摘要:高速公路是现代社会高速发展的产物,发展到如今已经成为了人们生活中必不可少的路段。高速公路缩短了城市与城市之间的距离,增加了城市与城市之间的沟通效率,为工作、探亲、旅游等提供了高效方便的道路。由此可见,高速公路的建造是非常重要的,要想顺利开展施工建设高速公路的工作,路基是重中之重。不同的作业环境中,建造的难度也大不一样,除了施工环境,路基填料也会影响施工效率以及施工效果。本文主要研究用石填基的技术手段在建设过程中的应用,重点分析填料、压实及检测技术。
关键词:高速路;填料;施工
一、用石填基施工技术的概念阐述
在山区丘陵地带,路基石的比例大于废土,所以用废石填基是最实用也是最普遍的路基筑基施工形式。高速公路的筑基施工技术因地制宜,我国已经开通了14万千米的高速公路,大多在平原地区,一些偏远地区也没有开通高速公路,这些地区路势崎岖不平,多山少平原,在这种地势的情况下,用石填基的效果以及效率将会大于用土填基。由于用石填基还要区分填料的材质、大小、边坡坡度、筑基高度、筑基层数等因素,因此用石填基的施工技术还需要大量的实践研究,以达到最稳定的筑基方式。
二、用石填基施工技术需要注意的要点
用石填基可以大量节省借土填基,由于施工环境的复杂情况,用石填基庸俗的来讲,就是用山体碎石、开掘坑道时产生的废石渣来填筑路基,相比用土填基,用石填基的透水性好,避免雨水浸透导致公路塌方。路基种类大致可以分为以下两种:
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用石质填充路基的时候还要注意以下4点:
1、石料的选择。在用石填基的施工过程中,用来填充基层的石料大多都是就地取材,由于不同地区的地质不相同,用来做填料的石质软硬也各不相同,所以施工人员应该选择不易风化的废石渣来做路基填筑,不易风化的石料密度高、硬度大,不易变形,有利于基层稳定,增加使用寿命,减少维修费用。
2、粒径的大小。硬岩石体的硬度大,粒径大,不容易变形,想要保证路基的稳定,就要适量在每层路基中填充适量大小粒径的石料。基于我国公路设计及施工规范相关规定,废置石料的最大粒直径应该缩短在压实厚度2/3内,同时路床范围内的填石料最大粒径不应超过10厘米。另外,需要用细小的石料、石砂填充每一层间的空隙,尽量在满每一层路基饱和后,用大功率压路机碾压,增加稳定性,且每一层路基厚度不宜超过50厘米。综上,对填粒的要求需要综合公路实际情况与以往的工程经验,对填石路基最大填筑层厚、最大粒径及最大激振力作出相关要求。
3、对于密度低、质地软的废石料、石屑,应根据高速公路设计情况着实处理应用,压碎填充路基空隙或者不用,避免出现公路塌方。并且在用石填基后,按照高速公路设计要求,永大功率压路机反复碾压试验,确定需要碾压的次数,杜绝安全隐患的出现。
4、在高速公路开始施工之前,相关技术工作人员以及设计师应对周围的环境、地质等进行实地考察,再次确认当地石质,筛选填料。而且还要考虑到施工设备及车辆运输问题,确保施工设备顺利投放,施工车辆顺利通行,最后需根据相关规定,确认图纸信息无误,按照施工制度开展工作。
三、用石填基施工技术的填料要求
在整个高速公路的作业过程中,对填充基层的石料要求是极为严格的,因为有的石料硬度高不易变形,有的石料硬度低、易变形,从而导致路基基层填充介质的质量分布不均匀,影响压路机效果,所以在用石填基的石料选择中,应中和填充石料,使每一层填充的介质变得均匀,才能充分发挥压路机的效果,得到高质量的路段。
一般情况下,用石填基的石料不应小于15mpa,尤其是膨胀岩石、易溶解岩石、强风化岩石以及崩解岩石等石料要完全杜绝使用。最大粒径不应大于35-50厘米,不均匀系数在15-20以上较好。同时半径20厘米以上的石料含量应在30%-40%以内,半径2厘米以下的石料含量应在10%-15%以上;在路床施工范围内,最大石料半径应控制在15厘米以内,不均匀系数为10左右较好。
对于砂岩,在填充路堤路基施工时,最大石料半径应该控制在30-40厘米以内,不均匀系数15-20以上较好,同时石料半径在20厘米以上的填料含量应在20%-30%内,粒径2厘米以下的填料含量应在10%-20%以上,在填充路床路基时,最大石料半径应控制在15厘米内,不均匀系数在10左右较好。对于现场开采的石料,需要对其进行室内筛分试验以检测材料的原始级配,再对石料进行响应的破碎、混合等环节后投入使用。
综上所述,填充石料的半径与含量可以分为以下四点:
四、用石填基施工技术的开展应用
1、施工过程中路面垃圾清理及承载力检测
在开展建造填石路基的工作之前,应对路基周围垃圾进行清理,将中线周围的细粒土进行清理更换,并且规定废弃回收站,专门回收搁置路面垃圾以及施工废土,在施工结束时,派专人专车处理施工过程中产生的垃圾,最大程度上保护路面周围原有的生态环境,减少施工对环境的污染破坏。
除此之外,施工技术人员应对路基承载力进行检测,保证施工路段路基的承载力,勘测基层的石质,对软质石料以及土层根据施工情况进行处理,利用或丢弃。
2、施工过程中施工石料的运输
填充石料的运输工作是施工过程中重要的环节,运输石料的效率直接导致整个填石路基施工进程的快慢。在填石料出发前往施工现场前,监管人员应对装填料中的超粒径原材料进行二次筛选与丢弃,一定程度上保证了运输的稳定性以及装料过程中的均匀性。石料等施工材料一旦到达施工现场,就要现场的工作人员以及现场的工作机器配合卸料,防止出现因卸料不及时导致延误工期的现象,所以填石路基的石料运输一定要及时,保证整个施工进程。
在运输填料的过程中,还要保证施工运输的准确性。施工人员要将坡脚线的具体位置明确标出,保证两点之间的挂线距离为20厘米,合理控制松坡厚度,一般保持在50厘米为最佳厚度,保证每一辆运输填料车辆的准确位置,合理规划石料运输的任务安排。在安排车辆方面,需要管理人员结合施工区域的实际情况,尽量保证运输效率与经济效益最大化。
3、施工过程中施工材料的摊铺技术
在高速公路填石路基的工作过程中,一般采用压路机进行碾压,但是想要保证基层的均匀情况,就要充分的铺满整个路基基层,保证石块之间的缝隙被填满,这样才能是压路机的作用发挥到最大。高速公路一般使用渐进式分层填筑、分层压实的摊铺模式,这样能够避免细料大量下沉而堆积在底部,从而导致粗细石分层现象。在正式进行摊铺环节前,需要对目标地面进行清理,以保证施工场地的平整性。
在施工过程中,要留出3%宽度的排水渠道,为渗出的地表水流出排水口。并且在摊平填料的工作结束后,现场人员要对摊平路基进行核查,确保松铺的厚度达到55厘米,避免过薄或者过厚的现象出现,保证路面的平整度。
4、施工过程中施工碾压技术
压路机又称为压土机,是道路施工的必要设备,一般用来维修建设高速公路、铁路、机场等路段,用于碾压路基,使之稳定。在高速公路施工的过程中,一般采用自重式18T压路机,对施工的高速公路进行碾压,在压路机震动模式下前进,静音模式下后退,这样有利于高速公路路面的压实,达到更好的效果。切不可开启震动模式后退,破坏每层填石筑基的结构,有损路基的稳定性。
在特定的施工环境下,施工人员应该根据现场环境更换适合施工环境的压路机,这样有利于提高施工效率。在山段或者隧道路段施工时,用来筑基的石料粒径会偏大,每一层路基中间的空隙也会随之变大,这时需要用粒径小的填料来填充空隙,然后根据现场路况挑选合适压路机进行碾压。碾压过程中不能留下碾压车轮痕迹,如果施工现场留下碾压车轮印,就代表路基不稳定,需要反复碾压。
结束语
高速公路建设施工过程中,用石填基的施工方法比用土填基要有效的多,这种施工手段有效避免了地表水的渗透,加强了每层路基的结构,防止了路基的塌方。所以填石路基的施工技术在建设高速公路的过程中可以得到广泛的应用,以及较好的效果。根据不同的地质环境,选择不同的填充石料,加强每一层路基的稳定性,提高我国高速公路的稳定性和承载能力,延长我国高速公路的使用寿命。
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