崔敬濤
漯河市公路管理局
芻議填石路基施工技術在公路施工中的應用
崔敬濤
漯河市公路管理局
填石路基作為一種特殊結構型式的路基,目前在山區公路建設中正得到廣泛應用。由于其填料的粒徑較大,且具有抗剪強度高、透水性強、孔隙率大、存在破碎性等工程特性,在施工工藝方面與常規的填土路基有較大區別。目前國內外對填石路基施工工藝沒有較為系統和完善的研究成果,施工現場缺少定量的技術指導,從而導致填石路基的施工質量得不到有力地保證。為此,本文主要對公路工程填石路基施工準備、施工流程進行了分析與探究。
填石路基;公路施工
1、填石路基材料的選擇
現階段我國公路工程施工中,常常會因為施工現場地質情況較差等原因極大地影響到填石路基施工技術的應用。在山地環境較為復雜的情況下,公路路線的鋪設通常都會嚴重影響到施工現場周圍的環境,特別是在填筑路堤的施工中,主要原因在于過高的施工高度及自身較高的負荷和密度,這些因素的大量存在就會極易因為環境的改變造成施工場地路基穩定性及受重承載力的下降。這種施工狀況的出現,就要求施工企業必須對施工材料進行仔細心選擇,主要從以下幾點進行充分考慮,如碎石的承載力能力,此時就可以選擇粒徑均勻、巖性相同、強度好且不易風化的碎石。
2、施工路段選擇
依據公路工程不同的施工路段,在填石開挖施工中填石路基的性質也會隨之產生一定變化。在填料方式的選擇上,其填筑方式主要有兩種:土石方交替及先后粉層。在這兩種施工方式的選擇中必須先進行科學有效地分析在進行施工作業,只有這樣才能減少對路基穩定性及承載力的影響。在施工過程中如出現土層包裹石料的現象,就會降低排水的通暢性,進而出現沉降路基的現象。
1、基底處理
公路工程路基基底施工過程中,為增加其強度的均勻性,必須加強細粒度的強度,利用混合細粒土及巖石的方式進行路基基底施工,這種方式可以有效降低細粒土與巖石間的承載力差距。在處理路基的過程中,還要進行過濾層的設置,其高度為2到3層,厚度為30厘米—50厘米之間為最佳。在混合細粒土與巖石的過程中,必須先炸平巖石,在進行過濾層的設置,其設置位置必須在細粒土處。
2、路基攤鋪
公路工程路基施工作業時,必須進行攤鋪施工。為確保攤鋪的質量,施工企業可以選用漸進式的攤鋪方式。第一,要先進行一定面積的設置在攤鋪工作面。可以選用分層填筑及壓實。第二,在處理過程中,攤鋪施工中必須在一定條件才可以選用人工作業,如土石混合料中含石量在70%以上;攤鋪作業時選用推土機施工必須將其含石量控制在70%以下時進行,其厚度要控制在40毫米以下,在推移填石材料時,必須保持小于3米的距離,同時還要注意路面的平整度,這樣可以幫助施工人員一邊進行攤鋪,一邊進行堆放。第三,在填石路基施工中,可以利用石屑或石渣對石料之間的空隙進行填補,直到消除空隙及平整表面在結束施工。
3、路基壓實施工
路基壓實施工中,必須準確分析及掌控路基碾壓的厚度、速度及施工材料含水量的多少。開始施工時要先進行分層碾壓,此時可以選用大于20噸的振動壓路機,在壓實施工中,碾壓的遍數與速度都會影響到路基壓實的強度,在壓實條件一樣的情況下,如果碾壓深度不斷遞增,就會在一定程度上減少土層的密實度。在路面一定面積內壓實材料的碾壓時間與速度存在著密切的聯系,當采用較慢的速度進行碾壓施工時,施工材料的壓實時間也就越長,此時碾壓的度也就越大。一般情況下,填石路基在壓實施工中必須將其速度控制1.5小時到2.5小時,碾壓遍數可以控制在4到6遍。在壓實施工中,施工材料含水量的多少也會給路基壓實度造成極大的影響,當施工材料含水量太高時,則會出現材料孔隙率增加的現象,進而導致壓實密度降低,這種情況的產生,將極大地將降低路基的強度,基于此,必須嚴格控制填筑材料的含水量。
4、路基邊坡防護
路基邊坡防護作業中施工企業必須仔細分析及充分考施工填石料的厚度、質量及邊坡的平整性等,同時還要控制路基作業的邊坡坡度,只有這樣才能提高邊坡施工的質量。除此之外,在邊坡施工中,還要具有較高的強度、穩定性及耐風化,在填石材料選擇中必須保證材料的規則及形態的方正,在填石材料顆粒間盡可能不要出現較為顯著的孔洞現象,必須確保其緊密性,防止松動現象的產生。
5、填石路基排水施工
公路路基排水設計包括地表排水和地下排水兩大部分。設計時應根據公路等級,結合沿線地形、地質、水文、氣象等條件以及橋涵設置情況進行綜合考慮,各類排水設施應相互銜接配合,使水迅速排出路基范圍。
路基內水分過多,會降低土基的承載力。地下水能使路基軟化,不但降低土基強度,還會造成邊坡滑塌,嚴重時會使整個路基滑塌,危害公路的安全和使用。為了保證路基及邊坡的堅固和穩定,必須設置必要的排水設施,同沿線的橋梁、涵洞形成一個完好的排水系統。
地表排水主要是排除路基范圍內的地表徑流、地表積水、邊坡雨水及公路鄰近地帶影響路基穩定的地表水。地面排水設施有邊溝、截水溝、跌水、急流槽、攔水緣石及水簸箕等。邊溝的長度一般由路線的橋涵設置距離決定,為了防止邊溝水漫溢或沖刷,平原區和重丘山嶺區,邊溝應分段設置出水口。多雨地區梯形邊溝每段長度不宜超過300m,三角形邊溝不宜超過200m。
地下排水設施有暗溝、混合滲溝、滲井、土工布等。地下水對路基的危害是很大的,在路基施工時應查清并采取排水措施。在采取措施排除地下水時,應了解地下水與施工季節的關系。在雨季與旱季分明的地區旱季施工時,應考慮到雨季的水會更大,排水設施的斷面、深度及布置的密度應更大。
綜上所述,填石路基是我國山區高等級公路修筑重要結構型式之一。要加深對此種施工方法的了解和掌握,加強對現行公路填石路基的施工方法與質量的控制,以促進山區高等級公路的快速發展。而高速公路、一級公路高邊坡梅堤、陡坡路堤、挖方高邊坡、滑坡、軟土地區路基設計應采用動態設計方法。動態設計必須以完整的施工設計圖為基礎,使用于路基施工階段。應提出對施工方案的特殊要求和監測要求,應掌握施工現場的地址狀況、施工情況和變形、應力監測的反饋信息,必要時對原設計作校核、修改和補充。
[1]馬文奎;談公路施工中填石路基施工質量控制[A];2014年全國科技工作會議論文集[C];2014年