所屬欄目:交通運輸論文 發布日期:2013-08-04 09:21 熱度:
本文選自國家級期刊《黑龍江交通科技》,《黑龍江交通科技》自創刊以來,緊緊圍繞國民經濟發展對交通科技的要求,有針對性地進行技術指導;結合我省低溫嚴寒特點和實際需要報導省內交通科技新成就、科技論文和科技成果。
摘要:填石路堤是指在路基填筑施工中,利用石料填筑的路堤,其填料中粗粒含量應在70%以上。石料是山區公路建設中的主要路堤填料,便于就地取材、節約成本。但填石路堤由于其物理力學性能及行車荷載的影響,會產生沉降、收縮等不均勻變形。因此搞好填石路堤的施工上技術,提高填石路堤的施工質量,是公路修建者應重點考慮的問題。本文首先分析了填石路堤的施工工藝原理,然后說明了施工前的準備工作,最后重點對施工中的技術要點進行了探討。
關鍵詞:填石路堤,石料,攤鋪,壓實,邊坡碼砌
一、填石路堤的施工工藝原理
填石路堤是由大、小粒徑不等的石料及土組成,填料中石的粒徑不大于25cm,不同粒徑石料的含量大于70%,細料或土的含量小于30%,形成天然級配組合。通過細料嵌縫,機械的振動壓實,使大小顆粒重新排列、相互擠壓、相互鑲嵌、緊密咬合體積減小、密實度增加,從而保證路堤的穩定性。填石路基密實度與施工所選擇的壓實機型、機械組合、填筑材料和厚度、機械碾壓遍數等因素有關。通過試驗段總結,由現場觀測路基下沉值來確定碾壓遍數,為填石路堤提供一個合理的控制參數,進行指導施工。
二、施工前的準備
(一)填料的控制
填石路堤的石料強度不低于15Mpa。因此,施工前應在路基挖方或隧道棄渣中選擇合適的石料。一般情況下,中硬圍巖以上的巖石均可滿足石料要求。為了確保路堤的壓實,一般對填料的粒徑均有要求,《路規》中規定石料的粒徑不宜超過層厚的2/3。因此,石方開挖時應進行適當的爆破試驗,優選爆破參數,限制其爆破最大粒徑,并對超過粒徑的石塊進行人工解小,保證滿足填筑要求時方可調運。
(二)機械選擇
填石路堤由于填料粒徑大,填層厚度一般控制在40~50cm。填石路堤施工的壓實必須選用大噸位振動壓路機。
(三)施工放樣及現場清理
進行施工放樣,然后清除表土和樹根草皮或腐殖土。地基填筑前應進行壓實,基底壓實度不小于85%。填土高度小于路床厚度時,基底的壓實度不小于路床的標準。基底松散層厚度大于30cm時,要翻挖后再分層回填壓實。
(四)邊坡碼砌
填筑前首先人工分層碼砌邊坡,每填層碼砌寬度垂直路基中線方向不小于0.5m,碼砌時邊坡每側加寬0.2m。碼砌采用較大石塊,較大石塊碼成直角梯形,注意大面朝下,擺穩放實,空隙用碎石填塞密實,做到坡面平順。邊坡碼砌好后,按工藝試驗確定的層厚計算出堆卸石料的數量并標點,按路堤橫斷面全寬,縱向分層填筑。填筑應先低后高,先兩側后中央。半填半挖地段及幫填石質路堤要先挖臺階,分層搭接,形成整體,然后再填筑。每層填料石質應基本一致,級配應良好,厚度控制在0.5m以內,對于填料中大于層厚2/3的石塊應進行解小。應沿縱向每20m設一斷面,每斷面布設3~5個測點,用水準儀測出各點高程,相對下層標高檢查其鋪填厚度。卸下的石質填料采用大型推土機整平初壓,使石塊間大致水平,局部不平地段人工用細顆粒料找平。
三、填石路堤的施工技術要點
(一)施工工藝流程圖
(二)施工技術要點
1、填料攤鋪
(1)逐層填筑時,應安排好石料運輸路線,專人指揮協調,按水平分層先低后高的原則。
(2)自卸車上料時,填石料直接堆放在粗平石料表面上,自卸車倒退卸料;堆料和攤鋪順序是先從路基兩側邊坡碼砌結合部位向中間攤鋪;邊坡碼砌與路基結合部位盡量用細料或小碎塊石填料;用大功率推土機向前推平,有利于石料間的初步密實。
(3)對于石料級配較差、粒徑較大時,應先鋪大粒徑塊石料,應人工擺平,石塊大面向下,小面向上,分開擺平放穩,擺放過程中應盡量貼近底層,再用小石塊找平,每層表面嵌縫隙用碎石土和石屑用推土機攤平;在同一位置大粒徑塊石不應重疊擺放,隨時檢查填料的均勻性,避免石塊特別是大石塊的過度集中,確保內部密實沒有空洞。
(4)對粒徑不滿足設計要求的超粒徑石料用鎬頭機或人工配合進行二次破解,或者用挖掘機將形狀規則的大粒徑石塊撿出用于邊坡碼砌;對于表面細料明顯偏少的段落,鋪撒一層細石料或山皮土,人工嵌縫保證填滿大粒料間的縫隙;對于有明顯空洞空隙的地方,應補充細料,鋪設細料時攤鋪層面相對平順。
(5)經過人工和推土機初平后,石料攤鋪厚度控制在不超過40cm,并在初平后的上表面再填筑10cm左右的山皮土,現場測量出每層路基頂面標高,用平地機進行找平調整橫坡,平整度滿足規范要求,同時有利于壓路機的碾壓夯實。
2、壓實技術要點
填石路堤應在攤鋪、整平工作完成并且整個工作面表面平整度達到要求后方可進行壓實工序。填石路堤的穩定和變形主要和填石料的密實程度有關,為確保填石路堤有足夠的壓實效果,其壓實應采用噸位較大(《路規》中規定應在12t以上)的振動型壓路機碾壓,其主要作用是:
(1)振動時,石為料顆粒處于運動狀態,填料內部阻力大為減少,利于填料的壓實;
(2)由于振動壓路機的靜重和壓力波形式的動力作用,填料中產生壓應力和剪應力,促使顆粒間阻力減小,產生移動重新排列而壓實。
另外,壓路機的行走速度也影響著填料的壓實效果,行速越慢,單位時間內填料承受的壓實功也越高,其壓實效果越好,但行速過慢又會增加工程成本。因此,最適宜的行速應為2.0~4.0kw/h。
碾壓過程中,要求先碾壓路基兩側,再碾壓中間,前后兩次的碾輪應重疊40~50cm。開始時應采用慢速、弱功率檔振動碾壓2遍,然后選用快速、強功率檔振動碾壓6遍左右,直到被層實的表面壓面穩定、無下沉、石塊緊密無空洞,無明顯輪跡為止。
3、壓實度檢測的方法
(1)現場觀察法
在施工中,通常采用18噸的YZ18J震動壓路機和16噸的YP16拖夯進行壓實組合。先用YZ18J壓路機靜壓1遍,再用YP16拖夯振動碾壓6遍,最后用YZ18J震動壓路機靜壓1遍,壓實層頂面達到穩定,不再下沉,碾壓表面無明顯輪跡。現場可用兩種直觀的方法進行檢測:①大粒徑填石無松動現象,表面無輪跡,嵌擠緊密用鎬刨不動,需用撬棍方能使之松動的狀態;②用200KN以上的震動壓路機強震碾壓無輪跡。以上兩點滿足后方可判定為密實狀態。
對于“土石混合填料”填筑路堤的壓實度可采用灌砂法檢測,其標準干密度應根據每一種填料(同一種土質)不同的含石量的最大干密度,作出標準干密度曲線,然后根據從各試坑中取出填料的含石量,定出標準干密度。如填料混合填筑,則應對試坑中取出填料估計各種填料的比例,利用混合填料中幾種填料的標準干密度曲線,查得對應的標準干密度,用加權平均法計算出標準干密度。
(2)測量和分析法
測點布設選取全幅路基每20m設一斷面,在每斷面上由路中心開始,設左、中、右三個測點,布點應避免在突出的大石上和壓路機壓不到的地方布點,在布好的點位上用油漆做醒目標記,測量時為減少誤差,準備鋼板墊塊,測量時將墊塊放置在測點位置上,然后用拖夯振動碾壓作壓沉值檢測。用水準儀檢測各選定測點的高程,各測點在碾壓前后的高差就是測點的壓實沉降差。計算出每碾壓一遍后的壓沉值填入表格中。當沉降差平均值應在0~5mm之內變化時,確定此時的碾壓遍數,再結合觀察法進行密實度判定。
4、試驗檢測不合格路段的處理
碾壓后試驗檢測不合格的,從壓實機械的碾壓遍數、填料粒徑、填筑厚度、功率、攤鋪后表面是否有明顯的空洞、空隙及細料偏少等原因進行分析并找出原因進行整改直到符合規范的要為止。
5、填石路堤沉降變形的原因分析
(1)對填石路堤的碾壓,如果使用的壓路機噸位較低,振動壓實未能使石塊之間嵌鎖密實,沒有使路堤處于較密實狀態,在填實路堤自重與外荷載作用下,還會產生殘余變形;如果壓實不足或均勻性不好,碾壓層厚度不填料不均勻,受填石自重壓密變形時,形成拉伸與壓縮應變區,出現差異沉降,有可能產生裂縫或不均勻沉降變形。現行規范要求路基頂面150㎝以下的壓實度二級公路為92%。
(2)斜坡地形與半填挖路基,在縱向與橫向斷面上即客觀存在沉降的差異變形。同時溝谷或斜坡的底基難于壓實,為形成壓實層的工作面,經常增加底層的松鋪厚度,使得一斷面上密度度不均勻,造成差異變形沉降。
(3)對于填石路堤填料難免存在填料過大、細料過多等離析現象,大于1/2—2/3層厚的石塊,且級配不好,而振動壓實的功能不足,形成較多石塊的點線接觸,細粒壓實沉降量初期大,后期變化小,因此,不能使填石間達到緊密嵌擠咬合狀態,細料與大料壓實度不均衡,易于產生不均勻沉降變形。
四、填石路堤的質量控制
施工質量主要有施工工藝配合質量檢測進行控制。在各個施工工序中,特別是對壓實度填料最大粒徑、壓實沉降差、壓實遍數等,嚴格按規定要求進行控制。在施工技術人員要詳細記錄每層填料的壓實遍數、壓實厚度、粒徑,供監理隨時查證。每一層完成后一定要進行中間檢查,對不合格的路段要堅決進行返工,以確保質量萬無一失不留后患。
結語
綜上,填石路堤作為一種特殊結構型式的路基,在公路建設中正得到廣泛應用。然而現行的路基設計與施工規范對這種路基的施工工藝規定尚不明確,施工現場缺少具體的技術指導數據,這給施工帶來一定難度。這就需要施工人員因地制宜,靈活運用,按要求將施工質量控制在最佳狀態。
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文章標題:交通運輸論文路基施工方向論文范文二
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