劉和操 秦文濤(西南交通建設集團股份有限公司,云南昆明 650000)
填石路基施工技術在公路施工中的應用
劉和操 秦文濤
(西南交通建設集團股份有限公司,云南昆明 650000)
隨著我國經濟的快速發展,公路施工在數量和質量上都有了較快的提升。在公路施工中,重要的組成部分就是路基,填石路基施工的質量直接決定著公路施工整體的質量。對填石路基施工技術加以合理運用,可以提高公路的耐用性能和安全性能。本文主要分析了公路施工中的填石路基施工技術,提出了一些填石路基施工質量管理的措施,以供參考。
填石路基 路基施工 施工技術
填石路基施工是我國公路建設中最常見的施工方法,近些年得到了廣泛的發展,因為它是用堅硬的開山石料作為路基的原料,所以它可以有效提高道路的穩定性,降低投資成本,減少對于土地的破壞。施工中填石料的質量是填石路基施工中最重要的影響因素,因此,在路基施工時,只有嚴格控制填石料的各項指標和施工技術,才能保障路基施工質量。
(1)路基的質量與填石料的密度有著密不可分的聯系。填石料的密度大小會隨著石料所組成的級配的不同而有所差異,不同的級配方法,所體現出的效果也不相同。在路基施工過程中,填石料所需的有效的干密度數據,需要結合實際施工環境進行試驗來確定,而在試驗室內得到的干密度數據由于脫離了實際施工現場,因此僅可以作為參考,不能作為標準使用。
(2)填筑路基的密實性能因填石料的結構不完全一致而有所差別。如果巖石的性質較軟,施工時比較容易開采,開采后會形成較多的粒徑較小的石料,所以形成的結構具有一定的密實性;如果巖石的性質較硬,施工時不易破碎,絕大多數的石料顆粒粒徑較大,所以形成的結構密實性較差,容易產生孔隙。
(3)將填石料的壓縮變形與普通的土質填料進行比較。填石料的壓縮模量通常遠遠大于土質填料的壓縮模量,其模量大小可以直接影響到對填石路基的變形情況。
(4)填石料的粒徑會影響填埋的均勻程度,如果粒徑較大,在施工過程中,填料會被壓碎,從而形成離析,影響路基的密實度與穩定性。
(5)填料的粒徑會影響路基的穩定性,如果粒徑較大,其風化速度就會較快,導致路基的穩定性下降。
(6) 在填料粒徑相同的條件下,填料的吸水性、抗風化能力和強度等因素也會對路基施工產生不同的影響。
2.1施工前的準備
開工前,施工單位要對現場施工條件和設備進行調查和核實,如果發現問題要給出合理的修改意見并及時報請變更設計。施工前的測量工作包括導線、中線、水準點等的復測,增設水準點,橫斷面的檢查與補測等,同時對所有的測量數據進行記錄并整理。建造職民工駐地,解決電和水的問題;修建臨時使用的便道、便橋,保證施工材料、設備的及時運送;設立必要的安全標志。施工人員要通過試驗的方法確定工程范圍內的地質、水文情況;根據資料,對路堤填料進行取樣和檢測。
2.2測量工作
路基開工前應做好施工測量工作,該項工作內容較多,包括導線、中線、水準點復測,增設水準點和橫斷面檢查與補測等。
2.3導線復測
原有導線點如果達不到施工的要求時,應進行加密操作,要保證相鄰導線點間能互相通視。所需要的儀器要先檢驗校正才能投入到工程中使用。
2.4中線復測
路基施工前要全面恢復中線并固定路線主要控制樁。要求較高的公路恢復主要控制樁的方法一般采用坐標法。恢復中線時應注意與結構物中心、相鄰施工段的中線閉合,如果發現問題要迅速查找原因,并及時上報。
2.5校對及增設水準基點
增設的水準基點的距離要小于1千米,位置一般選擇在高填深挖地段、地形復雜和工程量集中地段。
2.6路基放樣
路基施工前,應根據恢復的路線中樁、設計圖表、施工工藝和有關規定,對路基用地界樁和路堤坡腳、路塹塹頂、邊溝、取土坑、護坡道、棄土堆等的具體位置進行放樣。
首先,填石路基的石料強度不能小于15Mpa,所以一些強度達不到要求的石料,比如易溶性巖石、鹽化巖石和膨脹性巖石等,都不能應用到施工中;石料的粒徑要控制在不能大于層厚的2/3,而且要采用不同的層厚標準對具有不同強度的填料進行施工。
其次,要科學設計排水、結構等環節的施工技術,確保路基的強度和穩定性。
再次,路基施工過程中要合理選擇機械設備的工作方式,通常可以使重型壓實機和推土機的工作相互配合,提高工作效率。
最后,施工時,要確保填筑層的質量要求、厚度和壓實密度等要與實驗路段保持一致性。
4.1填石路基的地基處理
首先,對淤泥和表層土進行清理,建造排水設施,避免地表水流向農田,還要在最大程度上減少雨水對路基質量的影響,減少因排水不暢危害到路基的使用性能。其次,在土方填筑路段挖掘高度達到0.8米的時候要進行壓實,壓實度必須大于90%。最后,炸平石質路段不規整的地方,使地表平面均勻。
4.2填石路基的邊坡碼砌
在填石路基的邊坡碼砌中,廣泛采用的形式有單坡碼砌和臺階碼砌兩種,主要的的操作方法有先碼后填和先填后碼兩種。當填方高為5-12米時,邊坡碼砌的厚度則應該大于1.5米;當高度大于12米時,厚度要大于2米;當高度不超過5米時,厚度要大于l米。邊坡碼砌中要采用符合技術要求的粒徑大于30厘米、強度不小于30MPa的石料,石料之間要保持一定的密實性。
4.3填石路基的攤鋪
對路面鋪設要求較高的公路,比如高速公路,必須采用分層填筑和分層壓實的方法填筑石料。對路面鋪設要求較低的公路,比如二級或二級以下公路,通常采用傾填的辦法修建路堤。在施工中,要采用循序漸進的方法對石料進行攤鋪:首先攤鋪的面積控制在40米左右,使用推土機先進行初平處理,將施工的石料堆放在攤鋪面積之內,再用機器將石料攤鋪。攤鋪過程中為了確保平整度,一般采用人工操作的方法,將小石塊弄平,再利用石屑堵住空隙。如果石塊填層較厚、空隙較大,為了提高路基的穩定性能,可以先把粗砂或者石屑等填入縫隙之中,再使用壓力水將其沖到下面填滿縫隙。填料攤鋪之后,嚴格控制攤鋪的厚度,其厚度控制在50厘米左右,如果出現厚度不達不到技術要求,要及時進行處理,將其控制在規定的范圍內。
4.4填石路基的壓實
影響壓實度的因素包括土質、含水量、溫度和壓實性能。碾壓的次數要嚴格按照試驗得出來的數據進行,壓路機碾壓時的速度要由慢到快,振動強度先弱振再強振。進行碾壓的時候,錯輪必須大于1/ 4輪寬,一般碾壓到路基邊緣0.5米處。
填料的質量會對整個工程造成嚴重的影響。很多的填石路基應用在溝壑較多的山地中,因為受實際環境的影響,在施工過程中會導致自身密度產生變化,填埋量、路堤的高度等環節難度加大,導致地基的承受能力減弱。因此在路基施工過程中,必須采用強度高的填料,一般選用粒徑大的碎石,來保證路基的質量。
5.1填石路基施工過程
在填石路基實際施工過程中,如果石料間的嵌擠達不到技術要求,很容易因地基的不均勻導致路基的不穩定,從而產生嚴重的沉降問題。所以必須首先確定地基的承受能力,才能保證路基的穩定性,如果地基的承受能力較差,應該盡快拿出解決方案,避免由于處理不及時導致路基出現問題,影響整個工程的質量和進度。
5.1.1填石路基的地基承載力
填石路基對地基的沉降要求較為嚴格,在填筑前要測試地基的承載力,地基的承受能力要根據具體情況滿足不同的技術要求; (1)當填石路基填筑高度小于10米時,地基承載力不宜低于150KPa;(2)當填石路基填筑高度為10-20米時,地基承載力不宜低于200KPa;(3)當填石路基填筑高度大于20m米時,路基應宜填筑在巖石基面上。
5.1.2填石路基的地基處理
在填石路基填筑前,首先要將雜物清理干凈,一般清除表土的深度在15厘米左右,然后用規定的土料進行回填與壓實。如果是松散土的基底,壓實度不小于90%。
5.2填石路基對地基的排水要求
排水時要考慮幾個方面的內容:首先是,由于填石路基的特殊性,其縫隙較大,路表水較易從邊坡或路面等部位進入路基中;其次,農田排灌水和地下水也很容易浸濕地基。這些都會對路基的使用性能產生損害,影響路基的整體穩定性。所以當遇到地下水的情況時,一般要在施工前建造臨時排水設施,降低施工期低地下水,要在路基底部填筑不易風化的砂礫石或塊石等材料充當透水層,或者摻加低劑量石灰,設置穩定層等。當遇到路表水的情況時,主要是通過邊溝、急流槽,采取引排等手段將路表水迅速排出,避免其對地基的造成影響。
在公路施工中,填石路基施工技術的應用十分廣泛,它對于增強路基穩定性和提高路基工程質量都具有十分重要的意義。但是,填石路基的施工工藝較復雜,施工的技術難度也較大。因此,在具體施工過程中,要結合施工現場的實際情況,對原料的開采和施工方法等環節做好質量控制,規范施工的技術要求,及時對施工方案、技術等進行分析調整,充分調動工作人員的積極性,才能保證路基工程的施工質量。
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