呂森
摘 要:路基是公路的承重層,路基的壓實施工是路基工程施工的重點,也是保障路基強(qiáng)度、剛度與穩(wěn)定性的根本措施之一。文章針對公路路基工程質(zhì)量的重要性,研究了公路路基壓實度的影響因素,結(jié)合實際施工情況,總結(jié)出在路基壓實施工中針對各因素的控制要點,以確保路基壓度實達(dá)到設(shè)計要求,保證工程質(zhì)量。
關(guān)鍵詞:公路工程;路基;壓實施工;控制要點
0 引言
進(jìn)入新世紀(jì)以后,由于我國城鎮(zhèn)化速度持續(xù)增快,基礎(chǔ)建設(shè)投資的規(guī)模越來越大,特別是公路建設(shè)已成為基礎(chǔ)建設(shè)的重點之一。但是隨著公路大規(guī)模的建成,也陸續(xù)出現(xiàn)一些不協(xié)調(diào)的現(xiàn)象,如在一些建成通車的路段上,出現(xiàn)很多剛剛建成的路面就已產(chǎn)生了早期破壞,影響行車的安全與舒適性,造成了嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失和社會影響。研究產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因,總的來說是多方面的,但從分析實際的施工過程來看,施工技術(shù)上的原因占了相當(dāng)大的比重。如在施工技術(shù)方面,沒有重視對路基填方的分層壓實,控制好路基填方的壓實度,成為造成路面過早破壞的重要原因。因此,控制施工中的壓實度,已成為保證建成公路使用功能和壽命的關(guān)鍵因素。
1 路基壓實度的定義
路基壓實度是指施工中填料實際達(dá)到的干密度與室內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)擊實實驗所得到的最大干密度的比值,即:路基壓實度=試樣干密度/最大干密度(100%)。路基壓實度是路基路面施工質(zhì)量檢測的關(guān)鍵指標(biāo)之一,表征現(xiàn)場壓實后的密度狀況,壓實度越高,密度越大,路基整體性能越好。
2 影響路基壓實的因素
2.1 地基表層處理
下承層強(qiáng)度的高低,對壓實層的壓實效果有明顯的影響。通常,在未經(jīng)處理的、強(qiáng)度不符合要求的地基上填筑路基,路基的第一層甚至第二層往往達(dá)不到較高的壓實度。
2.2 路基填料質(zhì)量
不同性質(zhì)的土,其壓實性能也是不同的。就填筑路堤而言,最適宜的是砂礫土、砂土及砂性土。這些土容易壓實,有足夠的穩(wěn)定性。最難壓實的土是黏土,黏土的液限大,最佳含水量比其他土類大,而最大干密度卻較小,壓實較為困難。
2.3 路基填料含水率
含水率的大小是影響壓實度的關(guān)鍵。填料在一定的壓實功作用下,只有當(dāng)其含水率在最佳含水率時,才能獲得最大干密度,達(dá)到最佳的壓實效果,此時路基水穩(wěn)定性最好。
2.4 路基填料松鋪厚度
在路基施工中,如果填料超厚,非但下層的壓實度達(dá)不到要求,而且碾壓層上層的壓實度也要受到不利的影響;如果填料過薄,在碾壓時就會出現(xiàn)龜裂等不良情況,同樣也達(dá)不到壓實度標(biāo)準(zhǔn)。
2.5 壓實機(jī)具
壓實機(jī)具的類型較多,大致可分為夯擊式、振動式和碾壓式三大類型。不同的壓實工具,其壓力傳播的有效深度也不同。夯擊式機(jī)具傳播最深,振動式次之,碾壓式最淺。實踐證明,確定壓實厚度后,選擇合理的壓實機(jī)具是保證路基壓實度的前提。
3 路基壓實質(zhì)量控制要點
3.1 路基下承層質(zhì)量控制
為保證下承層的有足夠的強(qiáng)度,在路基填筑前應(yīng)徹底清理路床內(nèi)的淤泥、雜草、腐植土、耕植土;路床內(nèi)的積水要及時除、曬干;發(fā)現(xiàn)局部出現(xiàn)的彈簧土要徹底清除,并用好料回填;用推土機(jī)將路床推平,并用壓路機(jī)進(jìn)行輾壓。
3.2 路基填料控制
①宜選用級配好的礫類土、砂類土等粗粒土作為填料。②含草皮、生活垃圾、樹根、腐殖質(zhì)的土嚴(yán)禁作為填料。③泥炭土、淤泥、凍土、強(qiáng)膨脹土、有機(jī)質(zhì)土及易溶鹽超過允許含量的土等,不得直接用于填筑路基;確需使用時,應(yīng)采取技術(shù)措施進(jìn)行處理,經(jīng)檢驗滿足要求后方可使用。④粉質(zhì)土不宜直接用于填筑二級及二級以上公路的路床,不得直接用于填筑冰凍地區(qū)的路床及浸水部分的路堤。
3.3 含水率的控制
填料的最佳含水率是由擊實試驗確定的。含水率的大小直接影響壓實效果。在施工中,只有將含水率控制在與最佳含水率相差±2%的范圍內(nèi)時,才能保證路基的壓實度達(dá)到規(guī)范要求。當(dāng)含水率過高時,必須采取有效措施減少填料中的水分,例如采用翻曬或是風(fēng)吹等方法。當(dāng)含水率過低時,就需要采取相應(yīng)的措施增加填料中的水分,例如采用灑水和機(jī)械翻拌的方式。
3.4 試驗段控制
試驗的目的是確定正確的壓實方法,確保路基達(dá)到規(guī)定的壓實度。試驗的內(nèi)容有:壓實設(shè)備選擇、壓實工序、壓實遍數(shù)、壓路機(jī)的行走速度,以及確定填料的有效厚度。壓實試驗中,應(yīng)詳細(xì)記錄各種已定的填筑材料的壓實工序、壓實設(shè)備類型,各種填筑材料的含水率界線、松鋪厚度和壓實遍數(shù)、測量高程變化等參數(shù),壓實試驗必須按規(guī)定達(dá)到壓實度的要求為止。
對不同壓實機(jī)械和不同的土質(zhì),壓實時需控制的厚度不同。分層最大松鋪厚度應(yīng)根據(jù)試驗確定,且不超過30 cm,分層最小壓實厚度不小于10 cm。
3.5 路基碾壓控制
填筑路基時,應(yīng)從基底開始在路基全寬范圍內(nèi)分層向上填土和碾壓,尤其應(yīng)注意路堤邊緣部分的碾壓。路堤邊緣如果壓實不到,處于松散狀態(tài),雨后容易發(fā)生滑坍。故兩側(cè)可采取寬填40 cm~50 cm,待壓實工作完成后再按設(shè)計寬度和坡度予以刷齊整平。
①開始碾壓時應(yīng)采用比較緩慢的速度,通常情況下每小時不能超過 4 km。②在直線段,應(yīng)依照自兩邊到中心的原則開展碾壓,而在半徑較小的位置,則依照自中心向周邊的原則開展碾壓。③橫向搭接位置,搭接長度需要控制在 40 cm~50 cm 之間,若是應(yīng)用單輪壓路機(jī)期間,必須確保搭接長度為50%,若是前后相近的位置,搭接長度需要控制在1 m~1.5 m之間。④碾壓需要符合良好的要求,若是出現(xiàn)異常情況,需要確保碾壓的勻?qū)嵍取"菔褂谜駝訅郝窓C(jī)時,第一遍用靜壓進(jìn)行穩(wěn)壓,然后再振動壓實,且由弱振至強(qiáng)振。
4 路基壓實度檢測
路基壓實度檢測的方法較多,最常見的有灌砂法、灌水(水袋)法、環(huán)刀法、核子密度儀測定法等。在施工過程中,多采用灌砂法。該方法工作量大,實驗所需時間較長,但實驗數(shù)據(jù)較直接、真實、精度高,是礫類土檢測壓實度最常用的方法。灌水(水袋)法與灌砂法類似,只不過不是向坑內(nèi)灌標(biāo)準(zhǔn)砂,而是灌水。環(huán)刀法也是常見的檢測方法,該方法操作簡單、數(shù)據(jù)準(zhǔn)確,深受質(zhì)檢部門和施工單位的歡迎。但環(huán)刀法不適于做為礫類土的檢測方法。核子密度儀測定法可測定填表土的密度、含水率,有使用方便、檢測快速的優(yōu)點。但由于其精確度不高,不宜作仲裁試驗及驗收的依據(jù)。
不管采用上述何種方法,均應(yīng)嚴(yán)格遵守試驗規(guī)程,使檢測出的任何一組數(shù)據(jù)真實可靠。
5 結(jié)束語
路基壓實是公路施工的重要環(huán)節(jié),公路工程的常見病害,如橋頭跳車、路面沉陷、邊坡塌方等都與路基壓實有關(guān)。一般來說,只要達(dá)到了設(shè)計文件要求的壓實度,路基就能承受路面?zhèn)鱽淼囊休d,避免或減少病害的發(fā)生。在施工過程中,施工單位一定要合理選擇填料,做好壓實施工每一個環(huán)節(jié)的管控,對于施工技術(shù)和設(shè)備的選用也要因地制宜,并強(qiáng)化檢測操作,從而全方位保證公路工程路基壓實施工的效果。
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