试析填石路基施工技术在公路工程中的运用

2015-03-24 11:24梁开东
黑龙江交通科技 2015年9期
关键词:填石摊铺填料

梁开东

(贵州省独山公路管理段)



试析填石路基施工技术在公路工程中的运用

梁开东

(贵州省独山公路管理段)

作为一种特殊的路基结构型式填石路基在山区公路建设中有着广泛的应用。目前对填石路基的施工设计和施工工艺还不够明确,基于对填石路基施工质量展开研究,研究了岩石工艺中的关键问题。

填石路基;压实;施工技术

1 填石路基施工技术

1.1 填石路基的地基处理

为了满足线形的要求填石路基的填筑高度高,工程量大,再加之碎石材料本身具有较高的密度,这就对地基的承载能力提出了较高的要求。就普通的路基而言,由于路基填料之间具有一定的粘聚力,当地基承载能力而产生不均匀沉降时,路基填筑体可以在一定范围内随路基沉降而沉降。但填石路基其相互之间基本无粘聚力作用,但可以通过碎石之间的摩擦和相互嵌挤作用提供较大的抗剪切变形能力。当路基产生较大沉降时,路基内部产生的剪应力大于路基的抗剪强度时就会发生剪切变形而导致路基失稳。

在填石路基施工之前要对原地面进行清表处理,当地基土含水量较高时要进行翻晒处理,当路基土强度不符合要求时要进行换填处理,可以结合现实际地质状况采用抛石挤淤、排水等处理措施对地基进行加固处理。对于填筑高度10 m以下的路基,其地基承载能力要不低于150 kPa,当路基填筑高度在10~20 m时,地基的承载能力要不小于200 kPa,当路基填筑高度大于20 m时,一般需要在岩石基底上进行路基的填筑作业。当填石路基的原地基存在一定坡度时,为保证路基的整体稳定性,需要结合地形开台阶处理。总之填石路基对地基的不均匀沉降较为敏感,在施工过程中要严格控制地基的处理,保证其承载能力满足要求。

1.2 填石路基的摊铺与整平技术

在填石路基施工过程中碎石填料的摊铺是重要的环节,合理的摊铺工艺能够有效的避免路基填料的离析,提高路基的压实效果。目前在填石路基施工过程中常用的路基填筑方法主要有渐进式摊铺方法、后退式摊铺方法和混合摊铺方法三类。通过实际的施工过程来看,当采用后退式填筑方法时,填料表面平整度较差,填料的离析状况较为明显,填筑厚度也不宜控制。相比较而言采用渐进式摊铺的路基平整度较高,填料的填筑厚度和压实度也较为容易控制。渐进式填料方法要求填料的卸载和摊铺同步进行,按水平分层,先高后低和先两侧后中央的顺序施工。需要重点强调的是在碎石填料施工过程中要增加足够数量的大功率推土机以 便于施工。

填石路基的整平过程要保证粒径大的填料处于每层的底部,粒径较细的填料处于上部并能够填充大碎石之间的空隙。同时为压路机提供一个便于行进的平整工作面。此外在施工现场还需要配备专门的工作人员对超大粒径的碎石和较为明显的空隙进行处理。填石路基的松铺厚度要结合现场的试验、岩石填料的特性和填料的最大粒径进行综合确定,松铺系数在要在正式施工之前确定,一般选择为1.1~1.2之间。

1.3 填石路基压实机械选择

在填石路基施工过程中压实的效果跟压实机械有着直接的关系。目前在填石路基施工过程中现场采用的压实设备的吨位和激振力普遍存在不足的现象。填石路基采用的压实方式主要分为静力压实、振动压实和冲击压实三大类。静力压实主要是利用施工机械的自重产生静滚压力,使得材料产生永久变形从而达到岩石的目的,但材料的压实时间长。振动压实通过产生一定的激振力来减小填料之间的摩擦力,增加密实度来达到岩石的目的,压实过程中主要是选择合理的振动频率和振幅。

跟普通路基施工相比,填石路基填料的粒径大、强度高,所以需要较大的压实功才能达到较为满意的压实状态。总体来讲在填石路基压实过程中振动频率要控制在30~35 Hz左右,振幅要达到1.8 mm以上。当采用冲击压路机进行冲击压实时,要选择好冲击压路机的压实厚度,一般控制在2~3 m左右,冲击压实的变数在15 遍左右为宜,冲击压路机的行进速度要保持在10~15 km/h左右,以便保证冲击压实的效果。

1.4 填石路基压实工艺

填筑路基施工过程中只有对路基进行严格的压实施工才能有效的保证填料之间的相互嵌挤作用,从而提高路基的整体强度和稳定性。压实过程中既要保证填料获得充分的压实功,也要避免过度压实。压实过程中要对填料的均匀性进行检测,避免出现离析现象。另外在压实过程中由于填料不断被挤压,填料的整体粒径组成状况、密度、强度和稳定性都在发生变化。

压实过程中要控制好碾压的参数,主要包括碾压速度和碾压的遍数。碾压的速度决定了单位面积内材料所获得的压实时间,要在考虑施工经济性、安全性的前提条件下选择最佳的压实速度,填石路基的压实遍数主要是通过试验段进行确定。对于岩石类的填石路基,路基的含水量对压实效果影响较小,在施工过程中可以不作考虑,但是如果填石路基中细料土含量较多时要结合现场的实际状况适当增加洒水的工序。

2 结 语

填石路基在山区公路建设中有着广泛的应用,填石路基在施工工艺等方面跟普通路基施工存在着较大的区别,本文重点针对填石路基施工过程中的主要环节展开研究,从填石路基施工过程中的路基处理、摊铺与整平技术、压实机械选择、压实工艺和边坡施工几个方面展开研究,对推动填石路基施工技术的发展有着积极的意义。由于填石路基填料粒径和材质的多样性,在实际施工过程中还需要结合实际情况不断加大对特殊环境下填石路基施工技术的研究。

[1] 郑密密.铁路填石路基填筑压实技术研究[D].西南交通大学,2012.

[2] 林怀钏.谈山区高速公路填石路基施工工艺管理[J].交通企业管理,2010,(4).

[3] 张雪松.填石路基的施工方法和要求[J].中小企业管理与科技(上旬刊),2011,(2).

2015-05-03

U416.1

C

1008-3383(2015)09-0046-01

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