朱勝凱
摘要:在路基施工中,填石的攤鋪方法與施工控制對(duì)填石路基的施工質(zhì)量有著重要影響,在填料巖性一定的條件下,它在很大程度上決定了填石路基壓實(shí)層的結(jié)構(gòu)類型,從而直接影響路基的壓實(shí)效果。因此攤鋪的施工工藝與技術(shù)要求是填石路基壓實(shí)質(zhì)量的重要決定因素之一,對(duì)填料攤鋪的方法與控制有必要進(jìn)行研究。
關(guān)鍵詞:路基施工;填料攤鋪
研究填石路基填料攤鋪工藝的目的在于,明確采取何種攤鋪方法能夠有效地將填料攤鋪到路基上,以形成較為理想的結(jié)構(gòu)狀態(tài),從而最大程度上避免填料的離析現(xiàn)象,提高壓實(shí)效果。本章還對(duì)攤鋪過程中的一些重要技術(shù)問題,如填料的最大粒徑、不均勻系數(shù)以及松鋪厚度
等進(jìn)行研究,提出了較為具體的技術(shù)要求。
一,填石路基的填料攤鋪
目前路基施工過程中填料的攤鋪的常用路基攤鋪方法有漸進(jìn)式攤鋪法(指運(yùn)料汽車在新卸的松鋪填料面上逐漸向前卸料,并用推土機(jī)隨時(shí)推鋪整平)、后退式攤鋪法(指運(yùn)料汽車在上一層己壓實(shí)好的路基表面上后退卸料,形成許多密集的填料堆,再用推土機(jī)整平。一般認(rèn)為,這類方法比較適合于細(xì)料含量較多的填料以及細(xì)粒土)、混合攤鋪法(指在已壓實(shí)的層面上先用后退法卸料,形成一些分散的填料堆,再在其上用漸進(jìn)式攤鋪法卸料,推土機(jī)整平,達(dá)到所要求的層厚)。
二,填石路墓攤鋪過程中的施工控制
1,填料最大粒徑的控制。雖然填石路基填料的粒徑大小基本上取決于路塹開挖現(xiàn)場(chǎng)的爆破技術(shù),但是由于爆破開采現(xiàn)場(chǎng)的填料粒徑較大,所以必須要對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)填料的最大粒徑提出較為嚴(yán)格的控制要求,以保證路基的壓實(shí)質(zhì)量。
本文首先著重就碎石填料的最大粒徑與其他施工因素的相互關(guān)系以及對(duì)路基壓實(shí)質(zhì)量的影響作用進(jìn)行了初步研究,然后在明確填料最大粒徑綜合作用的基礎(chǔ)上,提出填石路基最大粒徑的具體技術(shù)要求。
(l)最大粒徑對(duì)機(jī)械和攤鋪厚度的影響。在相同條件下(填料巖性、粒徑組成、松鋪厚度等)的填石路基施工過程中,隨著填料最大粒徑的增大,壓路機(jī)的噸位與激振力均要隨之增大。填料的最大粒徑是松鋪厚度的主要決定因素。一般而言,隨著最大粒徑的增大,壓實(shí)層的松鋪厚度也應(yīng)隨之增大。但松鋪厚度應(yīng)是在保證一定壓實(shí)功能的前提下增大的,所以當(dāng)由于壓實(shí)功能的原因,松鋪厚度被限制在一定范圍內(nèi)時(shí),最大粒徑就反而應(yīng)由松鋪厚度來加以控制。
(2)最大粒徑對(duì)路基壓實(shí)質(zhì)量的影響。在同一壓實(shí)功能下,路基填筑體的壓實(shí)密度隨著最大粒徑的增大而增大;而在孔隙比(密度)一定的條件下,隨著最大粒徑的增大相對(duì)密度在減小。在兩種松鋪層厚條件下,通過人為的改變填料最大粒徑,并結(jié)合壓實(shí)后的路基沉降率指標(biāo)來加以研究最大粒徑對(duì)路基壓實(shí)質(zhì)量的影響可知,最大粒徑較大的路基沉降率也較大。
填石路基填料的最大粒徑與其抗剪強(qiáng)度的之間關(guān)系應(yīng)具體加以分析:在相同的密度下,抗剪強(qiáng)度是隨著最大粒徑的增大而減小。因此,當(dāng)填料的最大粒徑增大時(shí),不應(yīng)以較小的密度值來控制壓實(shí)效果,必須提供足夠的壓實(shí)功能來充分壓實(shí),以保證填石路基擁有足夠的抗剪強(qiáng)度。
最大粒徑的現(xiàn)場(chǎng)控制應(yīng)依據(jù)以下幾個(gè)原則:一是要考慮現(xiàn)有普通壓實(shí)機(jī)械的功率應(yīng)滿足壓實(shí)的要求,不能因?yàn)橐潘勺畲罅较拗贫晃丁⒉磺袑?shí)際地要求施工時(shí)提供過大功率的壓實(shí)機(jī)械:二是在一定的層厚下,最大粒徑的增大是在朝促進(jìn)路基填筑體的結(jié)構(gòu)更加密實(shí)、穩(wěn)定的范圍內(nèi)顯示其優(yōu)勢(shì)的,一旦超過了這個(gè)度,最大粒徑的作用會(huì)適得其反,也就是說最大粒徑的積極作用是在合理的粒徑組成范圍內(nèi)呈現(xiàn)的,而不是由其單單來決定的;三是要考慮到不同的松鋪厚度,因?yàn)樽畲罅降脑龃髸?huì)導(dǎo)致松鋪厚度的相應(yīng)增大。
填石路基不同填筑深度部位允許的最大粒徑控制值是不相同的,填料的最大粒徑應(yīng)隨路基填筑深度的降低而逐漸減小。同時(shí)考慮到壓碎性的雙重影響,對(duì)于強(qiáng)度不同的石料,最大粒徑控制值也應(yīng)不同。
2,填料不均勻系數(shù)的控制。碎石填料的不均勻系數(shù)對(duì)其壓碎性和不同壓實(shí)狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)類型有著顯著作用,從而影響路基強(qiáng)度和穩(wěn)定性。所以說不均勻系數(shù)是決定填石路基壓實(shí)特性的重要因素之一。當(dāng)填石路基填料的不均勻系數(shù)小于10時(shí)不能夠達(dá)到有效地壓實(shí),而不均勻系數(shù)為20時(shí)則較易于壓實(shí)。所以,建議用于填石路基的碎石填料的不均勻系數(shù)應(yīng)為10一30,而調(diào)研資料和施工現(xiàn)場(chǎng)的試驗(yàn)數(shù)據(jù)也證明了大多數(shù)填料的不均勻系數(shù)值在10~30之間,所以該建議具有可行性。
3,松鋪厚度的控制。松鋪厚度是填石路基施工工藝中的一個(gè)重要指標(biāo),因?yàn)樗苯佑绊懙搅寺坊膲簩?shí)質(zhì)量。僅從壓實(shí)質(zhì)量角度來看,松鋪層厚越薄,壓實(shí)后的密實(shí)程度越大,壓實(shí)質(zhì)量也越好。而從施工進(jìn)度角度來看,則是松鋪厚度越厚越好。但是很明顯,松鋪厚度過厚,非但壓實(shí)層的下層難以達(dá)到壓實(shí)要求,而且上層也會(huì)受到不良的影響,所以說松鋪厚度應(yīng)是在現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)段結(jié)果的基礎(chǔ)上結(jié)合路基填料的巖性、最大粒徑等填料的工程特性和碾壓機(jī)械、碾壓遍數(shù)等壓實(shí)條件以及工程經(jīng)濟(jì)性等多方面因素綜合考慮后加以確定的。
(1)松鋪厚度與填料工程性質(zhì)巖性的關(guān)系。在相同松鋪厚度的條件下,填料的強(qiáng)度越高,路基壓實(shí)層的沉降率也越大,同時(shí)彎沉值也越小,路基模量相應(yīng)也在增大。
路基松鋪厚度與填料的最大粒徑有著較大的關(guān)系,對(duì)于填料最大粒徑較大的路基,其松鋪厚度應(yīng)適當(dāng)加大,而對(duì)于最大粒徑較小的,路基松鋪厚度則應(yīng)相應(yīng)降低。這樣可以保證壓實(shí)層能得到較為充分的壓實(shí)功能,達(dá)到滿意的壓實(shí)效果。
(2)松鋪厚度與壓實(shí)機(jī)械的關(guān)系。當(dāng)松鋪厚度增大時(shí),必須增大壓實(shí)機(jī)械的激振力來保證較為理想的壓實(shí)質(zhì)量,原因在于激振力越大的壓路機(jī)具有更為強(qiáng)大的振動(dòng)力去影響周圍大粒徑碎石填料,施加壓實(shí)能量,從而使其進(jìn)一步密實(shí)、穩(wěn)定;同理,在施工現(xiàn)場(chǎng),隨著壓實(shí)機(jī)械噸位和激振力的增大,填石路基的松鋪厚度也可在滿足較好壓實(shí)效果的前提下隨之適當(dāng)增大。
對(duì)于填石路基壓實(shí)而言,確定合理松鋪厚度的一個(gè)重要的原則是:首先要將機(jī)械壓實(shí)作用所能達(dá)到的深度與符合壓實(shí)質(zhì)量要求的壓實(shí)深度區(qū)別開來。
總之,填石路基填料的粒徑組成將在很大程度上決定路基的壓實(shí)質(zhì)量,而填料的粒徑組成在攤鋪時(shí)已然形成,所以說,施工過程中必須高度重視填石路基的攤鋪工藝技術(shù),為下一步的壓實(shí)工作創(chuàng)造良好的條件,以保證路基達(dá)到滿意的施工質(zhì)量。