劉和操 秦文濤(西南交通建設(shè)集團(tuán)股份有限公司,云南昆明 650000)
填石路基施工技術(shù)在公路施工中的應(yīng)用
劉和操 秦文濤
(西南交通建設(shè)集團(tuán)股份有限公司,云南昆明 650000)
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,公路施工在數(shù)量和質(zhì)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(zhì)量直接決定著公路施工整體的質(zhì)量。對(duì)填石路基施工技術(shù)加以合理運(yùn)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(shù),提出了一些填石路基施工質(zhì)量管理的措施,以供參考。
填石路基 路基施工 施工技術(shù)
填石路基施工是我國(guó)公路建設(shè)中最常見的施工方法,近些年得到了廣泛的發(fā)展,因?yàn)樗怯脠?jiān)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(wěn)定性,降低投資成本,減少對(duì)于土地的破壞。施工中填石料的質(zhì)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(shí),只有嚴(yán)格控制填石料的各項(xiàng)指標(biāo)和施工技術(shù),才能保障路基施工質(zhì)量。
(1)路基的質(zhì)量與填石料的密度有著密不可分的聯(lián)系。填石料的密度大小會(huì)隨著石料所組成的級(jí)配的不同而有所差異,不同的級(jí)配方法,所體現(xiàn)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(shù)據(jù),需要結(jié)合實(shí)際施工環(huán)境進(jìn)行試驗(yàn)來確定,而在試驗(yàn)室內(nèi)得到的干密度數(shù)據(jù)由于脫離了實(shí)際施工現(xiàn)場(chǎng),因此僅可以作為參考,不能作為標(biāo)準(zhǔn)使用。
(2)填筑路基的密實(shí)性能因填石料的結(jié)構(gòu)不完全一致而有所差別。如果巖石的性質(zhì)較軟,施工時(shí)比較容易開采,開采后會(huì)形成較多的粒徑較小的石料,所以形成的結(jié)構(gòu)具有一定的密實(shí)性;如果巖石的性質(zhì)較硬,施工時(shí)不易破碎,絕大多數(shù)的石料顆粒粒徑較大,所以形成的結(jié)構(gòu)密實(shí)性較差,容易產(chǎn)生孔隙。
(3)將填石料的壓縮變形與普通的土質(zhì)填料進(jìn)行比較。填石料的壓縮模量通常遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于土質(zhì)填料的壓縮模量,其模量大小可以直接影響到對(duì)填石路基的變形情況。
(4)填石料的粒徑會(huì)影響填埋的均勻程度,如果粒徑較大,在施工過程中,填料會(huì)被壓碎,從而形成離析,影響路基的密實(shí)度與穩(wěn)定性。
(5)填料的粒徑會(huì)影響路基的穩(wěn)定性,如果粒徑較大,其風(fēng)化速度就會(huì)較快,導(dǎo)致路基的穩(wěn)定性下降。
(6) 在填料粒徑相同的條件下,填料的吸水性、抗風(fēng)化能力和強(qiáng)度等因素也會(huì)對(duì)路基施工產(chǎn)生不同的影響。
2.1施工前的準(zhǔn)備
開工前,施工單位要對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工條件和設(shè)備進(jìn)行調(diào)查和核實(shí),如果發(fā)現(xiàn)問題要給出合理的修改意見并及時(shí)報(bào)請(qǐng)變更設(shè)計(jì)。施工前的測(cè)量工作包括導(dǎo)線、中線、水準(zhǔn)點(diǎn)等的復(fù)測(cè),增設(shè)水準(zhǔn)點(diǎn),橫斷面的檢查與補(bǔ)測(cè)等,同時(shí)對(duì)所有的測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)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(shí)使用的便道、便橋,保證施工材料、設(shè)備的及時(shí)運(yùn)送;設(shè)立必要的安全標(biāo)志。施工人員要通過試驗(yàn)的方法確定工程范圍內(nèi)的地質(zhì)、水文情況;根據(jù)資料,對(duì)路堤填料進(jìn)行取樣和檢測(cè)。
2.2測(cè)量工作
路基開工前應(yīng)做好施工測(cè)量工作,該項(xiàng)工作內(nèi)容較多,包括導(dǎo)線、中線、水準(zhǔn)點(diǎn)復(fù)測(cè),增設(shè)水準(zhǔn)點(diǎn)和橫斷面檢查與補(bǔ)測(cè)等。
2.3導(dǎo)線復(fù)測(cè)
原有導(dǎo)線點(diǎn)如果達(dá)不到施工的要求時(shí),應(yīng)進(jìn)行加密操作,要保證相鄰導(dǎo)線點(diǎn)間能互相通視。所需要的儀器要先檢驗(yàn)校正才能投入到工程中使用。
2.4中線復(fù)測(cè)
路基施工前要全面恢復(fù)中線并固定路線主要控制樁。要求較高的公路恢復(fù)主要控制樁的方法一般采用坐標(biāo)法?;謴?fù)中線時(shí)應(yīng)注意與結(jié)構(gòu)物中心、相鄰施工段的中線閉合,如果發(fā)現(xiàn)問題要迅速查找原因,并及時(shí)上報(bào)。
2.5校對(duì)及增設(shè)水準(zhǔn)基點(diǎn)
增設(shè)的水準(zhǔn)基點(diǎn)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(fù)雜和工程量集中地段。
2.6路基放樣
路基施工前,應(yīng)根據(jù)恢復(fù)的路線中樁、設(shè)計(jì)圖表、施工工藝和有關(guān)規(guī)定,對(duì)路基用地界樁和路堤坡腳、路塹塹頂、邊溝、取土坑、護(hù)坡道、棄土堆等的具體位置進(jìn)行放樣。
首先,填石路基的石料強(qiáng)度不能小于15Mpa,所以一些強(qiáng)度達(dá)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(yīng)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(biāo)準(zhǔn)對(duì)具有不同強(qiáng)度的填料進(jìn)行施工。
其次,要科學(xué)設(shè)計(jì)排水、結(jié)構(gòu)等環(huán)節(jié)的施工技術(shù),確保路基的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。
再次,路基施工過程中要合理選擇機(jī)械設(shè)備的工作方式,通??梢允怪匦蛪簩?shí)機(jī)和推土機(jī)的工作相互配合,提高工作效率。
最后,施工時(shí),要確保填筑層的質(zhì)量要求、厚度和壓實(shí)密度等要與實(shí)驗(yàn)路段保持一致性。
4.1填石路基的地基處理
首先,對(duì)淤泥和表層土進(jìn)行清理,建造排水設(shè)施,避免地表水流向農(nóng)田,還要在最大程度上減少雨水對(duì)路基質(zhì)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(dá)到0.8米的時(shí)候要進(jìn)行壓實(shí),壓實(shí)度必須大于90%。最后,炸平石質(zhì)路段不規(guī)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(tái)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(dāng)填方高為5-12米時(shí),邊坡碼砌的厚度則應(yīng)該大于1.5米;當(dāng)高度大于12米時(shí),厚度要大于2米;當(dāng)高度不超過5米時(shí),厚度要大于l米。邊坡碼砌中要采用符合技術(shù)要求的粒徑大于30厘米、強(qiáng)度不小于30MPa的石料,石料之間要保持一定的密實(shí)性。
4.3填石路基的攤鋪
對(duì)路面鋪設(shè)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(shí)的方法填筑石料。對(duì)路面鋪設(shè)要求較低的公路,比如二級(jí)或二級(jí)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(jìn)的方法對(duì)石料進(jìn)行攤鋪:首先攤鋪的面積控制在40米左右,使用推土機(jī)先進(jìn)行初平處理,將施工的石料堆放在攤鋪面積之內(nèi),再用機(jī)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(wěn)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(yán)格控制攤鋪的厚度,其厚度控制在50厘米左右,如果出現(xiàn)厚度不達(dá)不到技術(shù)要求,要及時(shí)進(jìn)行處理,將其控制在規(guī)定的范圍內(nèi)。
4.4填石路基的壓實(shí)
影響壓實(shí)度的因素包括土質(zhì)、含水量、溫度和壓實(shí)性能。碾壓的次數(shù)要嚴(yán)格按照試驗(yàn)得出來的數(shù)據(jù)進(jìn)行,壓路機(jī)碾壓時(shí)的速度要由慢到快,振動(dòng)強(qiáng)度先弱振再?gòu)?qiáng)振。進(jìn)行碾壓的時(shí)候,錯(cuò)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(zhì)量會(huì)對(duì)整個(gè)工程造成嚴(yán)重的影響。很多的填石路基應(yīng)用在溝壑較多的山地中,因?yàn)槭軐?shí)際環(huán)境的影響,在施工過程中會(huì)導(dǎo)致自身密度產(chǎn)生變化,填埋量、路堤的高度等環(huán)節(jié)難度加大,導(dǎo)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(qiáng)度高的填料,一般選用粒徑大的碎石,來保證路基的質(zhì)量。
5.1填石路基施工過程
在填石路基實(shí)際施工過程中,如果石料間的嵌擠達(dá)不到技術(shù)要求,很容易因地基的不均勻?qū)е侣坊牟环€(wěn)定,從而產(chǎn)生嚴(yán)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(wěn)定性,如果地基的承受能力較差,應(yīng)該盡快拿出解決方案,避免由于處理不及時(shí)導(dǎo)致路基出現(xiàn)問題,影響整個(gè)工程的質(zhì)量和進(jìn)度。
5.1.1填石路基的地基承載力
填石路基對(duì)地基的沉降要求較為嚴(yán)格,在填筑前要測(cè)試地基的承載力,地基的承受能力要根據(jù)具體情況滿足不同的技術(shù)要求; (1)當(dāng)填石路基填筑高度小于10米時(shí),地基承載力不宜低于150KPa;(2)當(dāng)填石路基填筑高度為10-20米時(shí),地基承載力不宜低于200KPa;(3)當(dāng)填石路基填筑高度大于20m米時(shí),路基應(yīng)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(guī)定的土料進(jìn)行回填與壓實(shí)。如果是松散土的基底,壓實(shí)度不小于90%。
5.2填石路基對(duì)地基的排水要求
排水時(shí)要考慮幾個(gè)方面的內(nèi)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(jìn)入路基中;其次,農(nóng)田排灌水和地下水也很容易浸濕地基。這些都會(huì)對(duì)路基的使用性能產(chǎn)生損害,影響路基的整體穩(wěn)定性。所以當(dāng)遇到地下水的情況時(shí),一般要在施工前建造臨時(shí)排水設(shè)施,降低施工期低地下水,要在路基底部填筑不易風(fēng)化的砂礫石或塊石等材料充當(dāng)透水層,或者摻加低劑量石灰,設(shè)置穩(wěn)定層等。當(dāng)遇到路表水的情況時(shí),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(duì)地基的造成影響。
在公路施工中,填石路基施工技術(shù)的應(yīng)用十分廣泛,它對(duì)于增強(qiáng)路基穩(wěn)定性和提高路基工程質(zhì)量都具有十分重要的意義。但是,填石路基的施工工藝較復(fù)雜,施工的技術(shù)難度也較大。因此,在具體施工過程中,要結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況,對(duì)原料的開采和施工方法等環(huán)節(jié)做好質(zhì)量控制,規(guī)范施工的技術(shù)要求,及時(shí)對(duì)施工方案、技術(shù)等進(jìn)行分析調(diào)整,充分調(diào)動(dòng)工作人員的積極性,才能保證路基工程的施工質(zhì)量。
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