张亚鹏
摘 要:路基作为公路工程施工中的重要组成部分,对后续路面施工、防护施工具有重要作用。基于此,本文对影响填石路基施工的因素作了分析,重点对基底的处理、填筑施工、摊铺施工等内容进行了介绍,通过加强填石路基施工技术的运用,可保证工程施工质量,提升施工水平。
关键词:公路工程;填石路基;影响因素;石料
中图分类号:U41 文献标识码:A 文章编号:1671-2064(2017)15-0078-01
填石路基是公路工程施工中常用的一项施工技术,它的应用不仅能让路基整体稳定性得到有效提高,还具有明显的社会效益和经济效益,尤其是在地势险峻的山区,该项技术的作用和特征能够更充分的体现。
1 影响填石路基施工的因素分析
填石路基施工技术不同于传统的路基施工技术,其透水性好、路基硬度高、耐寒能力强,所采取的填筑材料主要由粒径较大的碎石构成,通过摩擦和挤压,可使得不同碎石借助外部应力和自身摩擦的方式粘结在一起,从而使得路基整体表现出比利用传统路基施工技术所得到的整体稳定性要好,但在实际的施工中,却出现了较为严重的沉降现象,而其现象依然会对其稳定性造成不利影响。就其整体施工而言,影响因素为以下四方面:
1.1 填石密度
由于施工所采取的石料类型和种类不同,其对应的路基稳定性就会存在一定差异性,同时对于同一材质的石料来说,对于路基的填充既不是填石密度越高,路基稳定性越好,也不是填石密度越低,路基稳定性就越好,而是通过选用合适的填充密度,并结合公路工程施工的具体路况来保障路基的稳定性。
1.2 填石粒径
在填石路基施工中会使用大量的石料,并且在实际施工中也会出现明显变化,而其变形作用会随着填石施工的完成而结束,同时因为施工所需的石料颗粒直径具有较大差异,所以石料的均匀性会得不到完全保证,进而易出现石料被压碎和挤压的现象。其次由于填石粒径过小,粒径范围较窄,在实际的夯实过程中,碎石之间很难形成较强的粘结力,导致路基因受外力的大小而发生变形,使路基稳定性变差。
1.3 填石材质
由于填石的石料材质在不同的开采地区,表现的物理性能与化学性能差异较大,一般而言,花岗岩与云母石会表现出较好的抗风化性能,而竹笋石受水分的影响较大。其次因为石料本身的吸水性及岩层结构类型不同,加之石料在长期的使用过程中,会因为水分的增加和风化作用的加剧而削弱石料的性质,进而影响到路基的施工质量。
2 填石路基施工技术的应用
2.1 施工石料的选择
首先要选择结构规则匀称,粒径大小相近的石料,因为外观匀称的石料在后续的压实过程中,可更好的保障空隙的均匀分散,进而提高碎石之间的接触表面积,增加粘结力,同时也可选择碎石颗粒直径较大的石料,其能使得石料间的粘聚力降低,促进路基强度的提高,使其具有更强的抗剪力,同时通过加大填料间的嵌挤摩擦力,可避免路基因荷载力不足而导致大范围的沉降。其次对于开采的填石石料,在保障其物理和化学性能的基础上,应尽可能选择距离施工路段位置较近的山区进行开采,并通过定点爆破获得碎石,同时在运输石料的过程中,应尽可能防止运输车的颠簸,保障碎石混合的均匀性,并且不能进行大粒径石料的运输,以预防碎石相互摩擦而产生应力变形。
2.2 基底的处理
在进行基底处理时,宜采用深度压浆的方式,并要着重强调基底的均匀强度,同时为保证基底的稳定性得到有效增强,施工人员需利用混合岩石和细粒土的方式进行基底的处理,因为这样的混合基底,能够有效降低岩石和细粒土间承载力的差异性,而在处理粒土地基时,可以设2~3层的过滤层增设到填石路堤上面,但需注意过滤层的厚度,其过滤层材料整体厚度往往要低于50cm,但也必须要高于30cm。其次如果选择混合地基,其要求施工人员先要进行岩石的炸平工作,在完成这一工作之后,才能将过滤层设置在细粒土的位置上面,而当遇到一些特殊情况时,通常会通过土木材料的增设来加强基底强度的均匀性。
2.3 填筑施工
因为在不同路段的填挖工作中,填料的性质会有所差异,所以在进行填挖时,一定要着重考虑填料的性质,如果不能充分考虑这一问题,容易导致实际施工中泥土黏附在石料表面,进而影响公路运营中的积水和雨水的排放,甚至还会引发路基沉降。因此在实际的施工中,需待石方建筑完成后,才能进行土方建筑,而对于石头和泥土混合出现在同一路段的情况下,则不能在同一填方路段中同时放置这两种建筑。其次在进行路基填石时,可利用石渣和石屑来完成石料间的填补工作,以使得石料间不会存在孔隙,并且要选用分层填筑的方式,对于地基要保持填土层在40cm以上,如果在山区进行公路施工,则要在施工地基夯实深度为60cm左右的填筑基准坑,并清除地基的软土砂垫层,以利于保障填石路基的基本排水、透水性能。另外选用分层的填筑方式,不但可保障石料混合均匀,还可有效控制其填筑厚度,为后续的碾压环节减轻工作量,同时对于路基的填筑,需在保证底层填筑均匀的情况下,采用阶梯式的堆砌方法使施工边界可形成梯形的稳定结构,并借助较为规则的路边固定砖来固定石料,以防止其因为压力或震动而产生层位滑移。
2.4 摊铺施工
在进行路基攤铺施工时,往往利用渐进式的方法。首先施工人员需进行一定面积的设置,这样才能让之后的施工作业利用推土机来完成初级平整工作,同时在向前进行填料的推移时,前后间距最好维持在3m左右,然后再在完成初级平整工作的工作面上开展摊铺工作,并且在进行整平工作时,要同时进行堆放和摊铺施工。其次在对地基与碎石接触面进行摊铺时,需先将石屑与黏土作为过渡层来连接地基表面与填石路基底面,一般在碎石粒径与用量比值的12%左右,之后在摊铺时,要将整个接触面的缝隙填满,增加摊铺的稳定性,并待摊铺完成后,借助压力测试仪对摊铺路面的稳定性能进行测试,一般要求抗压能力大于5MPa,即认为是符合公路的承载要求。另外在测试过程中,要及时观察和记录填石石料的应变结果,对于出现磨损碎石的情况,需选用硬度更大的石料来提高摊铺的稳定性。
2.5 压实施工
首先路基的压实度往往是由压路机碾压速度、次数和碾压厚度等因素所共同决定的,例如就路基的碾压厚度来说,在相同压实条件下,土层密度会随着路基厚度的增加而降低;而就路基碾压速度来说,当碾压速度过慢,就会延长单位面积材料的碾压时间,同时也会增加材料被碾压的能量。因此在路基压实的过程中,施工人员一定要对各影响因素加以控制,通常情况下,压路机的碾压速度在1.5km/h-2.5km/h范围内较为合适,其碾压次数一般在4-6遍之间。其次由于土层的压实密度会受其含水量的影响,一旦含水量过高,会降低路基基层的密度,进而导致路基出现沉降现象,影响到路基的稳定性,所以在施工中还要对土层中的含水量进行有效控制。
3 结语
总之,在公路工程路基施工中,填石路基施工技术的应用对工程施工质量有着极大的影响。因此相关单位需对此技术的应用给予高度重视,并注重工序施工要领,提升施工水平,进而保证路基质量和稳定性,为之后的公路建设和运营奠定良好的基础。
参考文献
[1]谢裕.刍议填石路基施工技术在公路施工中的应用[J].科技资讯,2013,(31):39.
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