論公路路基施工技術(shù)要點(diǎn)

郭昭麟　趙奕

摘 要：隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國各個等級公路的施工技術(shù)發(fā)展迅猛。特別是一些高等級的公路由于路堤較高，不僅僅在造價上負(fù)擔(dān)較大，在征地上也會產(chǎn)生大量的費(fèi)用。所以粉煤灰路堤以其材質(zhì)較輕、適用于軟土地基的特點(diǎn)逐漸被廣泛應(yīng)用于各個等級公路的路基施工中。特別是將粉煤灰材料用于路基填筑可以將大量的粉煤灰材料變廢為寶，在降低公路造價的同時也可以產(chǎn)生巨大的環(huán)保效益。由于粉煤灰材料具有自重輕、強(qiáng)度高、壓縮性好、固結(jié)快等優(yōu)點(diǎn)，但是同樣具有粘聚力小、毛細(xì)水作用影響大等等缺點(diǎn)。所以文章利用對粉煤灰材料的材料特性進(jìn)行理論分析并結(jié)合具體實(shí)際工作對公路路基施工技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行了以下幾點(diǎn)研究：（1）通過對粉煤灰材料進(jìn)行相應(yīng)的材料特性分析，研究了粉煤灰材料在公路路基施工中的優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)；（2）通過理論與實(shí)際相結(jié)合，利用在施工現(xiàn)場的試驗(yàn)路段的試驗(yàn)對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的研究與分析研究了現(xiàn)今公路路基合格填料類型，確定了關(guān)于粉煤灰路基的施工技術(shù)參數(shù)；（3）通過對實(shí)際施工經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行相應(yīng)的理論分析與經(jīng)驗(yàn)總結(jié)得到了雨水對公路路基施工中路基的具體影響。并根據(jù)研究結(jié)果與實(shí)際經(jīng)驗(yàn)相結(jié)合提出了確保路基施工質(zhì)量的技術(shù)組織措施與施工注意事項(xiàng)。

關(guān)鍵詞：公路路基；施工技術(shù)；粉煤灰路基；填料摻和；施工技術(shù)參數(shù)；技術(shù)組織

1 概述

近些年來由于我國公路工程發(fā)展速度的爆炸式增長，我國的公路里程越來越長，土地資源相對減少、等級越來越高、取土成本越來越高[1]。由于缺少適合用作路基的材料，所以人們逐漸將目光轉(zhuǎn)向了關(guān)于工業(yè)廢渣的利用上。而粉煤灰由于其獨(dú)特的力學(xué)性質(zhì)，成為了公路路基建設(shè)的優(yōu)質(zhì)材料[2]。運(yùn)用粉煤灰作為路基材料不僅可以減小路基材料的取材難度，而且可以解決工業(yè)廢渣的廢棄問題。所以關(guān)于粉煤灰路基對于我們國家來說具有十分重要的實(shí)際工程意義。

我國作為較早使用粉煤灰作為路基施工材料的國家在粉煤灰的使用上取得了巨大的研究成果與工程實(shí)際成果。京深高速在石安路段大量采用了粉煤灰路基[3]。在江蘇，根據(jù)當(dāng)?shù)貙?shí)際施工條件提出了相應(yīng)的粉煤灰實(shí)驗(yàn)指標(biāo)[4]。我國相應(yīng)的國家公路路基規(guī)范也提出了大量的相關(guān)規(guī)范[5]。

2 粉煤灰路基材料特性研究

根據(jù)路基施工中對于路基填料的材料性能指標(biāo)的要求，對粉煤灰進(jìn)行了一系列的相應(yīng)的材料特性研究。利用公路施工規(guī)范中關(guān)于路基填料的材料標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)研究得到了粉煤灰在用于路基材料時的具體材料特性。

2.1 粉煤灰材料工程優(yōu)點(diǎn)研究

根據(jù)具體粉煤灰材料進(jìn)行相應(yīng)的材料試驗(yàn)進(jìn)行相應(yīng)的研究，通過對試驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析結(jié)果與實(shí)際工程中的經(jīng)驗(yàn)相結(jié)合可以認(rèn)為粉煤灰材料具有以下幾點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：

（1）強(qiáng)度高：根據(jù)取土試驗(yàn)，對粉煤灰進(jìn)行最小強(qiáng)度試驗(yàn)。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果與常用的路基材料如砂土等進(jìn)行強(qiáng)度對比，我們可以認(rèn)為粉煤灰的CRB值明顯優(yōu)于其他材料。（2）自重輕：對粉煤灰的最大干密度進(jìn)行相應(yīng)的測量，我們可以發(fā)現(xiàn)粉煤灰的最大干密度約為粘土的45%。利用粉煤灰材料進(jìn)行高路基填筑可以有效的減輕路基自重。（3）宜壓實(shí)：通過實(shí)驗(yàn)我們得到了當(dāng)粉煤灰的壓實(shí)度達(dá)到90%～95%時，粉煤灰的最小強(qiáng)度即CBR值要比一般填料大1～3倍。由此可以推斷粉煤灰在施工過程中具有較好的壓實(shí)性。

2.2 粉煤灰材料工程缺點(diǎn)研究

在對粉煤灰進(jìn)行相應(yīng)的力學(xué)試驗(yàn)后，對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的理論分析。并將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與實(shí)際經(jīng)驗(yàn)相結(jié)合我們得到了關(guān)于粉煤灰材料在進(jìn)行相應(yīng)的路基施工時會由于幾點(diǎn)導(dǎo)致路基施工難度上升：

（1）由于不同廠家生產(chǎn)的粉煤灰成分不同，導(dǎo)致在進(jìn)行施工時會導(dǎo)致施工難度增大。主要體現(xiàn)在對設(shè)備有相應(yīng)的特殊要求，施工工藝難度增大等方面。（2）含水量控制嚴(yán)格，如果路基施工質(zhì)量控制不嚴(yán)，粉煤灰會污染到周邊環(huán)境。所以在進(jìn)行路基施工時必須要嚴(yán)格控制含水量，從而大量增加了施工難度。（3）水穩(wěn)性差，由于粉煤灰在飽水狀態(tài)下，會導(dǎo)致材料強(qiáng)度產(chǎn)生極速下降，所以在施工過程必須防止粉煤灰含水量過大的狀況出現(xiàn)。

3 路基填筑施工技術(shù)研究

通過長期的施工經(jīng)驗(yàn)我們發(fā)現(xiàn)當(dāng)使用粉煤灰填筑路基時，會由于粉煤灰材料與其他自然材料之間的材料特性的差異而導(dǎo)致路基填筑時應(yīng)當(dāng)采取一定的特殊技術(shù)處理方式以滿足施工質(zhì)量要求。

3.1 碾壓方式研究

通過對試驗(yàn)路段采用兩種不同的碾壓方式：初壓相同，復(fù)壓分別為22t或著16t的方法。測定壓實(shí)度與最佳含水量等試驗(yàn)方法進(jìn)行研究具體得到在不同的碾壓方案下的不同結(jié)果。具體結(jié)果如下：

（1）粉煤灰壓實(shí)機(jī)理要遠(yuǎn)遠(yuǎn)復(fù)雜于普通填料，壓實(shí)度與碾壓遍數(shù)之間沒有一定的相關(guān)性。但壓實(shí)遍數(shù)必須達(dá)到七次以上。（2）當(dāng)粉煤灰的含水量處于26.4%～33.7%時，不同的碾壓方式對于路基的壓實(shí)度產(chǎn)生的影響效果相同，所以當(dāng)含水量適合時可以選擇造價較低或者機(jī)械設(shè)備調(diào)配較為簡單的一種方式。（3）根據(jù)對路基成型后的強(qiáng)度與穩(wěn)定系數(shù)的試驗(yàn)測量可以發(fā)現(xiàn)，當(dāng)采用16t進(jìn)行復(fù)壓時，滲透能力與CBR值有明顯的提升，所以在施工時建議使用16t的壓路機(jī)進(jìn)行復(fù)壓。

3.2 松鋪系數(shù)研究

通過常年工作經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)可以認(rèn)為路基松鋪厚度直接決定了路基的力學(xué)性能以及路基的耐久性與穩(wěn)定性等質(zhì)量特性。根據(jù)現(xiàn)場施工中具體情況可以認(rèn)為粉煤灰路基的松鋪厚度分為以下三類：

（1）平地機(jī)攤鋪：當(dāng)采用平地機(jī)進(jìn)行路基攤鋪時可以采取的松鋪系數(shù)為1.1～1.2。（2）推土機(jī)攤鋪：當(dāng)采用推土機(jī)進(jìn)行路基攤鋪時采用的松鋪系數(shù)為1.2～1.3。（3）人工攤鋪：當(dāng)工地現(xiàn)場由于條件限制只能采用人工進(jìn)行攤鋪時，可以提高松鋪系數(shù)到1.5～1.7。

根據(jù)對以上三種不同的松鋪系數(shù)進(jìn)行試驗(yàn)研究，結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際施工條件我們可以認(rèn)為在進(jìn)行粉煤灰路基攤鋪時，攤鋪系數(shù)可以采用的值為1.20。即當(dāng)壓實(shí)厚度為20cm時，攤鋪厚度應(yīng)為24cm。但如果灰源發(fā)生變化時，建議重新進(jìn)行試驗(yàn)路段的攤鋪與試驗(yàn)重新確定攤鋪系數(shù)。并保證搭接長度不小于150mm。

4 結(jié)束語

根據(jù)在路基施工進(jìn)行相關(guān)的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)以及對于粉煤灰本身材料的特性進(jìn)行相應(yīng)的技術(shù)研究具體得到以下幾點(diǎn)結(jié)論：

（1）粉煤灰材料由于產(chǎn)地不同宜導(dǎo)致材料特性出現(xiàn)較大的差異，所以根據(jù)具體實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行相關(guān)的研究我們可以認(rèn)為在進(jìn)行路基基礎(chǔ)施工時關(guān)于粉煤灰材料應(yīng)當(dāng)保證材料產(chǎn)地的一致性，避免多種材料混添而導(dǎo)致的路基質(zhì)量下降。（2）由于粉煤灰材料在具體的使用過程中會導(dǎo)致環(huán)境產(chǎn)生一定的污染，所以應(yīng)當(dāng)在粉煤灰運(yùn)至工地時，保證粉煤灰的具體含水量，避免粉煤灰飄散導(dǎo)致環(huán)境污染。（3）在進(jìn)行路基施工前必須進(jìn)行試驗(yàn)路段的填筑與鋪筑，通過實(shí)驗(yàn)確定路基的鋪筑厚度以及相應(yīng)的壓實(shí)厚度。（4）壓實(shí)次數(shù)需要經(jīng)過試驗(yàn)確定，但是根據(jù)具體的實(shí)際工程經(jīng)驗(yàn)總結(jié)可以認(rèn)為路基施工時路基壓實(shí)遍數(shù)不應(yīng)小于7遍。（5）路基接頭處理決定了路基的施工質(zhì)量，所以搭接長度應(yīng)不小于150mm，并嚴(yán)格保證每個壓實(shí)層之間相互重疊搭接。

參考文獻(xiàn)

[1]中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn).JTG D30.2004.公路路基設(shè)計規(guī)范[M].北京：人民交通出版社，2004.

[2]王偉.粉煤灰的工程物性及子壩加高穩(wěn)定性分析[D].四川大學(xué)， 2006.

[3]董麗華.粉煤灰做路基填料的試驗(yàn)研究[J].國防交通工程與技術(shù)，2005，5.

[4]羅恒，馮美林，葉朝付.淺談粉煤灰路基的施工[J].山西交通科技，2008，6.

[5]潘晚東，韓世蓮，王國平.粉煤灰在常州至江陰高速公路中的應(yīng)用[J].江蘇交通工程，2002，4.

作者簡介：郭昭麟（1985，10-），男，河南漯河市人，主要從事市政工程施工工作。