袁守平
中铁二十二局集团第二工程有限公司 北京市石景山区 100041
摘要:填石路基是公路工程施工的基础之一,其能够决定工程建设的质量,提升公路的使用寿命。填石路基施工技术受工程建设材料、工程设备的影响较大,如何实现工程建设效益最大化发挥,提升公路质量,成为了人们广泛关注的话题。因此,有必要对公路施工中填石路基施工技术应用展开探讨。
关键词:填石路基;施工技术;公路工程;应用
公路施工中填石路基施工技术应用有利于提升公路工程建设的质量,规范公路施工的手段。其中,可以通过实行管控原材料的方式展开,进而管控建设地基,提升地基周边清洁性,选择合理的施工工艺。填石路基的建设能够促进我国公路工程建设的现代化发展,保障工程建设质量的提升。
1填石路基施工技术的应用要求
1.1填石路基对填石材料的质量要求
填石路基施工技术应用中对填石材料的质量有一定的要求,填石材料必须满足硬度要求才能够提高填石路基的施工质量。从目前填石材料的选择来看,填石材料的硬度必须要达到15兆帕以上,同时,填石材料在变形量方面应满足施工需要,避免材料受压变形,在实际施工中需要对填石材料进行调整,使其满足施工要求。同时,还要对填石材料进行全面检查,提高填石材料的整体质量,保证填石材料能够达到施工质量标准。因此,做好填石材料的选择,是提高填石路基施工技术应用的重要方式。
1.2地基承载力
公路地基修筑必须采用砾石及密度大、抗压强度高、质地坚硬、透水性强的填料,以保证降水及时排出路基路面,以防因积水而造成路基沉降。一般情况下,地基承载力和稳定性随路基填筑高度的增大而增强,能有效避免因持续荷载而导致路基发生沉降变形和坍塌等病害。为此,公路路基施工过程中对地基承载力往往有较高要求:填石路基填筑高度在15m及以下,其地基承载力应至少为180kPa;路基填筑高度若在15~25m范围内,则其地基承载力应至少为220kPa;若填筑高度超出25m,则路基应在岩石基面填筑。
2公路施工中填石路基处理技术
某公路施工段设计桩号为K12+210—K19+358,长度7.148km,路基挖填方施工量分别为190万m3和176万m3,为保证施工工期,应先进行路基石方填筑试验,并派技术人员进行试验过程中松铺系数、填筑厚度、碾压遍数等参数的统计,为公路填石路基施工提供指导。
2.1施工准备
2.1.1技术准备
了解施工图及现场的水文地质资料,据此编制填石路基专项施工技术方案;收集施工有关的资料以对工后沉降进行预测;在协调自然排水系统的基础上,对临时排水系统进行合理设计;以书面形式向技术和管理人员进行安全、质量技术交底。
2.1.2材料和机械准备
填筑材料可选用质地坚硬的石块,粒径应不超过50cm;机械设备包括挖掘机、自卸式车辆、推土机、振动压路机以及其他附属设备等。
2.2地基处理
在填石路基填筑前,应将原地面彻底清理,本公路工程K12+234.5—K14+442.7段为耕植土地段,必须将15cm深度的表土层彻底清除,再以符合填筑要求的土料进行原地面开挖段回填,并压实处理。对于达不到施工强度的基底原状土应按至少30cm的高度进行换填;对于K16+112—K16+984.5段的盐渍土及黄土,应进行清淤排水处理,并采用抛石固结及复合地基技术加固。
在本工程填石路基排水处理方面,考虑到路基结构有较大的孔隙率,降水会从路面和边坡处渗入路基,若填筑结构渗透性能较强,则会进一步渗入地基,再在地下水活动的影响下,浸湿地基,导致填石路基结构稳定性大大降低。本工程在基底内地下水活跃的区域应采取有效的引排拦蓄措施,并以片石、块石等透水性材料设置透水层,起到水分分散散失的作用。
2.3清除路基杂质
在路基施工中应当对路基表面的杂质进行清除,主要包括碎石、浮土和植被。在清理过程中应当按照路基的施工要求进行全面清理,保证路基施工区域内的杂质一次性清除完毕。在清除中需要采取边清理边运输的方式,将清除出的杂质及时的运出施工区域,提高碎石的清除效果。通过路基的清除能够保证路基的施工作业面满足施工要求,避免路面的杂质对施工质量造成影响。因此,做好路基杂质的清除是路基施工的重要内容,也是关系到路基施工的重要工序,做好路基杂质的清除,才能够为路基的施工提供必要条件。
2.4施工材料的摊铺工艺
对路基整平后,为保证路面横向排水顺利,在进行摊铺时设置路拱横坡度为3%,松铺厚度55cm,摊铺结束后应对摊铺效果进行检测,若发现局部摊铺效果不佳,可以采用人工补齐的方法,保证整个摊铺过程中路基表面及坡脚处的清洁,防止造成环境污染。
2.5路基压实技术
填石路基碾压施工过程中,考虑到石料粒径、组分、岩性、风化程度等方面的差异,本工程采用激振力较大的拖式振动压路机进行碾压施工,并加强碾压速度的控制,以防止因碾压速度过慢导致振动频次增加、能耗增加以及碾压速度过快而在石块停留时间过短,影响压实度。本工程填石路基碾压施工速度应保持在3.0~6.0km/h,在碾压开始时先使用慢速,再逐渐提升碾压速度。
根据碾压程度检测结果可知,从摊铺上层至下层沉降率逐渐减小。表层填料所获得的压实能量较大,而压路机振动压实能量在向下面层传递的过程中会逐渐减小和散失,影响深层碾压效果。由表1数据可以看出,当松铺厚度大于80cm,下层的沉降仅为上层的43.57%,压实效果显然低于上层,为此,为控制填石路基的压实质量,其松铺厚度取值应适中。为确定松铺厚度,必须严格区分机械激振力所到达的深度和达到压实质量的设计压实深度,对于碾压施工质量影响较大的是后者,因为后者代表着每层松铺厚度的理想值。此外,随着路基填筑深度不断增加,松铺厚度值应在设计值的基础上适当放宽。
2.6雨季施工措施
2.6.1合理安排工序
为最大限度降低雨季对填石路基施工的影响,应对工序进行合理安排。石料填筑前在路基两侧修筑边沟和排水沟,并对路基施工的纵横向坡度进行控制,从而使降水可以顺利排入沟内,避免影响填石路基施工。雨季施工应增加以下工序:临时排水、地面疏干、表面湿土铲除等。
2.6.2技术措施
正式进入雨季前,应由项目部组织全员开展雨季施工安全注意事项专题教育,提醒施工人员在雷雨天气中,不要在易遭雷击的物体下停留,如高压杆塔、体量高大的树木等;室外的电气设备应增设防御罩,并加装漏电保护装置,临时建筑应与高压线之间保持安全距离;及时将路基基底、坡脚的积水排除干净,避免地表水流入取土坑和砂场内;在路基边坡设置流水槽,并对路基排水系统定期检查,发现问题及时处理,确保排水畅通;雨后路基碾压必须在表面晾晒后进行,并在碾压后对压实度进行检测,确认合格后方可对下层进行施工。
2.7稳定性分析
2.7.1填石路基施工过程应力变化分析
对不同压力情况下的路基深层内部土层及沉降与受力之间的关系进行研究,施工前将压力监测仪器预埋至相应位置以跟踪观测沉降点处土压力变化情况,结果表明,路基土压力随填筑高度的增加而不断增大。
2.7.2填石路堤边坡形式分析
施工时对当地气候及现场情况观测发现,现场填筑石料充足且没有降水,因此,当地工作人员提出采用“先填后码”的施工工艺,但为防止石料产生横向或竖向位移,经分析发现码砌的边坡重力作用并不显著,所以选用厚度为50m的薄层码砌填石路堤边坡可获得良好的效果。
结论
公路施工中填石路基的处理是一项较为复杂且系统的工作,在处理过程中,应了解并掌握相关的技术要点,并在工程中进行合理运用,以此来确保填石路基的整体质量,从而为公路施工的顺利进行奠定基础。
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