路基施工质量控制要点分析

2017-03-08 13:51陈铁柱
绿色环保建材 2017年1期
关键词:压路机含水量碾压

陈铁柱

大连久龙建设有限公司

路基施工质量控制要点分析

陈铁柱

大连久龙建设有限公司

道路工程是一个系统工程,路基施工是其中一个关键的环节,路基压实度的优劣更是直接影响道路的使用寿命。本文从地基处理、路基的材料选择、路基压实方法等方面论述了路基施工中的控制要点。

路基施工;路基压实

1 前言

四通八达的道路给人们的出行带来便利,然而越来越多的道路质量问题也给交通安全带来了隐患。因为很多道路的质量问题都源于路基的质量问题,所以文章从多角度分析影响路基施工质量的因素以及解决办法,谨供施工参考。

2 路基施工前的地基处理

地基指的是承受上部结构荷载的那部分土体,地基虽不属于建筑的组成部分,但它对保证道路的坚固耐久具有重要的作用,地基的坚固与否直接影响路基的施工质量。道路施工中常遇到路线穿越田地、池沼等不利地质,这种情况下,首要问题是做好地基处理。常见的地基处理方法包括:换填法、强夯法、挤密桩法、振冲法及各种以水泥石灰等为胶凝材料的化学固结方法等。针对不同的地质情况及所需要的地基承载力,设计单位都会给出明确的地基处理方法,此处不赘述。需要指出的是,无论采用哪种地基处理方法,施工中都必须严格按照图纸的要求去做,切实保证施工质量,坚实的地基为整个道路的耐久性提供可靠的保障。

3 路基材料的选择

路基是道路结构中的重要组成,承受着路面面层和基层散射下来的荷载。所以构成路基的材料必须具有足够的强度和稳定性,经合理压实后才能确保路基功能的有效发挥。

路基工程中常见的填筑材料有以下几类。

(1)石质土类:包括漂石(块石)、卵石(碎石)、矿渣、碎石土等,这些材料内摩擦系数大,材料自身强度高,水稳定性很好,经合理级配并碾压密实后,能形成稳定的整体,是很好的路基填筑材料。

(2)砂质土类:包括砂土及砂性土。该类土含有一定数量的粗骨料,透水性较好且具有较大摩擦系数,强度与水稳定性较好。实践证明在该种材料中适量掺入粘性土,使其具有更好的粘结性,经有效压实后能显著提高其整体稳定性,改善路基的使用质量,是较好的路基填筑材料。

(3)粉性粘土及淤泥质土等。该类土普遍具有粗颗粒少、细颗粒比例高,遇水易膨胀,强度低,可压缩性大等特点。一般不宜做路基填料,但在材料匮乏地区该类材料经有效的技术性改良(如掺拌良好的路基填料或其它化学改良剂后,也可以谨慎使用)

对于路基的填筑材料,必须从技术、经济、环保等多方面进行综合考虑。原则上应就近取材,但总体要求是选材要具有良好强度、级配、水稳定性并易于压实。对不同种类的材料,应分层填筑并尽量减少分层,每种材料的总填筑厚度不应小于0.5m,不得混填,以免形成层间滑动面。如以透水性小的材料填在下层时,应将该层顶面做成4%的双向横坡,以利于排水。

4 路基的压实

所谓压实就是土体在压力作用下克服土颗粒间的内聚力和摩擦力,其原有结构被破坏,土颗粒重新排列,密度、强度和稳定性被优化的过程。一般来讲,影响路基材料压实的因素有以下几点。

(1)路基材料的级配。所谓级配是集料中各粒级颗粒的分配情况。不同粒径按照一定比例混合在一起,每一级都占有适当的比例,可以使集料整体达到较高的密实程度。在施工前,需要把作为路基填料的土体现场取样并反复试验,通过多次分组实验,得到该土质的实际级配及达到最大干密度时的级配参数。根据实验数据,对现场拟用作路基填料的土体反复掺拌合适粒径的材料,使现场的材料级配参数接近实验所得的最佳级配参数。只有严格控制路基材料的级配,才能确保所用材料经合理碾压后达到最大密实度。

(2)路基材料的含水量。土颗粒间存在内摩擦力和粘结力,土体受碾压时,外部压力需要克服土颗粒间的内应力使其相互靠近,而土颗粒间的内应力随着相互靠近而增大。如果土含水量过小,压实达到一定程度后,碾压力不能克服土颗粒间的内摩擦力,此时压实的土体干密度小;当土体含水量适当增加,水在土颗粒间起到了润滑作用,使土颗粒间的内摩擦力减小,相等的碾压力可以继续克服土颗粒间的内摩擦力,土体被进一步压实,干密度增加。如果土体含水量继续增加超过某一限度,土颗粒间的粘结力被破坏而使颗粒变得松散,在相等的外压力作用下,土的干密度反而变小,出现“弹簧”现象,也就是常说的“翻浆”。所以土的含水量过小或过大都不利于土的压实。实验中,压实土体达到最大干密度时土中的含水量被称为土的最佳含水量。在施工前必须将待用的路基材料取样送实验室,经实验确定待用土体含水量及其最佳含水量。如果土中含水量偏小,需要适量洒水喷拌;如土中含水量偏大,需要翻晒或掺拌适量的石灰进行调节,以使土体达到最佳含水量。

(3)碾压分层厚度。其他条件相同时,填料的分层厚度在很大程度上影响着材料的压实。外界压实功只能作用到有限的土层深度,材料摊铺层过厚,压力会在土体表面形成一层坚实的板体,导致土层深处土体无法被有效压实,形成质量隐患;如材料摊铺层过薄,需要多次平整碾压,势必造成工期及机械资源的浪费。

(4)待压实路基表面平整度。因为碾压设备的碾压面是一个平面,如果待压路基表面凹凸不平,造成凸起的地方承受着较大碾压力,而凹进去的地方受到的压力较小,压力不均导致密实度不够。所以待压路基表面越平整,路基土体承受的压力也越均匀,路基就越容易被压实。

(5)压实机具及碾压方式。目前路基施工常用的机械有单钢轮振动压路机、三钢轮静压压路机、凸块(羊脚碾)式、冲击式压路机等类型,最常用的压路机为单钢轮振动压路机。路基碾压一般分初压、复压和终压。初压时,路基土体松散,易产生推,应遵循“从低至高、从两侧向中间,从慢到快”的碾压原则。复压时,土体已初步压实,在选择合适振频和振幅的同时可适当提高压路机的行走速度,以提高碾压效率。终压的目的是消除轮迹,增加土体表面压实度,所以终压应采用静压的方式,且行走速度宜放慢。过度碾压会使被碾压土体出现骨料离析、水分上行、土体翻浆等现象,所以碾压施工前要铺筑试验段,以确定压路机的机型、振频、振幅、行走速度和碾压遍数等参数。

5 结束语

路基质量直接影响着道路的使用寿命,要充分重视路基施工的重要性,针对不同的路基状况制定有针对性的措施,采用科学的施工工艺和行之有效的施工方法,努力提高路基施工质量,以达到提高道路整体质量和延长道路使用寿命的目的。

[1]JTG F10-2006.公路路基施工技术规范[S].

陈铁柱(1982)男,辽宁省葫芦岛市绥中县,学士学位。大连久龙建设有限公司,中级工程师,道桥专业。

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