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摘要:國家經濟建設的發展帶動了各個地區公路網建設的延伸,特別是在我國中西部地區,重點工路建設所面臨的原始地形已由平原微丘區轉向了山嶺重丘區。高填方填石路基施工成為了應對這種由特殊地形所帶來的諸多問題的有效途徑,并且隨著公路網向國內西部省份的延展,路基高填深挖工藝會變成運用較多的一種技術。本文結合具體施工實際,從高填方填石路基的地基處理技術要求出發,對高填方填石路基施工重點施工工藝控制技術加以簡要的研究分析。
關鍵詞:高填方填石路基控制技術
在山嶺重丘區進行公路施工過程中,深挖路塹和隧道施工不可避免的要產生大量的棄石材料,對這些材料的處置往往成為一項令人棘手的問題。一方面,一直以來公路建造過程中對路基填料的壓實特點、檢驗指標均是構建在細粒土的前提下,而對填石路基的施工工藝缺乏明確的施工規范和技術標準;另一方面,若不能對施工中產生的巖塊加以有效利用,則勢必導致廢棄石料的堆砌與路堤填筑材料的缺乏,不僅會破壞沿路的生態環境,并且還需要借土來填筑路堤,這極大的增加了當地的環保負擔,增大了運輸力量以及工程的成本,給整個工程帶來極為不利的影響。所以,在公路建造過程中急切需要解決碎石土、塊石、石屑填充路基品質的現場檢驗評定方式,給出一套系統的側重包含碎石土、石屑、石塊等在內的高填方填石路基的機器化安排和施工工藝控制技術安排,此對指引公路項目填石路基的作業有特別重大的價值,也更為契合建造資源節省型、生態保護型工程的新思路。
1高填方填石路基的地基處理工藝技術要求與實踐
1.1高填方填石路基的地基處理工藝技術要求
1.11高填方填石路基的地基承載力技術要求
高填方填石路基大部分出現在山嶺區域的路基建設中,因為此些地方地勢不平坦、溝壑較多,為了保證公路路線的線形達標,一定要實施諸多的填挖工作,路堤的填充高度也相應較高,一般均在10米之上。高填方填石路基較大的填筑數量代表著路堤填充體自身重量負載較大,此對地基的負載力提供了更高層級的要求。因為填石路基所使用的物料都是大粒徑石塊,互相間不存在粘合力,其抗剪性能重點源自顆粒間的摩擦與相互嵌壓,因此填石路基在一定程度上具有半剛性體的性質。這種半剛體性使得填石路基能夠抵御很大程度的路基下沉,但是如果路基產生很大幅度的下降時,導致路基填充體內部形成的剪應力超出路基的最大抗剪程度,路基便會產生形狀變化而不再穩固。從這可以知道,高填方填石路基的石料之間的嵌擠作用一旦因外力而失去,會對路基造成極大的破壞,地基負載力是確保路基壓實品質與穩定運用性能的基礎。
1.12高填方填石路基的地基處理要求
在高填方填石路基填充作業的準備時期,先應當對作業表面加以清理,清理掉之前附著在上面的樹葉等雜物,對于農耕土類型的原表面應清除表土15cm深,對于路堤基底原狀土強度不足的,應對其進行換填,換填深度應在30cm以上。在高填方路基施工中,如碰到鹽漬土、膨脹土等性質不好的地基的時候,應當依據施工現場狀況與實際的施工要求采用清理、排水固結等復合地基處理措施。
1.2高填方填石路基的地基處理的實際運用
本論文對于高填石路基地理處置工藝和處置要求的現實狀況,對在建中的江習古高速公路實施了諸多作業現場與有關技術材料的調查研究工作。通過調查研究得知,在江習古高速公路省界收費站高填方路基施工中設計者通過嚴格的要求和質量控制,使得填石路基施工順利進行,在該段中未觀測到填石路基出現變形破壞的現象。其遵照的地基處理技術控制要求為:對于填石路基填筑高度小于10m的,地基承載力不應低于150KPa;對于高度為10到20米的高填方填石路基填筑,地基承載力不宜低于200Kpa;對于高度在20米以上的超高填方填施工,路基應填筑在巖石基面之上。
2高填方填石路基施工工藝控制技術研究與實踐
2.1高填方填石路基的填料攤鋪工藝
2.11攤鋪方式的選擇
攤鋪工藝的選擇對填石路基的施工質量有著重要的影響,當前路基作業時物料填充的攤鋪形式大致有三種,一種是后退型攤鋪法,一種是漸進型攤鋪法,還有一種是混合攤鋪法。在填充物料巖性固定的狀況下,攤鋪形式的選取直接確定了高填方填石路基密實層的架構類別。通常而言,漸進型攤鋪方法是運輸物料的車輛在剛卸的松鋪填料上逐步向前卸,推入機隨后將其整平。后退性攤鋪法經常使用在細料含量較多的填料或細粒土的填石路基施工中。混合攤鋪法是漸進式和后退式的結合,該方式指的是在已經碾壓過的層面上首先使用后退的方法將物料卸下,構成零散的填料堆以后,其次,在其方面運用漸進性方法將料卸下,最后用推土機將卸料推平,經過多次施工已達到有關規定層厚。
2.12最大粒徑的控制技術
填石路基攤鋪過程管控包含最大、不均衡系數管控和松鋪厚度控制,其中最大粒徑的控制技術占有關鍵性地位。在一定的爆破開采技術前提下,在爆破中產生的填料的粒徑存在較大的隨機性,在施工中特別需要注意對石料最大粒徑的控制,以此來保證路基的壓實質量和使用性能。
2.13高填方填石路基整平碾壓工藝的有關要求
高填方填石路基的整平碾壓技藝可以加大填石間的摩擦作用,增大其摩擦面積,讓石塊重新排序,降低孔隙所占比重,提升路基的總體硬度和形狀穩固性。在實際的施工中,填石路基的整平壓要著重注意以下幾方面的問題:第一、由于填石路基填料的粒徑很大,均衡性很差,路基各個地點的密度和物理性能或許有很大差別;第二,伴隨碾壓過程中石料被不斷的壓碎,其原有粒徑會發生改變,使得路基的密度和穩定性存在一定程度的波動;第三、由于填料的透水性,一旦受到雨水的作用很容易導致路基填筑體中的細粒料流失,從而發生較大的沉降,因此在碾壓過程中一定要做好施工現場的雨水防護工作。
2.2高填方填石路基施工工藝實踐
2.21攤鋪方式的現場試驗
本文的現場研究在江習古高速TJ1分部JK68+120-69+5615填石路基施工段,在該段中分別采用了漸進式和后退式2種攤鋪方式實施現場對照試驗,作業效果和攤鋪以后的厚度和表層平順度進行評定,而且利用挖坑試驗來對2種攤鋪方式對填充物料離析水平和碾實層架構的影響予以測定。在試驗過程中,為了確保試驗結果的準確性,采用了相同型號的壓路機和碾壓方式來進行壓實。試驗結果表明,對于高填方填石路基的建設來說,運用后退式攤鋪方法加以作業較易產生填料表層較難整平、層厚管控困難系數高,最大粒徑石料壓實效果欠佳的問題。比較來說,運用漸進型攤鋪方法時路基表層達成了大概的憑證,未曾有大顆粒石塊突出的問題。挖坑試驗證明在運用漸進型攤鋪方法的時候,專門的碾壓機實施壓實,碾壓六遍以后下降率只有425個百分點,而后退式攤鋪法在相同情況下的下降率為705個百分點。所以整體而言,漸進型攤鋪方式運用在大顆粒碎石的路基攤鋪過程中有顯著的優勢,不但碾壓層較易整平,另外還讓填料的厚度較易管控,進而壓縮了整平施工的時間,而且為填石路基的碾壓工作提供了一個很好的架構形態,有助于提升路基的碾壓品質。
2.22最大粒徑的控制
結合施工現場試驗和施工經驗總結,可以得到在高填方填石路基施工中對填石最大粒徑控制的基本技術標準:(1)對于填石路基路床頂面以下30cm至80cm的,填料的最大粒徑應小于15cm;(2)對于填石路基路床頂面以下80cm至5m范圍的,填料的最大粒徑不應大于35cm,填石為軟巖石類的不應大于20cm;(3)對處于填石路基路床頂面以下5m至12m范圍內的,填石的最大粒徑標準要依據填石的硬度來進行相應調整,若是堅硬類的巖石填料其最大粒徑不應超過45cm,對于次堅硬類巖石不應大于40cm,軟巖石則應在25cm之內。(4)對于填石路基路床頂面12m深及以下的部分,對于堅硬類巖石填料的最大粒徑可控制在60cm以內,對于次堅硬類巖石不應大于50cm,對于軟巖石不應大于35cm。
3結束語
為進一步健全與提升國內公路路基作業技術,提升公路建設質量,滿足西部山區區域公路建造過程中所面臨的具體實際需要,對高填方填石路基施工控制方法的研究和以及相關評定標準的建立勢在必行。高填方填石路基施工工藝的進一步成熟與完善對我國山嶺區公路建設具有極大的現實意義。
參考文獻
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作者:姜華 單位:四川川交路橋有限責任公司