砂礫石路基施工技術(shù)

摘要：根據(jù)JTJ034——2000《公路路面基層施工技術(shù)規(guī)范》要求，結(jié)合工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，就砂礫石材料的級(jí)配要求、砂礫石顆粒壓碎值要求、攤鋪及壓實(shí)工藝、路基壓實(shí)指標(biāo)及現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定方法和養(yǎng)護(hù)及面層施工幾大方面進(jìn)行了總結(jié)，得出了砂礫石路基基層施工工藝流程圖和相應(yīng)參數(shù)的控制指標(biāo)，提出了相應(yīng)的砂礫石路基基層的施工技術(shù)體系。

關(guān)鍵詞：材料性能 攤鋪 壓實(shí)度 養(yǎng)生

1材料性能要求

1.1 砂礫石材料級(jí)配要求 砂礫石屬于無(wú)粘性顆粒材料，強(qiáng)度的形成主要依靠顆粒之間的嵌擠、密實(shí)原理。因此對(duì)砂礫石材料，首要一點(diǎn)就是砂礫石的級(jí)配必須滿(mǎn)足規(guī)范要求。礫石最大粒徑不應(yīng)超過(guò)37.5mm，用做底基層時(shí)，礫石最大粒徑不應(yīng)超過(guò)53mm。砂礫石顆粒粒徑過(guò)大時(shí)，存在的主要問(wèn)題是難以壓密實(shí)，混合料中存在較大的孔隙。因此對(duì)于超粒徑部分的顆粒，應(yīng)予以剔除。

在砂礫石中小于0.075mm的粘粉顆粒對(duì)砂礫石的性能也有很大的影響。小于0.075mm部分的細(xì)小顆粒含量對(duì)于混合料的膨脹性有較大影響。該部分含量越大，膨脹量越大。

據(jù)以上分析，基于此，施工中首先將超粒徑的大顆粒選出。砂礫石應(yīng)盡量選擇小于0.075mm的粘粉顆粒少的砂礫。

1.2 砂礫石顆粒壓碎值要求 《公路路面路基施工技術(shù)規(guī)范》規(guī)定:級(jí)配砂礫石做基層時(shí)，石料的壓碎值應(yīng)滿(mǎn)足一定的要求。對(duì)不同等級(jí)的公路，具體要求如表1 所示。

施工工程中除滿(mǎn)足以上要求外，還要控制長(zhǎng)扁型顆粒所占百分率。顆粒屬于那種長(zhǎng)扁型的，極易壓斷。當(dāng)這種顆粒在混合料中的排列屬于長(zhǎng)軸與作用力垂直時(shí)，極易壓斷。壓斷后的顆粒要產(chǎn)生變位，使上部分的混合料處于一種不穩(wěn)定狀態(tài)。因此對(duì)于混合料中長(zhǎng)扁型的砂礫石應(yīng)予以剔除，或者控制長(zhǎng)扁型顆粒所占百分率在一定的范圍內(nèi)。

2攤鋪及壓實(shí)工藝

級(jí)配砂礫石施工的工藝流程順序?yàn)椋簻?zhǔn)備下承層→施工放樣→做好培肩土→運(yùn)輸和攤鋪級(jí)配砂礫石→整平碾壓成型→養(yǎng)生。

由于砂礫石基層出現(xiàn)病害的主要原因是砂礫含泥量過(guò)大；砂礫級(jí)配不良，碾壓厚度過(guò)厚，導(dǎo)致壓實(shí)度不夠；在水的作用下容易發(fā)生水破壞或冰凍破壞等。因此針對(duì)這些病害，在施工中應(yīng)注意以下幾個(gè)問(wèn)題。

2.1 攤鋪前對(duì)于下承層頂面進(jìn)行徹底清掃，使表面不留任何雜物和浮土。對(duì)于表面過(guò)干、表層松散，應(yīng)適當(dāng)灑水壓實(shí)；如土過(guò)濕，發(fā)生“彈簧”現(xiàn)象，應(yīng)采用開(kāi)挖晾曬、換土，或摻加適量水泥、生石灰等措施進(jìn)行處理，增加粘結(jié)性，條件允許下可輔以人工將大顆粒進(jìn)行分揀。

2.2 運(yùn)來(lái)的砂礫石混合料在攤鋪之前，在下承層上灑一點(diǎn)水，但不要太多。其主要作用是使砂礫石混合料與下承載層之間能較好地結(jié)合在一起。

2.3 砂礫石混合料攤鋪后，應(yīng)盡快攤鋪、碾壓成型。

2.4 壓實(shí)時(shí)宜采用噸位較大的振動(dòng)壓路機(jī)。因?yàn)檎駝?dòng)壓實(shí)時(shí)，振動(dòng)產(chǎn)生的快速連續(xù)沖擊力作用于土體表面，每沖擊一次對(duì)土體產(chǎn)生一個(gè)壓力波，使土體顆粒間的摩擦力減小，小顆粒易處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，彼此相互填充。再加上振動(dòng)碾靜壓力的作用，進(jìn)一步促使顆粒的填充，壓實(shí)效果較好。

2.5 施工中應(yīng)有充足的水份，使砂礫石混合料含水量稍大于最佳含水量，一次碾壓成型，使砂礫石混合料成為一種密實(shí)而穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)。

2.6 為了保證砂礫基層邊部的厚度和穩(wěn)定，應(yīng)在鋪裝之前，培好路肩。同時(shí)，為及時(shí)排掉多余的水分而不使水滲入路基、降低路基強(qiáng)度，應(yīng)每隔5m做一道泄水槽。

3路基壓實(shí)控制指標(biāo)及現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定方法

粗粒土與細(xì)粒土在顆粒組成和壓實(shí)性方面有很大的不同，不能用簡(jiǎn)單的k=γ/γ0 來(lái)評(píng)價(jià)土的壓實(shí)度。施工現(xiàn)場(chǎng)填土的顆粒粒徑與標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)所用的土樣的顆粒粒徑可能有很大差異，填土中含有超粒徑的顆粒是很正常的。在這種情況下，含有超粒徑的砂礫石材料可能處于不同的物理狀態(tài)，在評(píng)定時(shí)宜選用合適的密實(shí)度指標(biāo)和方法進(jìn)行壓實(shí)度計(jì)算。

壓實(shí)控制指標(biāo)有:

①干密度。當(dāng)壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)為干密度時(shí)，衡量壓實(shí)質(zhì)量的關(guān)系式為：

(1)

只要壓實(shí)后實(shí)測(cè)的干密度值ρd大于或等于設(shè)計(jì)要求壓實(shí)質(zhì)量控制干密度標(biāo)準(zhǔn)ρd0，則為合格。

②相對(duì)壓實(shí)度。

(2)或

式中Dr、P分別為壓實(shí)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求的壓實(shí)度、壓實(shí)值。ρdmax、ρdmin為同一土樣的最大、最小干密度。

③孔隙率。當(dāng)壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)采用孔隙率時(shí)，衡量壓實(shí)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)需滿(mǎn)足：

(3)

式中n——壓實(shí)質(zhì)量要求的孔隙率；

VV—— 孔隙體積(包括孔隙氣體積和孔隙水體積)；

V——土體的總體積。

施工現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)超粒徑顆粒是經(jīng)常的事， 對(duì)于砂礫石混合料這種大顆粒的超粒徑土的現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量控制，目前仍采用干密度和孔隙率，而孔隙率是由干密度計(jì)算得到的，歸根到底是干密度這一項(xiàng)主要指標(biāo)。

干密度的測(cè)定，可采用灌砂法。但由于超粒徑砂礫石的尺寸大，開(kāi)挖的試坑尺寸大，開(kāi)挖土料多，費(fèi)時(shí)費(fèi)力。為此對(duì)壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)的控制也可以采用一些間接的方法。如：①用現(xiàn)場(chǎng)壓實(shí)參數(shù)作為質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)。依據(jù)經(jīng)驗(yàn)，按照不同道路等級(jí)要求，選取外觀上無(wú)明顯輪跡，在規(guī)定的壓實(shí)機(jī)械(規(guī)格、型號(hào)、碾重、振動(dòng)頻率和行車(chē)速度等)條件下，用一定的填鋪層厚、碾壓遍數(shù)等壓實(shí)參數(shù)進(jìn)行質(zhì)量控制壓實(shí)的密實(shí)程度。②表面沉降量控制。當(dāng)填筑料鋪平后，在表面設(shè)置10～20個(gè)測(cè)點(diǎn)，涂上油漆做有色標(biāo)志，用水準(zhǔn)儀測(cè)定各點(diǎn)高程，經(jīng)碾壓后，再測(cè)定碾壓后各點(diǎn)高程，計(jì)算沉降量的平均值，與松鋪厚度之比求得沉降率，根據(jù)沉降量或沉降率判斷壓實(shí)后的密實(shí)程度。

4養(yǎng)生

底基層及基層鋪筑好后，應(yīng)將其養(yǎng)護(hù)一段時(shí)間再鋪筑面層。宜采用濕草簾進(jìn)行養(yǎng)生。草簾均勻鋪好后，應(yīng)立即灑水，并在養(yǎng)護(hù)期間保持草簾的潮濕狀態(tài)。也可以用灑水車(chē)經(jīng)常灑水養(yǎng)生，每天灑水的次數(shù)視氣候而定。由于砂礫石容易松散，養(yǎng)護(hù)時(shí)禁止任何車(chē)輛在基層表面行駛。

在有條件的地方，也可采用瀝青乳液進(jìn)行養(yǎng)生，瀝青乳液的用量按0.8～1.5kgm3(指瀝青用量) 選用，宜分兩層噴灑。第一次噴灑瀝青含量約35%的慢裂瀝青，使其能夠稍透入基層表面。第二次噴灑濃度較大的瀝青乳液。

5結(jié)論

5.1 砂礫石的級(jí)配情況直接影響到其強(qiáng)度性能。用級(jí)配砂礫石作基層時(shí)，礫石最大粒徑不應(yīng)超過(guò)37.5mm，同時(shí)小于0.075mm部分的細(xì)小顆粒含量對(duì)于混合料的膨脹性和冰凍破壞有較大影響，要嚴(yán)格控制0.075mm部分的含量。

5.2 在砂礫石施工工藝流程中應(yīng)作好培路肩。從而保證在有邊界約束的條件下使得砂礫石這種無(wú)粘性顆粒材料壓實(shí)時(shí)不易向外松散，確保基層邊部密實(shí)度及厚度。

參考文獻(xiàn)：

[1]JTJ034—2000公路路面基層施工技術(shù)規(guī)范[S].北京：人民交通出版社，2000.

[2]JTJ051—93公路土工試驗(yàn)規(guī)范[S].北京：人民交通出版社，1993.