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2015-01-14 14:14 建設工程教育網(wǎng)整理 【大 中 小】【打印】【我要糾錯】
一、概述
高等級公路為適應公路線(xiàn)形的要求,在山嶺區往往要進(jìn)行大方量的路基開(kāi)挖和回填,才能符合設計要求。有些路段利用土或借土困難,石方資源豐富,利用山體開(kāi)挖的石方來(lái)填筑路堤可以減少棄方和征地,降低工程造價(jià),同時(shí)能夠保護生態(tài)環(huán)境。因此,研究填石路堤的施工工藝和質(zhì)量控制方法,具有十分重要的現實(shí)意義。
二、填石路堤的主要問(wèn)題
。1)壓實(shí)標準。對于細粒土我國的公路施工規范明確規定采用壓實(shí)度指標,路基的不同部位有相應的壓實(shí)度要求,而對填石路堤則無(wú)明確規定。
。2)施工工藝。對于細粒土我國規范主要是規定其碾壓含水量和層鋪厚度;而對于填石路堤像最大粒徑、填料強度、級配控制、鋪層厚度、碾壓機械性能等對碾壓結果有較明顯的影響,這些方面規范的規定不夠明確。
。3)檢測方法與質(zhì)量評價(jià)。由于現有各種檢測手段所能包含的檢測范圍與填料粒徑之比相差僅數倍,故檢測結果必然離散,其檢測方法與質(zhì)量評價(jià)問(wèn)題有待解決。
。4)工后沉降預測與穩定性分析。對于填石路堤由于其填料粒徑大的因素,目前常規的試驗方法很難確定其力學(xué)參數指標,如c和壓縮模量E等,其計算模型的選擇也有待研究;工后沉降的預測計算與穩定性分析問(wèn)題目前尚未很好解決。
三、填石路堤的施工工藝控制
。1)填石料的特性。對于填石路堤,由于石料之間存在壓實(shí)時(shí)的骨架作用,即使其實(shí)際級配與理想級配有一定的差距,通過(guò)合理的施工工藝亦可以達到較好的壓實(shí)效果;同時(shí)由于公路施工路線(xiàn)長(cháng),無(wú)法完全按照預定級配施工。相對于細粒土填料而言,填石料具有壓縮性小、固結速率快的特點(diǎn)。填石料的自身壓縮變形小、發(fā)展快,在施工期間即可完成主要變形,從而有利于路堤穩定。填石路堤的強度與石料本身的力學(xué)性質(zhì)、密實(shí)程度密切相關(guān),對同種石料,隨密實(shí)度的提高,路堤整體抗剪強度提高,含水率對強度影響較小。
。2)施工順序。施工準備→測量放樣→運料→堆料→攤鋪整平→剔除超粒徑填料、補充細料、人工找平→碾壓施工→質(zhì)量控制達到要求進(jìn)行下層填筑,否則調整施工參數重新碾壓。
。3)施工工藝。石料采用石質(zhì)均勻、不易風(fēng)化、且未風(fēng)化、無(wú)裂紋的硬質(zhì)材料。運料采用挖掘機配合自卸汽車(chē)進(jìn)行運輸。在石質(zhì)填料裝運時(shí),盡量使填料混合均勻,避免大粒徑填料的過(guò)分集中。安排好作業(yè)面和石料運輸路線(xiàn),按水平分層,由低到高,先兩側后中間卸料。填石路堤的堆料和攤鋪同時(shí)進(jìn)行,采用大功率的推土機向前攤鋪。松鋪厚度控制在60 cm,填石料在推土機攤鋪初步完成后,對超粒徑的石塊要進(jìn)行人工破碎,使之能夠滿(mǎn)足規范要求。對于大粒徑的石塊,要進(jìn)行人工擺平,在擺放過(guò)程中,塊石貼近底面,且大面朝下。在同一位置,大粒徑的石塊不能重疊堆放,對細料明顯偏少的段落,應補充碎石或石屑料嵌縫料,碎石或石屑料用量約占大粒料的15%~20%,要保證碎石或石屑料填滿(mǎn)大粒料間的縫隙,并攤鋪整平到平順平整,有利于壓路機進(jìn)行碾壓施工。
。4)碾壓控制。填土路堤主要通過(guò)控制土的含水量,并予以及時(shí)碾壓,使之達到所需的壓實(shí)度,增加土體的粘聚力和內摩阻力,提高土體抗剪強度,從而保證路基的強度和穩定性。對于填石路堤由于粒料之間沒(méi)有粘聚力,它主要是靠填料之間相互鑲嵌、緊密咬合,達到足夠大的摩阻力和抵抗路基變形的剛度。所以,填石路基需要用大噸位的振動(dòng)壓路機。在施工中采用15t振動(dòng)壓路機進(jìn)行碾壓施工,在碾壓時(shí),壓路機碾壓速度為2.0~4.0 km/h,頻率30 Hz左右,先用壓路機靜壓一遍,然后振壓6~8遍,最后再靜壓一遍。碾壓的順序由兩側開(kāi)始向中間碾壓,然后再由中間向兩側碾壓,且每次要求錯輪1/3輪寬。對于有明顯空洞、孔隙的地方,補充細料,再碾壓,對于碾壓后仍有松動(dòng)的石塊,用合適粒徑的小石塊嵌縫并壓實(shí)。
四、填石路堤的施工質(zhì)量控制
采用壓沉值法和測定填石料碾壓干密度相結合的方法控制壓實(shí)質(zhì)量。在測定現場(chǎng)干密度時(shí),存在開(kāi)挖困難,出料量大等缺陷,同時(shí)由于在填石料顆粒之間存在較多的空洞,用灌砂法難以反映真實(shí)的壓實(shí)程度,故采用試坑灌水法測定。碾壓4遍、6遍、8遍分別取樣測定,直到路堤填筑層表面不再出現明顯輪跡,路堤頂面最后一遍碾壓沉降量平均值控制在3 mm以?xún)取?/p>
通過(guò)實(shí)驗段試驗結果表明,在松鋪厚度一定的情況下,隨著(zhù)碾壓遍數的增加,石碴的干密度及松鋪系數增加,并趨于穩定。石碴在碾壓過(guò)程中,不同粒徑的石碴重新排列,相互嵌入,孔隙率不斷減小,石碴相應密實(shí);但當達到最緊密狀態(tài)時(shí),如果繼續碾壓,會(huì )振松壓實(shí)層甚至破壞石碴結構,使密實(shí)度下降。在挖坑試驗時(shí),發(fā)現鋪料厚度為60 cm,碾壓8遍后,坑底部很密實(shí)。因此,碾壓8遍即可滿(mǎn)足要求。
經(jīng)過(guò)以上分析,綜合考慮石碴的變異性等各種因素,從壓實(shí)效果來(lái)看,最好采用12t靜壓機進(jìn)行初壓,15t振動(dòng)壓路機施工,碾壓遍數8遍;松鋪厚度60 cm;最大干密度2.10 g/cm3.
四、結論
施工實(shí)踐證明,只要嚴格控制填石路堤施工工序的各個(gè)環(huán)節,特別是對最大粒徑、壓實(shí)層厚、碾壓遍數、壓實(shí)沉降差等進(jìn)行嚴格控制,填石路堤是能夠滿(mǎn)足高等級公路路基要求的。而且,填石路堤有以下優(yōu)點(diǎn):
。1)填石路堤不會(huì )出現翻漿現象,受雨季干擾少。這對于工期緊,必須在雨季施工的工程有重要的意義。
。2)填石路堤用粗粒料進(jìn)行填筑,滲水性很強,堤身不會(huì )形成飽水區,可減少路基沉陷、塌散現象。
通過(guò)填石路堤試驗段的施工和質(zhì)量控制實(shí)踐,對于掌握填石路堤施工工藝以及質(zhì)量控制方法有一定的積極意義,也為今后填石路堤施工積累經(jīng)驗。
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