梁晓林
[内容摘要] 本文将通过介绍我国国内高速公路施工中常见的填石路堤的问题介绍,结合国内国外对高速公路填石路堤最新研究成功,综合施工实践中施工人员的创新理念来对高速公路填石路堤技术应用做进一步的探讨。
[关键字 高速公路 填石路堤 技术应用
1.国内高速公路填石路堤技术现状
1.1 填石路堤定义。填石路堤顾名思义指的使用石料为主材料的路堤地段。一般填石路堤采用粗粒成分多的填料。但是由于我国相关的法律法规的验收标准基本都是按照高速基层细土制定的,所以为填石路堤的标准建造造成了一定的不方便。在填石路堤研究深度和广度上,我国还有相当一段路要走。
1.2 我国填石路堤研究现状。公路发展在我国发展起步晚,技术条件不够好,但是我国的高速公路发展速度非常的迅速,起点也比较高。所以,我国的公路研究重视重难点问题的攻克,重实用忽视基础性研究,重借鉴国外“先进”经验忽视实践中的创新和经验总结。
1.3 国内现行的关于高速公路填石路堤技术的相关验收标准。目前,我国尚没有对高速公路填石路堤技术相关参数做出系统性的参考,只在具体的细节规定了参数。一是,高速公路填石路堤压实标准要求:压路机不低于12吨,夯锤不低于2.5吨,以保证整个压实作业的质量。二是,材料选用。高速公路填石路堤用料必须能抗风化,填充过程中,应该保证松铺厚度低于50。三是,施工工艺。高速公路填石路堤过程一般采用分段填充,分层填筑、压实。四是,高度要求。高速公路填石路堤高度一般要求在20以下,部分地段可以在20左右,方便后期的保养和维修。五是,施工检测。施工完成以后,必须对高速公路填石路堤进行密实度检测。实践发现,利用振动压路机(不低于12吨)进行密实度检测的效果是最好的。
2.高速公路填石路堤采用的填充料相关介绍。
2.1 高速公路填石路堤填充料的种类。由于我国现行的标准是建立在细粒填料的基础上的。所以目前,我国对填石路堤填料的划分没有明确量化:一般简单的分为坚硬、中硬和软质三种类型。
2.2 高速公路填石路堤检测方法。目前,我国对高速公路填石路堤尚没有一个非常有效的检测方法,这也是国内一个重点研究课题。因为,我国验收高速公路合格与否,会主要看最大干密度值。但是采用常规的压路机检测由于各种人为和自然原因,统计数据往往有差距,目前,最新的有振动击实仪,但也仅仅解决了自动化检测方面的问题,对精确度方面没有太大进展。
2.3 高速公路填石路堤填石料的控制。在高速公路填实路堤中,如何对填石料进行有效的级配至关重要。理论上,填石料的级配对高速公路最后的质量有相当大的影响,不过,目前由于技术研究的不深入,不够透彻,在实践中,多用施工工艺弥补填石路堤的填料级配的不足。
2.4 高速公路填石路堤填石料的变形。一般高速公路填石路堤的填石料多采用一级材料。一级填充料可以充分发挥变形快,压缩性小的优势,为路堤顺利修筑提供了良好的保障。
2.5 高速公路填石路堤长期性能研究。我国高速公路建设都会提前做好相关的规划并进行图纸设计,理论计算。但是,由于自然界和人为的各种因素制约,特别是填料的风化效果,会对正在施工或者已经完工的高速公路的产生负面影响。目前,国内在这方面有研究进展的是在石料的力学特性上,希望在不久的将来,国内对于石料的使用可以有着自己的实施标准。
3.高速公路填石路堤的施工技术研究。
高速公路填石路堤施工技术研究追根到底就是填料压实的研究。研究如何在成本控制条件下,保证高速公路填石路堤的质量和使用寿命。目前,我国高速公路的技术已经非常成熟,但是因为公路本身具有负责性,造成的控制困难尚没有解决,需要进一步的基础性研究来克服。这里介绍几种常见的施工技术
3.1 静压力作用碾压机械。这种施工技术,是目前我国高速公路中非常常见的施工技术,因为静压力作用碾压机械不需要操作人员的专业知识,只需要简单培训即可。但是,这种施工工艺只适合初期的公路建设中。因为它存在着种种的缺陷,比如压实度无法保证,冲击力不够。
3.2 振动压路机械。这种施工技术一般和静态力作用配套使用,应该领域非常广泛。使用这种工艺,施工的效率得到了很大提高,国内众多的施工方对这种工艺有着非常成熟的经验。但是,这种工艺费用比较高,冲击力足够,但是公路路堤的压实度无法保证,密实度也无法实现。
3.3 冲击压路机机械。这是我国目前新兴的施工方式,费用非常高,操作技术要求也比较高,对操作人员的业务能力要求比较高,所以目前应用的范围不是很大,只在一些地段使用过。但是从目前的工艺实践中和大量的实验中可以得出,冲击压路机机械这种工艺在压实作业,保证密实度方面有着非常好的效果。目前,国内众多公路施工方对此工艺都有着浓厚的兴趣。
4.高速公路填石路堤的检查方法和手段。
目前,我国在高速东路填石路堤检查方面有两大体系,数十种具体解决办法。本文将通过对比常见的检测方法的来对有代表性做法进行简单的讨论。
4.1 业内最常见使用率最高的检测方法:灌沙法和灌水法。这两种技术有利于相关的技术人员做到全程监控,在使用上非常的方便,不要求施工人员具备专业的素质。但是由于采用的是传统的施工工艺,只单纯凭施工人员的经验来处理,一方面原材料的利用率难以保证,造成了大量的原材料的浪费,另一方面,由于这种施工工艺在密实度方面无法保证,所以只能作为常规存在,不能作为新技术作为推广。
4.2 最新的研究施工检测方法:压实沉降差。第一,这种施工检测方法是利用在一定压力下,路基的下降程度来推算高速公路填石路堤密实度是否合乎规格。这种方法,理论基础理论研究都有一定的深度和广度,实际操作中也比较简单实用。但是,这种方法由于体现设定了相关的条件才能具体实施,在现实中,高速公路填石路堤的影响因素众多,对这种压实沉降差计算方法造成了一定的干扰。
5.目前,我国高速公路填石路堤技术研究方向
随着我国高速公路的建设里程不断增加,工程技术不断成熟,工程技术研究也在不断的深入,在高速公路填石路堤方面也举得了巨大的进步。但是尚有一些问题需要解决,这也是目前我国高速公路填石路堤的研究方向。
5.1 高速公路的路面裂缝。高速公路由于受到各种人为和自然界的因素影响,高速公路的路面经常会出现各种原因的裂缝。高速公路填石路堤如何在防止路面出现裂缝方面做出贡献,是目前,我国高速公路填石路堤重要的研究课题。
5.2 高速公路路基风化现象研究。由于高速公路工程自身具有复杂性,涉及众多方面。在人为方面我们可以通过人员业务培训,加强工程监督来防范,但是对于自然方面,比如路基风化,我们只能做到尽可能的延缓和降低。如何选择合适的施工材料和施工工艺,防止高速公路路基风化,是目前我国高速公路工程中急需解决的问题。
结束语:随着我国经济的不断发展,基础设施建设在拉动我国内需增长的重要性越来越突出。在此背景下,高速公路建设必将迎来新的高峰,如何保证高速公路填石路基的稳定性成为了必须要解决的问题。相信随着研究的不断深入,日后肯定会产生新的施工工艺和施工材料来促进高速公路填石路基的进一步发展,在验收标准上作出更严格的规范。
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[4]杨世基,郝中海 .公路填石路堤的压实.公路交通科技 ,1999