黃鐵生
【摘 要】填石路基在我國的山區(qū)公路建設中較常使用,是一種結構性質較特殊的路基。由于技術的局限性,國內外對該類路基的施工工藝并沒有較完善的研究結構,許多因素還會影響填石路基的施工質量。本文主要對公路施工中填石路基的施工技術進行了闡述,旨在不斷完善填石路基的施工技術。
【關鍵詞】公路施工;填石路基;施工技術
0.引言
填石路基是在我國的山區(qū)公路建設中較常使用的一種路基,其結構性質比較特殊[1]。填石路基的施工質量如何,將直接關系到整個公路工程的整體質量、使用性能及使用壽命,所以,在公路的施工過程中,應盡量使用先進的施工工藝及施工材料,并使用合理的質量檢測標準來檢測公路的質量,這樣才能確保公路的路基強度。此外,為了保證路基的施工質量,在制定施工方案時,應堅持因地制宜、質量第一及具體問題具體分析的原則,在施工中,應重點控制路基材料的填筑、整平及壓實過程,防止路基發(fā)生變形甚至沉陷,保證路基施工質量。
1.對填料質量的要求
在當前的路基施工中,填石路基主要應用于一些山區(qū)公路的建設中,如地勢險峻或溝壑縱橫的山區(qū)中。然而,因為山區(qū)地形較為復雜,故施工線路也會較復雜,這使施工在很大程度上受到路線影響;同時,路堤施工的高度和荷載較高、本身密度和填放量則較大,且還受到其他自然因素影響,極易導致地基承載力不足。所以,在選擇路基填料時,應盡量選擇粒徑大的碎石,因為這種填料在應用時,顆粒與顆粒間的粘聚力不強,且其粘聚力是由顆粒之間通過摩擦形成的,故具有較高的強度及良好的抗剪力性能。如果地基荷載力不夠,則可利用顆粒之間形成的摩擦,使路基保持完整,以免發(fā)生嚴重的路基沉陷。
2.嚴格控制粒徑的系數(shù)
在選擇填石路基施工方式進行施工前,最好先選擇某一路段作為試驗路段,驗證該方式是否可行。在對路段進行試驗的過程中,要對填石路基的填料粒徑、壓實遍數(shù)及最佳松鋪厚度等數(shù)據(jù)做好詳細的記錄。經實踐驗證,石料越大,其粒徑則越大,而其抗剪強度則越低;同時,巖石粒徑與其不均勻性呈正比例關系,即粒徑大,則不均勻也會較大,故在施工中應嚴格控制巖石粒徑的系數(shù),以保證路基的均勻性。值得注意的是,由于石料的強度不同,故對巖石的最大粒徑控制范圍也要有所不同。
3.填石路基施工的方案分析
3.1注意把握基底的均勻性與強度
路基底部的承載力應符合路基高度要求不相同的各種標準。如果路基高度在6~10m之間,高度在10~15m時,路基底部的承載力應在180~270Mpa之間;如果路基底部的高度在15~20m時,路基底部的承載力應在270~320Mpa之間;如果路基高度>20m時,路基底部的承載力應在320Mpa以上或在石料基底上層填筑,并保持基底承載力的均勻性與平衡性,而細粒土與巖石接合處的基底位置,必須保證細粒土處的厚度,以降低承重壓力之間的差異值。
3.2細顆粒土基底的施工方法
在對細顆土?;最惖奶钍坊M行設計時,應將過渡層問題列入考慮范圍,對其進行認真考慮;同時,過渡層所用材料應力求符合相關標準的規(guī)定:當石料的粒徑>5時,應設置有一定厚度的過渡層,且過渡層應達到M15/F15>5,而M15/F85<5,其厚度通常要控制在30~50cm的范圍內,這樣才能有效保證路基的穩(wěn)固與均勻。
3.3細粒料與巖石混合基底的施工方法
在山區(qū)公路的建設中,細粒料與巖石混合而成的地基出現(xiàn)的機率較大,該類型地基的強度均勻性會較差,且表面很難整平,若未能進行及時的處理,則會嚴重影響路基的穩(wěn)定性,特別是路基填筑高度相對較高時,會使地基不均勻沉降事件的機率增大,并增大了路基路面損壞的危險系數(shù),因此,在開始填筑路基之前必須做好相應處理。
該類地基存在的主要問題是強度差異引起承載力也出現(xiàn)差異,故應從加強細粒土處的強度方面著手,具體做法是:先炸平巖石,接著在細粒土處進行過渡層的設置,若基底呈石牙狀,則應把石牙炸除至≥0.8m,再把細粒土換成巖石填料,以保證基底的平整性與均勻性。在該過程的施工中,炸開巖石的環(huán)節(jié)必不可少,如果巖石不被炸開,將不能壓實細粒土地基,炸開巖石之后,還需將細粒土換成石料,并于置換后的地基厚度高于巖石面時,才可對地基壓實。
3.4路基主要填充路段的施工方法
在路基主要填充路段的施工中,填料并不做統(tǒng)一規(guī)定,前提是必須符合填料的相關標準,但不允許采取填石混雜、夾層填筑或細粒土建筑的方式開展填筑施工。細粒土在用作填石路基頂部時,應于兩層之間設置過渡層,該過渡層厚度應控制在30mm~50mm之間。值得提醒的是,不可將細粒土用作填石路基的下層,否則會對路基質量造成影響,甚至影響整個道路的使用性能及使用壽命。
3.5路基中超大石料粒徑的處理
在填石路基的施工中,若是發(fā)現(xiàn)超大體積石料,一般都是使用機械將其解小、運出施工現(xiàn)場、用于邊坡施工等。采用機械將其解小是指使用破碎錘加工石料,該處理方法的好處是解小速度快、處理效率高及效果良好;不足之處是機械造價過高,成本大。運出施工現(xiàn)場是指將石料運離現(xiàn)場,不予利用,該處理方法的好處是處理速度快、成本不高;不足之處是浪費資源。用于邊坡施工則是指在進行一些路基相對淺的路段或邊坡區(qū)域,則使用粒徑較大的石料來填筑,該處理方法的好處是節(jié)約原料、防止出現(xiàn)再施工的現(xiàn)象;不足之處是大粒徑的石料均不可用于邊坡施工。
4.填石路基的施工工藝分析
4.1準備好合適的填隙材料
大于20cm的大塊巖石填料應不能超過填料的40%,粒徑尺寸超標的粒石料應在現(xiàn)場進行解小,以節(jié)約運輸成本。如果選用最大粒徑在10cm之下的碎石或者碴填料,應保證級配達到標準;確定填隙料的比例時,要結合開挖出的石料級配;在填石路堤的施工過程中,填隙是非常關鍵的環(huán)節(jié),如果石塊的尺寸過大,且細粒料的粒徑不足時,所需填隙料的數(shù)量則較多,因此,必須重視填隙問題,提前準備好合適的填隙料,并合理安排施工,這樣才能使路基壓實達到標準。
4.2做好碼砌石料的施工工作
在填石路基的施工中,必須使碼砌石料的尺寸符合標準:石塊的大面應朝下,大小咬合密實,不允許出現(xiàn)全體松動的情況;同時,不可采取層鋪法或細石填隙鋪砌法,避免出現(xiàn)路基不均勻的現(xiàn)象。
5.路基壓實質量管理的相關分析
5.1對資源的質量管理
對于路基填石材料,必須實施有效的質量管理。首先,應對石料的級配、吸水率、強度等性能進行測定,1000m3應至少測試一次,如果爆破方法出現(xiàn)變化時,則需對石料的級配重新測定。對石料進行測定的目的是便于石料的分類、控制層的控制及壓實;對石料級配進行測定是為了使石料的最大粒徑、不均勻系數(shù)及粒徑細料得到有效控制;對石料的吸水率進行控制則是為了對石料強度進行正確評價,并為密度計提供有利參數(shù)。由于級配較易受到開挖方法的影響,故在改變開挖方法時,必須對級配組成進行重新的評價。
5.2壓實沉降率的確定
壓實沉降率的確定應結合石料的級配及設計壓實度的相關要求。壓實沉降率指的是根據(jù)達到設計壓實度要求時的干密度和根據(jù)不相同cu值計算所得的干密度的比值[2],當該值與設計要求的總沉降率一致時,表示壓實度符合設計要求。
6.小結
綜上所述,填石路基由于具有較多的優(yōu)勢,故被廣泛應用于山區(qū)公路的建設中,并成為山路修筑的重要形式。填石路基的施工質量與整個公路工程的質量息息相關,關乎整個公路工程的使用性能、壽命及經濟社會效益。因此,在填石路基的施工中,必須根據(jù)填料的具體特性及工程項目的要求,采用先進、合理的施工技術及方法進行施工,以保證地基的施工質量。
【參考文獻】
[1]張海龍.公路填石路基施工技術的應用[J].交通世界(建養(yǎng)·機械),2010,(11):130-131.
[2]張建臻,唐明.公路施工中填石路基處理技術的探討[J].黑龍江科技信息,2012,(25):257.