■戴文靜 ■江西中捷工程建設(shè)有限公司,江西 南昌 330000
現(xiàn)代化的公路運(yùn)輸,對公路既要求能夠保證全天候通行車輛,還要求能保證車輛以一定的速度,安全舒適經(jīng)濟(jì)的通行。因此,精心設(shè)計、施工,保證路基的性能,特別是良好的長期使用性能,有利于保障公路質(zhì)量,提高運(yùn)輸效益的同時,也節(jié)約了投資,意義重大。
路基是公路的承重層,公路路基施工對下一步路面的施工,甚至整個工程質(zhì)量的都會產(chǎn)生很大影響,是整個公路施工工程的關(guān)鍵,不加以重視,可能使工程出現(xiàn)質(zhì)量隱患,對公路的正常使用造成嚴(yán)重影響,浪費(fèi)大量的人力、物力和財力,所以,對路基填方壓實(shí)施工的每一個細(xì)節(jié),都要求必須做到嚴(yán)格控制,以使得路基壓實(shí)的質(zhì)量得到保障。
路基指的是按照路線位置和一定技術(shù)要求修筑的作為路面基礎(chǔ)的帶狀構(gòu)造物,是鐵路和公路的基礎(chǔ),路基是用土或石料修筑而成的線形結(jié)構(gòu)物。路基應(yīng)當(dāng)堅(jiān)固且穩(wěn)定,以保證路面結(jié)構(gòu)能夠承受汽車的長期荷載作用,同時,路面結(jié)構(gòu)層也能夠?qū)β坊鸬奖Wo(hù)作用,這樣,車輪和大氣的破壞就不會直接作用于路基。從材料上分,路基可分為土路基、石路基以及土石路基三種。
路基壓實(shí)度是填土工程的質(zhì)量控制指標(biāo)。先取壓實(shí)前的土樣送試驗(yàn)室測定其最佳含水量時的干密度,此為試樣最大干密度。再取由壓實(shí)后的試樣測定其實(shí)際干密度,用實(shí)際干密度除以最大干密度即是土的實(shí)際壓實(shí)度。用此數(shù)與標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的壓實(shí)度比較,即可知道土的壓實(shí)程度是否達(dá)到了質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。由于常年暴露于大自然環(huán)境下,因此路基的穩(wěn)定性在很大程度上受到當(dāng)?shù)氐淖匀粭l件影響。同時,路基填方壓實(shí)質(zhì)量還與其他許多因素有關(guān),例如:壓實(shí)功、填土的含水量以及每層鋪土厚度,是其中的幾個主要的因素。
(1)壓路機(jī)械的影響。壓實(shí)機(jī)械在其上施加的壓力很大程度決定了路基填方壓實(shí)后的干密度。在最初碾壓壓實(shí)開始過程中,填土的干密度將急劇增加。然而當(dāng)填土的干密度接近其最大值時,繼續(xù)加大壓實(shí)功對填土的干密度影響很小。因此,在施工過程中,在每層填土上,不需要讓碾壓機(jī)械盲目過多地增多碾壓次數(shù)。(2)含水量的影響。當(dāng)壓實(shí)功相同時,路基填土的含水量將直接影響壓實(shí)質(zhì)量。當(dāng)填土含水量較低時,土顆粒之間存在較大摩阻力,不易將填土壓實(shí)。而當(dāng)填土具有合適的含水量時,其中的水能起到潤滑作用,降低了土顆粒之間的摩阻力,因此填土容易被壓實(shí)??紤]到每種土壤的最佳含水量各有不同,所以在對填土壓實(shí)時,應(yīng)當(dāng)使其處于最佳含水量,再施以合適的壓實(shí)功將其壓實(shí),如此,可得到最大的干密度。至于可由擊實(shí)試驗(yàn)獲得不同填土的最佳含水量以及所能獲得的最大干密度。(3)鋪土厚度的影響。在壓實(shí)功的作用下,填土的壓應(yīng)力隨深度增大而逐漸減小,其影響深度與壓實(shí)機(jī)械、土的性質(zhì)和含水量等有關(guān)。鋪土的厚度要求在壓實(shí)機(jī)械壓土的作用深度之內(nèi),這就需要考慮土層的最優(yōu)厚度問題。如果鋪土過厚,將導(dǎo)致需要壓很多遍才能達(dá)到滿足規(guī)定的密實(shí)度。而鋪得過薄也對施工無益,鋪土過薄將導(dǎo)致最終機(jī)械的總壓實(shí)遍數(shù)增加。因此,要使土方得到壓實(shí),同時機(jī)械的功耗費(fèi)最少,就需要有恰當(dāng)?shù)匿佂梁穸?。此外,土質(zhì)等因素也可影響填方壓實(shí)。
結(jié)合以上內(nèi)容,可知只有做好路基填料、含水量、壓實(shí)機(jī)械及厚度、試驗(yàn)段、土質(zhì)等控制工作才能很好地滿足現(xiàn)場壓實(shí)度。
在進(jìn)行路基填料時,應(yīng)當(dāng)選擇穩(wěn)定且易被壓實(shí)的材料。而類似凍土、沼澤土等材料以及塑性指數(shù)超過26 同時液限超過50 的土都不適合作為路基填料。另外需要注意的是,含有大量草皮等易腐朽物質(zhì)的也不宜選作路基填料,當(dāng)遇到特殊情況導(dǎo)致必須選擇黃土等材料做路基填料時,應(yīng)當(dāng)先對填料進(jìn)行一定的處理,在處理后各項(xiàng)指標(biāo)滿足要求時才能投入使用。
路基填料選用前,應(yīng)當(dāng)首先進(jìn)行填前試驗(yàn),而試驗(yàn)具體的內(nèi)容包括顆粒分析試驗(yàn)、液限及塑限等指數(shù)的試驗(yàn)、含水量試驗(yàn)、相對密度試驗(yàn)、密度試驗(yàn)、強(qiáng)度試驗(yàn)以及擊實(shí)試驗(yàn)等試驗(yàn),從這些試驗(yàn)中可以得出填料的各項(xiàng)性能數(shù)據(jù),然后再進(jìn)行篩選填料,最后確定相應(yīng)的工藝流程。
另外,在施工開始前,排水設(shè)施的建設(shè)也應(yīng)當(dāng)提前做好,降低地下水位,同時需要采取適當(dāng)方法避免地下水位上升,例如采用無機(jī)結(jié)合料等材料等,一一落實(shí)施工場地的排水工作,以便控制土方的含水量在最佳含水量以內(nèi)。減少土方含水量可用鏵犁拌和土方便能有效實(shí)現(xiàn),而土方含水量通過適當(dāng)灑水能夠得到快速提高。需要保證土方含水量保持在合適范圍以內(nèi),因此需要對土方水分散失進(jìn)行不定期測定,以便有效指導(dǎo)控制土方含水量的工作。
為了使施工順利進(jìn)行,一般要在正式施工前設(shè)置一定長度的試驗(yàn)段,試驗(yàn)段不應(yīng)短于200 米。在試驗(yàn)段可進(jìn)行多方面的試驗(yàn),其中包括壓實(shí)機(jī)械、遍數(shù)、工序、厚度以及速度等。同時,在試驗(yàn)過程中需要對各種相關(guān)的數(shù)據(jù)做詳細(xì)記錄,包括機(jī)械類型、壓實(shí)工序、含水量以及壓實(shí)厚度等參數(shù),結(jié)束壓實(shí)試驗(yàn)要求必須在達(dá)到規(guī)定的密實(shí)度后。
壓實(shí)效果隨著土質(zhì)的不同而有所不同,因此,為了使壓實(shí)效果得以保證,有必要針對不同的土質(zhì)采取不同的處理措施。例如針對壓實(shí)難度大的砂性土,一般可以使用水沖密實(shí)法來提高砂性土的含水量,可以取得良好的壓實(shí)效果。具體操作為,在土方附近開挖試坑,抽出多余的水,可以借助網(wǎng)狀過濾層和小型抽水機(jī),在穩(wěn)定1 -2 天后,借助輕型振動壓路機(jī)將其壓實(shí)。
對于不同壓實(shí)機(jī)械,其有效壓實(shí)厚度不同,而對同一壓實(shí)機(jī)械而言,在不同階段,其有效壓實(shí)厚度也有所不同。壓實(shí)機(jī)械的有效壓實(shí)厚度從大到小排列依次為夯擊式、振動式、碾壓式,有效壓實(shí)厚度隨壓實(shí)遍數(shù)增加而減小。因此,為了使路基壓實(shí)的密實(shí)度以及平整度得以保證,當(dāng)土層較厚時,應(yīng)該降低壓實(shí)速度,并且做到先輕壓后重壓,先靜壓后振動碾壓。
公路路基的強(qiáng)度和穩(wěn)定性很大程度取決于路基填料的性質(zhì)及其壓實(shí)的程度。從現(xiàn)有條件出發(fā),改進(jìn)填土要求和壓實(shí)條件是保證路基質(zhì)量最有效和經(jīng)濟(jì)的方法。
綜上所述,公路工程建設(shè)中做好公路路基施工,特別是路基填方壓實(shí)施工是重要環(huán)節(jié),不可忽視。因此,要求相關(guān)部門要切實(shí)采取措施,保質(zhì)保量把公路路基的填方壓實(shí)工作做好,嚴(yán)格保證公路工程的質(zhì)量,以保證現(xiàn)代化公路運(yùn)輸?shù)男枨?,同時延長公路的使用壽命。
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