦系数小、粘聚力大、毛细现象显著、透水性小、水稳性差6、粉性土:毛细现象严重,水稳性差,不良用土;7、膨胀土、重粘土:几乎不透水、粘结力特强,湿时膨胀性和可塑性都很大;8、易风化的软质岩石:水稳性差,浸水后易崩解、强度显著降低,变形量大。

二、规范中对路基用土的规定1、路基填料不得使用淤泥、沼泽土、冻土、有机土、含草皮土、生活垃圾、树根和含有腐朽物质的土。采用盐渍土、黄土、膨胀土填筑路堤时,就遵照有关规定执行。2、液限大于50%,塑性指数大于26的土,以及含水量超过规定的土,不得直接作为路基填料。3、钢渣、粉煤灰等材料,可用作路基填料,其它工工业废渣在使用前应进行有害物质的含量试验。4、捣碎后的种植土,可用于路堤边坡表层。

三、路堤填筑施工的工艺流程图

四、路基填筑施工的主要工序

1、料场选择2、基底处理路基范围内的树根、草丛全部挖除,若基底的表层土系腐埴土,则需用挖掘机或人工将表层土清除换填,厚度视实际情况而定,然后分层压实恢复零层。 坡面基底处理:当坡面较小,只需清除表层,但坡面较大时,应将坡面做成台阶,台阶的尺寸,依土质、地形和施工方法而不同,一般底宽不宜小于1m,而且台阶顶面做成向内倾斜3%~5%的坡度,并分层夯实,让填料充分嵌在地基里,防止路堤的滑移。原地面的坑、洞、墓穴等,应用原地的土或砂性土回填,并按规定进行压实[1]。3、填筑1)、填筑方式水平分层填筑:填筑时按照横断面全宽分成水平层次,逐层向上填筑。如原地面不平,在地基表面经过处治后,从最低处分层填起,每填一层经过压实达到标准后再填下一层,依此循环进行直至达到设计高程。纵向分层填筑:用推土机从路堑取土填筑距离较短的路堤,依纵坡方向分层填筑、压实、直至达到设计高程。竖向填筑方案:在深谷陡坡地段,无法自下而上分层填筑路堤,只能从路堤的一端两端按横断面全部高度逐步推进填筑。混合填筑方案:在深谷陡坡地段可采用上层水平分层填筑、下层竖向填筑的混合填筑方案。

2)沿横断面一侧填筑的方法加宽旧路堤时:(1)与旧路堤相同或相近的土;或透水性较佳的土(2)除草,挖台阶(3)分层夯实半填半挖陡坡路基:清基底表层松土,再挖1——2米台阶,坡脚附近宜宽一些

3)不同土质路堤填筑

(1)分层,不得混填;(2)稳定性好的土填在上部;(3)透水性差的土在下面时,做成4%双向横坡;(4)透水性小的土不应覆盖在透水性大的土的边坡上。

4)填石路堤的填筑方法 填石路堤应分层填筑,分层压实,分层松铺厚度不宜大于50cm。 填石路堤倾填前,路堤边坡坡脚应用粒径大于30cm的硬质石料进行台阶式码砌。当设计无规定时,填石路堤高度小于或等于6m时,其码砌厚度不应小于1m,当高度大于6m时,码砌厚度不应小于2m。

逐层填筑时,应安排好石料的运输路线,专人指挥。按水平分层,先低后高、先两侧后中央卸料,并用大型推土机摊平。个别不平处应配合人工用细石块、石屑找平。

当石料级配较差、粒径较大、填层较厚、石块间的空隙较大时,可在每层表面的空隙里嵌入石渣、石屑、中(粗)砂,再以压力水将砂冲入下部,反复数次,使空隙填满[3]。

5)、土石路堤的混填方法土石路堤填筑时,石块强度大于20Mpa就不易被压路机压碎,所以土石混合料中石料强度大于20Mpa时,其粒径不得超过压实层厚度的2/3,超过的应予清除。当土石混合料中所含石块为软质岩或极软岩(强度小于15Mpa)时,易为压路机压碎,其粒径可与压实层厚度相同,但不宜超过层厚,若超过应打碎。 土石路基只能采用分层填筑,分层压实,不得采用倾填。每层铺填厚度应根据压实机械类型和规格确定,不宜超过40cm。

当土石混合料中石料含量超过70%时,应先铺填大块石料,且大面向下,放置平稳,再铺小块石料、石渣或石屑嵌缝找平,然后碾压。当土石混合料中石料含量小于70%时,土石可混合铺填。但应避免硬质石块(特别是尺寸大的硬质石块)集中。

渗水性差异较大的土石混合填料应分层或分段填筑,不宜纵向分幅填筑。如确需纵向分幅填筑,应将压实后渗水性良好的土石混合料填筑于路基两侧。

土石混合填料一般来自不同的路段,其岩性或土石混合比相差较大时,应分层或分段填筑。如不能分层或分段填筑,应将含硬质石块的混合料铺于填筑层的下面,且石块不得过分集中或重叠,上面再铺筑含软质石料的混合料,然后整平碾压。五、土基压实

1.目的

提高路基强度与稳定性的根本措施之一;改善土工程性质的一种经济合理措施

2.含水量对压实效果的影响

对压实效果较显著;

最大干密度P0所对应的含水量——最佳含水量W0(击实试验)施工:过大,“弹簧”;过小,压不实。

3.土质对压实效果的影响粉粒,粘粒越多,ω愈大,ρ愈小

4.压实功能对压实的影响ω随压实功增大而减小ρ随压实功增大而增大 控制ω比增大压实功收效大

5.压实厚度对压实效果的影响:相同压实条件下(土质、含水量与压实功能不变)实测土层不同深度的密实度(γ或压实度)可得知,密实度随深度递减,表层5cm最高。不同压实工具的有效压实深度有所差异,根据压实工具类型、土质及土基压实的基本要求,路基分层压实的厚度有具体的规定数值。一般情下,夯实不宜超过20cm,12~15t光面压路机,不宜超过25cm,振动压路机或穷击机,宜以50cm为限。实际施工时的压实厚度应通过现场试验确定合适的摊铺厚度[4]。

上图是钢筒式压路机碾压土时沿垂直方向的压力分布,当深度大于2A时,传至的压力已经很小,不起压实作用。由此可知,随深度增加压力逐渐减小。所以正确控制碾压厚度,对于提高压实机械生产效率和填筑路基质量十分重要。 六、土基压实标准土基野外施工,受种种条件限制,不能达到室内标准击实试验所得的最大干容重γ0应予以适当降低。令工地实测干容重为γ,它与室内标准击实试验得到的γ0值之比的相对值,称为压实度K。压实度K是现行规范规定的路基压实标准。最大干密度γ0是通过标准击实试验所确定的[2]。

七、碾压工序的控制为了有效地压实路基填筑土,必须对碾压工序作以下的控制:路基要求的压实度根据填挖类型和公路等级及路堤填筑的高度而定。通常根据表中的规定,用标准击实试验,求出最大干密度和相应的最佳含水量,计算出施工要求的最小干密度。各种压实机具碾压不同土类的适宜厚度和所需压实遍数与填土的实际含水量(最佳含水量±2%以内)及所要求的压实度大小有关,应根据要求的压实度,在做试验段时加以确定。高等级公路路基填土压实宜采用振动压路机或35~50t轮胎压路机进行。采用振动压路机碾压时,第一遍应静压,第二遍开始用振动压实。实践经验证明:土基压实时、在机具类型,土层厚度及行程遍数已经选定的条件下,压实操作时宜先轻后重、先慢后快,先边缘后中间(超高路段等需要时,则从内侧至外侧宜先低后高。压实时,相邻两次的轮迹应重迭轮宽的1/3,保持压实均匀,不漏压,对于压不到的边角,应辅以人力或小型机具穷实。压实全过程中,经常检查含水量和密实度,以达到符合规定压实度的要求。

压实过程中严格控制填土的含水量。含水量过大时,应将土翻晒至要求的含水量再碾压;含水量过小时,需均匀晒水后再进行碾压。通常,天然土的含水量接近最佳含水量时,在填土后应随即压实。

结语

公路的路基质量对公路的使用性能影响较大,因此在进行路基施工时严格按照规范要求进行,针对不同的路基项目采取不同的具体措施。

参考文献

[1] 黄荣选.高速路基填筑施工质量控制措施分析[J].中国科技博览,2011,(9):67-68.

[2] 张翔.浅谈公路工程路基压实技术[J].科技传播,2011,(3):129,132.

[3] 王志峰,何维.浅谈高速公路路基压实[J].科技传播,2011,(7):120,116.

[4] 曹沂锋.高速公路填方路基施工的探讨[J].城市道桥与防洪,2005,(3):88-91.

注:文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。