摘要:本文結(jié)合筆者多年的施工經(jīng)驗(yàn),詳細(xì)分析了公路填石路基施工技術(shù)要點(diǎn),以確保工程施工質(zhì)量,并供同行參考借鑒。
關(guān)鍵詞:公路;填石路基;施工技術(shù);特點(diǎn);規(guī)定
1 引言
填石路基是具有比較獨(dú)特構(gòu)造的一種路基,它具有以下特點(diǎn):填料的粒徑大小是很大的、具有很強(qiáng)的透水性、強(qiáng)度很高、具有破碎性、孔隙率大,因?yàn)樗倪@些特點(diǎn)在進(jìn)行施工的時(shí)候和通常使用的填土路基相比,有著明顯的不同。填石路基主要是采用石料進(jìn)行路基的填埋,能夠減少投資,使填土路基的方式得到減少,防止廢棄的土量太大導(dǎo)致土地受到損壞,因此在工程上填石路基的方式被經(jīng)常應(yīng)用。然而要是工作人員進(jìn)行填石路基的工作技術(shù)的時(shí)候操作失誤,如沒有很好的進(jìn)行壓實(shí)、攤鋪的厚度不一、檢驗(yàn)質(zhì)量的時(shí)候遵循的標(biāo)準(zhǔn)有誤、進(jìn)行壓實(shí)要使用的設(shè)備選擇錯(cuò)誤等等,都將會(huì)發(fā)生不均勻沉降以及較大的工后沉降等問題,從而導(dǎo)致路面不夠平整,高低不一,嚴(yán)重的話將會(huì)導(dǎo)致路面產(chǎn)生裂縫,進(jìn)而使路基路面的使用時(shí)間減少,綜上所述,我們可以知道在工程上填石路基的施工方法是不可或缺的。
2 填石路基的工作步驟和特征
因?yàn)樘钍坊屯ǔ2捎玫奶钔谅坊泻艽蟮膮^(qū)別,因此在進(jìn)行操作的時(shí)候填石路基也有著其自身獨(dú)特的步驟和特征。進(jìn)行填石路基操作的時(shí)候的具體步驟如下:準(zhǔn)備工作—測(cè)量放線—清除表層的土—填埋之前進(jìn)行碾壓—運(yùn)輸填料—推土機(jī)推平—人工和機(jī)器配合進(jìn)行平整工作—邊坡碼砌并進(jìn)行碾壓—壓實(shí)路面。工作步驟的不一樣,其工作特征也就不一樣,填石路基的操作特征如下:
(1)填埋的石料的密度和路基的質(zhì)量有著直接的聯(lián)系。石料的級(jí)配不一樣的話,填埋的石料密度也會(huì)不一樣,就算同樣的石料采用不一樣的級(jí)配方式,其所達(dá)到的效果也不一樣。進(jìn)行填石路堤操作的時(shí)候,經(jīng)過試驗(yàn)得到的干密度大小僅僅可以當(dāng)作參考,填料的干密度大小需要按照工作時(shí)的碾壓的試驗(yàn)數(shù)據(jù)確定。
(2)填石料的構(gòu)造和填石路基的密實(shí)度有很大的聯(lián)系。巖石較為堅(jiān)硬,石料的粒徑較小的是非常少的,進(jìn)行挖掘的時(shí)候破碎率較低的石料構(gòu)造易發(fā)生孔隙;含有的小粒徑填料很多、破碎率較高的軟質(zhì)巖石形成的構(gòu)造就較為密實(shí)。
(3)將填石料的壓縮變形和一般的土性填料進(jìn)行對(duì)比。填石料的壓縮模量通常很大,一般的土性填料的壓縮模量通常很小。
(4)填料的粒徑比較大的時(shí)候,填埋就不會(huì)均勻,從而會(huì)形成離析,影響路基的密實(shí)度。進(jìn)行壓實(shí)操作的時(shí)候,料徑將會(huì)變化,石料會(huì)被壓碎,進(jìn)而影響路基的強(qiáng)度、穩(wěn)定性、密度大小。
(5)要是填料的強(qiáng)度、吸水性和抗風(fēng)化能力不一樣,就算石料粒徑大小一樣,進(jìn)行路基工作的時(shí)候項(xiàng)目性質(zhì)同樣會(huì)有所不一。
(6)填石料的穩(wěn)定性維持時(shí)間短,粒徑較大的填料會(huì)因?yàn)闀r(shí)間推移慢慢風(fēng)化,使穩(wěn)定性減弱。
3 填石路基操作的要求
填石路基是較為獨(dú)特的,因而進(jìn)行操作的時(shí)候應(yīng)該考慮下面一些問題:第一,填筑路基的時(shí)候不可以采用易溶性巖石、膨脹性巖石、鹽化巖石以及崩解性巖石,石料強(qiáng)度不能小于15Mpa,石料的最大粒徑應(yīng)該小于層厚的2/3,且強(qiáng)度大小不一樣的石料填筑壓實(shí)與層厚控制要求也應(yīng)該不一樣。第二,通過填石料進(jìn)行公路的修建過程中,應(yīng)該嚴(yán)格控制技術(shù)(如結(jié)構(gòu)、排水、端面的設(shè)計(jì)),確保路基的穩(wěn)定和強(qiáng)度,使之在進(jìn)行路面的鋪筑時(shí)符合要求,第三,進(jìn)行填石路基的工作的過程中應(yīng)該選擇推土機(jī)和重型壓實(shí)機(jī)配合工作的方式。第四,進(jìn)行填石路基操作之前,填筑層的厚度、壓實(shí)的情況、質(zhì)量要求等應(yīng)該嚴(yán)格按照實(shí)驗(yàn)路段進(jìn)行確定。
4 填石路基的操作技術(shù)
填石路基和填土路基在使用的時(shí)候與很多不一樣的地方,在這里我們將從填石路基的地基處理、邊坡碼砌、攤鋪、壓實(shí)等方面進(jìn)行描述。
4.1填石路基的地基處理
填石路基的地基的承受能力方面具體有三點(diǎn)規(guī)定:(1)路基高度大約為10-20m米時(shí),地基的承受能力則必須大于200kPa;(2)路基高度不超過10m的時(shí)候,地基能夠承受的能力必須大于150kPa;(3)路基高度大于20m的時(shí)候,必須在巖石的基底上進(jìn)行填筑。要是地基的承受能力不符合規(guī)定,則應(yīng)該處理基底,具體做法如下:①清理淤泥和路基表層的土,建好暫時(shí)的排水設(shè)施,將其和周圍永久的排水設(shè)施聯(lián)系在一起使用,確保地表水不會(huì)流向耕地和農(nóng)田,避免發(fā)生水溝淤積和路基沖刷等問題。②土方填筑路段挖掘高出0.8m的時(shí)候進(jìn)行壓實(shí)操作,壓實(shí)度必須大于90%。③清理石質(zhì)路段不均勻的地方,之后做爆破炸平,確保地基的承受能力符合規(guī)定,地表平面均勻。
4.2 填石路基的邊坡碼砌
影響路基的穩(wěn)定性的相關(guān)因素里面,石方路基的邊坡碼砌是最具影響力的,其主要形式有兩種,分別為臺(tái)階碼砌、單坡碼砌,廣泛采用的操作方法有兩種,分別為先填后碼、先碼后填。臺(tái)階碼砌的厚度和填方的高度有著直接聯(lián)系,當(dāng)填方高為5-12m時(shí),邊坡碼砌的厚度則應(yīng)該大于1.5m;當(dāng)高度大于12m時(shí),厚度不應(yīng)小于2m;當(dāng)高度不超過5m時(shí),厚度則不小于lm。填石路基邊坡碼砌使用的石料必須符合以下要求:粒徑大于30cm、強(qiáng)度不小于30MPa,石塊之間必須密實(shí),不能有松動(dòng)。
4.3 填石路基的攤鋪
一級(jí)公路、高速公路以及需要鋪設(shè)高級(jí)路面的公路進(jìn)行路堤修建的時(shí)候必須分層填筑,分層壓實(shí)。二級(jí)及以下和需要鋪設(shè)低級(jí)路面的公路通常選擇傾填的辦法給路堤填筑石料。對(duì)石料進(jìn)行攤鋪的時(shí)候一般選擇漸進(jìn)式攤鋪法,具體步驟如下:第一攤鋪約40m的工作面,通過推土機(jī)做初平處理(填料向前推移的距離大于3m),然后把石料堆放在攤鋪初平的表面,使用推土機(jī)將石料攤鋪,攤鋪和堆料一塊操作。攤鋪過程中應(yīng)該采用人工操作使其平整,先鋪填大塊的石料,利用石屑塞縫,小石塊將其弄平。如果石塊的級(jí)配不好、填層較厚、空隙較大,則應(yīng)該把粗砂、石屑、石渣等填入空隙之中,通過壓力水把砂、石屑、石渣等沖到下面,知道孔隙填滿為止,確保路基的穩(wěn)定。
4.4 填石路基的壓實(shí)
碾壓壓實(shí)過程主要是通過重型振動(dòng)壓路機(jī)進(jìn)行的。壓路機(jī)碾壓次數(shù)應(yīng)該參考試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行操作。進(jìn)行碾壓的時(shí)候,錯(cuò)輪必須大于1/4輪寬,通常情況下壓路機(jī)碾壓到路基邊緣0.5m處。壓路機(jī)應(yīng)該在路基邊緣2m內(nèi)壓實(shí),能夠通過弱振檔壓實(shí),也能小范圍減低振幅將路面壓實(shí)。
5 對(duì)填料質(zhì)量的規(guī)定
在現(xiàn)在的公路項(xiàng)目里面填石路基很多時(shí)候在地勢(shì)較為險(xiǎn)峻、溝壑較多的山地中被使用,操作過程中因?yàn)榫€路的影響導(dǎo)致路堤工作的高度變大、填埋的量變大,自身密度和荷載較高,還有一些外在的自然影響因素,從而使地基的承受能力減弱。所以要進(jìn)行操作的時(shí)候,必須先選好填料,應(yīng)該采用粒徑大的碎石作為填料,這種填料強(qiáng)度高,抗剪力強(qiáng),其粘聚力是由于顆粒之間的摩擦作用形成的,因而較小。如果地基的荷載能力較小,則通常是利用顆粒間的嵌擠摩確保路基的整體性,防止沉降缺陷等問題的發(fā)生。
5.1 填石路基對(duì)地基承受能力的規(guī)定
進(jìn)行填石路基操作的時(shí)候就地基的沉降問題有很細(xì)的規(guī)定,因?yàn)樵诠ぷ鞯臅r(shí)候,地形和地勢(shì)等問題會(huì)影響操作,比如在山嶺地區(qū)修建公路,路堤工作的時(shí)候要填埋的工作量大,重量大,對(duì)地基的承受能力的要求也會(huì)隨之變高。進(jìn)行操作前,必須檢測(cè)填石路基的地基能夠承受的荷載,從而保證地基能夠承受的荷載力與各種填石和路堤工作的規(guī)定相符。進(jìn)行操作過程中,如果路基發(fā)生較為嚴(yán)重的沉降,路基的內(nèi)部將會(huì)形成剪應(yīng)力,從而影響路基的穩(wěn)定性。進(jìn)行填石路基的時(shí)候,地基的不均勻?qū)е鲁两祮栴}是很容易就會(huì)發(fā)生的,因而對(duì)石料間的嵌擠有著很高的要求,如果將其破壞,路基將會(huì)變得很不穩(wěn)定,從而發(fā)生難以修復(fù)的沉降。所以在進(jìn)行填石路基的操作的時(shí)候,特別是高填方的路堤工作,必須首先確保地基的承受能力大小,如此才能確保路基壓實(shí)的質(zhì)量,確保路基能夠正常的使用,操作過程中要是地基的承受能力較差,應(yīng)該對(duì)其嚴(yán)格控制,并盡快找出解決方法,如果不及時(shí)處理將會(huì)導(dǎo)致路基發(fā)生坍塌,使整個(gè)路面工程發(fā)生問題,嚴(yán)重的話會(huì)對(duì)公路項(xiàng)目的質(zhì)量和作用發(fā)揮有著很大的阻礙。
現(xiàn)行的《公路路基施工技術(shù)規(guī)范》中只是提到:“路堤基底應(yīng)在填筑前進(jìn)行壓實(shí),高速公路、一級(jí)公路和二級(jí)公路路堤基底的壓實(shí)度不應(yīng)小于85%?!?,并沒有對(duì)路基的地基承載力作出具體的規(guī)定。本文就填石路基的地基技術(shù)及處理要求現(xiàn)狀,對(duì)甘肅已建或在建高速公路進(jìn)行了大量施工現(xiàn)場(chǎng)和相關(guān)資料的調(diào)研工作。調(diào)研結(jié)果表明,由于目前設(shè)計(jì)及施工方案對(duì)此問題沒有充分重視,在設(shè)計(jì)及具體施工過程中未對(duì)地基加以嚴(yán)格的要求與控制,從而出現(xiàn)填石路基在竣工后,甚至施工階段中就由于地基的原因而發(fā)生變形破壞的現(xiàn)象。據(jù)此,初步提出填石路基的地基承載力技術(shù)要求與處理要求:
5.1.1 填石路基的地基承載力技術(shù)要求
如上所述,填石路基對(duì)地基的沉降要求較為嚴(yán)格,在填石路基填筑前應(yīng)對(duì)地基的承載力進(jìn)行測(cè)試(具體測(cè)試方法可參照橋梁基礎(chǔ)的規(guī)定進(jìn)行),地基的承載力應(yīng)滿足路基不同填筑高度的要求; 1) 當(dāng)填石路基填筑高度小于10m時(shí),地基承載力不宜低于150KPa;2)當(dāng)填石路基填筑高度為10- 20m時(shí),地基承載力不宜低于200KPa;3)當(dāng)填石路基填筑高度大于20m 時(shí),路基應(yīng)宜填筑在巖石基面上。
5.1.2填石路基的地基處理要求
在填石路基填筑前,首先應(yīng)該對(duì)原地面進(jìn)行表面清理,清除樹木等雜物,一般耕植土地段原地面應(yīng)清除表土15cm 深,同時(shí)用滿足規(guī)范要求的土料回填原地面的坑、洞等,并按規(guī)定進(jìn)行壓實(shí)。如果基底為松散土,使其重型壓實(shí)度不小于 90%,當(dāng)填石路基高度小于80cm 時(shí),基底壓實(shí)度不應(yīng)小于 95%。
5.2 填石路基對(duì)地基的排水要求
由于填石路基的孔隙較大,水較易從邊坡或路面等部位進(jìn)入路基中:而且由于填筑體的滲透性好,水很容易滲入地基,同時(shí)若地基范圍內(nèi)存在地下水,也會(huì)浸濕地基,這都會(huì)影響填石路基的整體穩(wěn)定。所以路堤基底范圍內(nèi)地面水或地下水影響路基穩(wěn)定時(shí),填石路基應(yīng)采取必要的引排、攔截等措施或在路堤底部填筑不易風(fēng)化的片石、砂礫石或塊石等透水性材料來設(shè)置透水層,及時(shí)疏散水分,以防止水對(duì)地基的不良影響。
6 結(jié)語
由此得知,必須高度注重填石路基施工過程中壓實(shí)技術(shù),只有掌握好了填石路基的施工技術(shù),才能更好的提高填石路基的變形穩(wěn)定性與整體強(qiáng)度。
參考文獻(xiàn):
[1]邱宇,郭昕.填石路基壓實(shí)技術(shù)與質(zhì)量控制方法及工程應(yīng)用[J].公路與汽運(yùn),2012,03:137-140.
[2]陶寶全.對(duì)公路填石路基施工技術(shù)應(yīng)用的思考[J].改革與開放,2011,10:78+80.
[3]隋玉鳳.高速公路填石路基試驗(yàn)段施工質(zhì)量控制[J].價(jià)值工程,2011,24:82.