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浅析公路填石路基施工技术

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【摘要】在当今的公路建设过程中,尤其是山路建筑的过程,填石路基由于其抗剪能力强,硬度高,抗压力度好,不易沉降的优点,已成为山路修筑过程的主要形式,广泛的应用在当前路基的修筑过程中。本文主要对填石路基处理技术以及施工质量控制进行了探讨。

【关键词】公路;填石路基;施工、

一、填石路基对地基的要求

(1)对土质地基的要求

地基承载力。地基承载力是保证路基压实质量和使用性能的先决条件,地基承载力不足势必导致上方路基出现坍塌和失稳,因此应严格控制地基的承载力控制,在填石路基填筑前应对原地面进行清理,一般应将表面15cm范围内的土体清除,若存在坑洞等低洼部位则应采用符合要求的土体进行回填、压实;若原地基土体松软且含水量较高则应对其进行翻晒、压实,一般情况下压实度应不低于90%,若填石路基高度超过80cm则压实度不低于95%,若地基原土强度不符合要求则应进行换填,换填深度一般不应小于30cm,若地基内存在不良土体则应结合实际情况采取清淤、排水固结等措施进行处理;

地基排水。因填石路基内孔隙较大,因此水易从边坡或路面浸入路基,同时渗透性好的路基导致水易浸湿底部地基,而地基内若存在地下水则其会影响路基的稳定性,因此当地基范围内地面水或地下水影响基底稳定则应对路基采取必要的引排、拦截等措施,或在路基底部设置透水层,并控制其厚度来防止其对地基产生不良影响;

地基坡度。若原地基存在陡于1:5的横向坡度,则应将在原地面开挖宽度不小于1m高度为30cm左右的搭接台阶,并将台阶作内倾处理后进行平整压实,若地基横坡缓于1:5则应将地表清除干净,待其承载力满足要求后可直接在原地面上填筑。

(2)对石质地基的要求

若填石路基于岩石胡细粒土组成的混合地基则由于该种地基的强度不均匀,表面不易整平等特点,因此需对其采取必要的措施以保证其稳定性,尤其是填筑高度较高则会强化地基的不均匀沉降而导致路面破坏,因此应在路基填筑前进行处理来提高细粒土部位的强度,一般所采取的措施为将岩石炸平,后在细粒土部位设置过渡层,若基底为石牙状则炸除深度不少于80cm,后应用岩石填料置换细粒土来形成均匀、平整的混合基底。

二、施工技术及质量控制

(1)填料要求

填石粒料的最大粒径不易超过层厚的2/3,由于最大粒径对压实机械和摊铺厚度产生以下影响:相同条件下随填料最大粒径增大,压实机械的吨位和激振力均应随之增大,由于粒径越大则填筑体的阻尼影响越大,则需更大的压实功,因此从压实机械角度而言粒径不易过大;最大粒径增大则压实层的松铺厚度随之增大,但由于压实机械压实功的限制其松铺厚度应控制在一定范围内;相同密度下粒径较小的填筑体需更多的压实能,其荷重也应增大,同时其抗剪强度也随之增大,但粒径越大则越不宜压实,其压实能量就要小,且强度存在降低的可能,但在相同压实功能下随最大粒径增大其抗剪强度也增大,因此粒径增大时则不应以较小的密度值来控制压实效果,而应以足够的压实功能来保证路基具备足够的抗剪强度。因此,应在保证施工机械能满足压实要求的前提下不可一味增大粒径,应认识到一定层厚下最大粒径的增大实在能促进结构更加密实、稳定的范围内显现其优势的,一旦超过一定范围则最大粒径的作用会适得其反,同时应考虑松铺厚度,因最大粒径的增大会导致松铺厚度的增大,而松铺厚度越大则对施工机械的要求越高。

(2)摊铺要求

当前粒料摊铺可分为渐进式摊铺、后退式摊铺和混合摊铺。渐进式摊铺即用运料汽车在新卸的填料上面逐步向前卸料,后用推土机进行摊铺整平;后退式摊铺即用运料汽车在已经压实的路基表面进行后退卸料以形成更多密集的填料堆,后用推土机整平,该方法更适用于细料含量较多的情况;混合摊铺是在已经压实的层面上先用后退法卸料形成分散的填料堆,而后在其上用渐进式摊铺法卸料,后用推土机整平以达到所需厚度。

高等级公路的松铺厚度不易超过0.5m,其他公路不宜超过1m,填筑时应按照水平向分层,先低后高,先两侧后中间卸料,卸料后可用大型推土机摊平,对局部不平整部位应采用人工用细石块、石屑进行找平,若石块级配较差、石块粒径较大、填层较厚导致粒料间空隙较大则应在每层表面空隙内扫入石渣、石屑或中粗砂,后用压力水将其冲至下部以填满空隙。人工摊铺时应先铺筑大粒径填料,且大面向下、小面向上,摆放平稳后用小石块找平,再用石屑塞缝后压实,摊铺粒径小于25cm的石料时可直接分层摊铺;若填料的岩性相差较大则应将不同岩性的填料分层或分段铺筑。

(3)粒料整平

摊铺完成后的粒料层的平整度在一定程度上决定压实层填料的粒径组成及后期压实效果,因此应在摊铺层表面填充细料并进行人工整平以给后期碾压提供平顺的工作面,整平的关键是使较大石块位于层底,较细的颗粒局于顶部并填充缝隙以保证最佳的嵌锁和压力传递,并保证碾压时表面不受损;对摊铺后明显缺少细料的部位应补充细料,一般可铺洒一层碎石或石屑料来填满缝隙,但应严禁采用细粒土填充。同时由于摊铺后的粒料会出现局部存在超大粒径或填料内存在明显空洞的现象,此时应配合人工进行超大粒径碎石的破碎、清除,处理时应先就地挖坑将其大面朝上摆放平整,若不便摆放则应将高出表面的部分破碎掉,若石材坚硬而不宜破碎则应将其清除出场,集中放置等待二次破碎。

(4)粒料压实

碾压组合。碾压机械的组合直接影响压实的效率与质量,由于填石路基内填料的岩性、粒径组成及风化程度等方面性质变化较大,因此对路基的压实要求也存在较大变化,同时不同的整平工艺也对填料的粒径组成产生较大影响,因此碾压组合应结合工程特性及摊铺工艺进行考虑,基本原则是优先选用拖式振动压路机进行碾压而尽量避免采用自行式压路机,优先采用吨位级激振力较大的压路机,且应尽量减少压路机数量。

碾压速度。碾压速度直接影响着压路机振动轮对单位面积内压实材料的压实时间,速度低则单位面积内的振动次数较速度高时要多,但速度过高则在石块上的停留时间过短而减少作用在压实层上的能量,对于一定层厚的路基而言压路机从表面传递到层内下部的能量和碾压速度间存在能量是碾压遍数和碾压速度的关系,因此若要保证压实层内的能量不变,达到相同的压实效果,则若碾压速度提高一倍则碾压遍数也应增加一倍,但同时碾压速度决定着压路机面积生产率,因此不可无限制的降低速度来提高压实效果,因为会影响生产率而提高生产成本。

碾压遍数。压实中碾压变数因填料岩性、粒径组成等不同而异,但一般情况下最终密实度随碾压变数增加而提高,但碾压遍数达到一定程度后填筑体密实度的增长率会降低,甚至会出现反而降低的现象,同时不同的压实组合达到相同的压实效果需不同的压实遍数。

三、结语

公路路基作为公路路面的基础部分,它不仅承受着静载荷,也承受着车辆交通给它带来的动载荷,路基施工质量的优劣直接决定了路面结构层质量的高低、工程建设成果的好坏。为保证填石路基的施工质量应结合具体的地基情况编制切实可行的施工方案,并从填筑材料选择、摊铺、整平及碾压等进行全方位、全过程控制。

参考文献:

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[2]徐月火. 浅析保证公路路基稳定的施工方法[J]. 中小企业管理与科技(上旬刊),2012,(4).

[3]刘军喜. 高速公路路基土方填筑与压实施工技术探讨[J]. 黑龙江交通科技,2012,(2).