填石路基施工工艺控制技术研究

2014-01-23杨秀刚

黑龙江交通科技 2014年5期

杨秀刚

(贵州路桥集团有限公司)

1 试验方案

填料原材料为砂岩，饱水抗压强度为40～90MPa，吸水率为2％，属于次坚硬岩石类。

在一条试验路上，将路段分两个断面，分别记为A、B两断面。A断面所采用的石料在原天然含水量下进行压实施工，整个过程中不洒水;B断面同样采用的是天然含水量的石料进行压实施工，但是在施工过程中洒水，洒水量为填方石料量的5％。两断面所用的石料在施工过程中除了一个洒水一个不洒水洒水外，两断面其他条件相同，均采用同种压路机进行碾压，碾压遍数均为9次。

测得松铺层厚与含水量，干密度，沉降率的试验数据整理在表1。

表1 试验数据汇总表

2 试验结果分析

从表1中不难看出，当松铺厚度为60cm，洒水和不洒水横断面的干密度相差0.11g/cm3，沉降率相差0.62％;层厚为70cm时，干密度相差 0.011g/cm3，沉降率相差0.78％;这说明，在施工过程中洒水与否对于干密度以及沉降率的影响都很小。但是这并不说明水对于填石路基的压实没有作用。

研究认为，适当的水量在压实过程中主要起到以下几方面的作用:(1)碎石组成填方材料的主要骨架材料，起到骨架支撑作用，在碎石之间有一些孔隙，洒上适当的水后，水能够在孔隙中流动，同时水能够夹带细料，有利于填充大孔隙，形成较为密实的结构;(2)随着水量的增多，水能包裹住粗糙的石料表面，起到润滑作用，有利于减小内摩阻力，利于压实;(3)较为软弱的石料在浸水以后会发生软化，使得路基在施工过程中就能进行足够的沉降变形，这样可以降低通车以后的变形，利于路基稳定，对路面结构以及行车安全都是有利的。

值得注意的是，填石路基的填料中有足够的细料时，洒水对于压实质量才有很大的影响，而且洒水的量与细填料的量和种类都相关。本次试验采用的填料为砂岩，饱水抗压强度较高，在40MPa以上，吸水率为2％，属次坚硬岩石，试验结果显示，洒水以后干密度和沉降率变化并不明显，这表明，石料并没有浸水软化崩解，由此可以得出，当填料为坚硬类、次坚硬类岩石时，并且吸水率不高，其含水量对于路基压实的影响并不大;另外，试验的级配组成＞20cm的占20％;2～20cm的占60％;＜2cm的占20％，这种组合的透水性好，所以洒水以后对于路基压实的影响并不大。

3 推荐方案研究

(1)当填石路基所用石料为坚硬类岩石时，因为坚硬类岩石强度高，石料粒径大，透水性强，自身就具有很好的排水能力，洒水对压实效果影响很小，想通过增大含水量来提高压实效果不可取，这样做反而增加了施工的工序，影响施工进度。

因此，坚硬类岩石如不含极细的粘性颗粒，对含水量不作要求。如果填料中还有粘性细集料时，水会对其产生很大的影响，应该严格控制细集料的含量，并且根据施工过程的实际情况确定洒水量，以确保填石路基的压实质量。

(2)当填石路基所用石料为次坚硬类岩石或者软弱的岩石时，由于其自身石料软弱，强度不高，细粒填料含量较多必然造成透水性不好，水对于这种类型的填料的影响是相当大的，确定洒水量时必须根据实际的试验路段来确定。

4 压实工艺研究

(1)粒径大且具有不均匀性，压实过程很容易产生离析;

(2)如果所用石料为较软弱的岩石，在压实过程中很容易将石料压碎，这会破坏其设计好的级配组成;

(3)大粒径的石料之间存在较大的孔隙，水易浸入，冲走细集料从而产生不均匀的沉降。

填料原材料为砂岩，饱水抗压强度为40～90MPa，吸水率为2％，属于次坚硬岩石类。

试验目的在于寻求适合填石路基的碾压遍数以及组合。试验方案主要是结合试验路段现有的压实机械探求最佳的组合。试验组合方案如表2所示。

表2 碾压组合方案

单机作业试验数据汇总于表3。

表3 B单机试验数据

从上表中不难发现，单机试验时，碾压次数少时沉降率较小，路基处于不稳定的状态，而只有当碾压次数较多时，沉降率才会慢慢增大。所以不宜用单机作业，应该配以其他的碾压机组合作业。

对比试验数据整理如表4所示。

表4 对比试验数据汇总表

从上表中不难发现，不同压路机的质量和击振力的不同，YZT18B光轮拖式压路机优于YZTK18B凸轮拖式压路机，YZ18F自行式压路机优于YZ18B自行式压路机。

组合试验数据整理如表5所示。

表5 组合试验数据汇总表

试验数据表明，先用YZTK18B凸轮拖式压路机碾压6遍后，其沉降率达到5.31％，再用YZT18B光轮拖式压路机碾压6遍，其沉降率有所增加，达到5.67％，随后，继续使用YZTK18B凸轮拖式压路机进行碾压，先碾压2遍，测其沉降率达到7.35％，再进行终压2遍，沉降率达8.12％。这说明组合碾压的方式对于填石路基的稳定性是有利的。但是最佳的碾压组合方式仍然需要进行进一步的研究，才能确保既能很大幅度的提高沉降率，又能做到经济合理。