填石路基施工技术在公路施工中的应用研究
2020-07-29黄学标
【摘 要】在公路施工建设当中,路基施工是重要的一个环节。施工效果能否达到令人满意的程度,往往取决于路基的使用周期及路基平整度等要素。对此,文章基于填石路基施工技术,分析了该技术在公路施工中的主要应用、需要注意的施工要点及控制举措,以便在今后同类工程施工建设中提高工程质量。
【关键词】填石路基施工技术;公路施工;填料选择
【中图分类号】U416.1 【文献标识码】A 【文章编号】1674-0688(2020)06-0079-02
0 引言
在选择填石路基施工技术时,需要有效控制应用要点,保证路基的施工质量。例如,填料的选择、填料规格及填筑层厚度控制,还有对地基的有效处理以及如何摊铺和压实路基等要点的掌握。对此,本文将针对上述这些问题展开进一步探讨。
1 填石路基施工技術在公路施工中的应用要点
1.1 选择合适的填料
合适的填料可以减少施工中很多不必要的麻烦,让工程质量得到保障。所以,通过科学的方法选择填料,将其应用在施工当中是十分重要的。填料的选择应遵循分类的不同、级别的不同等原则,并且施工段和工序的差异也会影响填料的使用。比如,对岩石填料进行分类,根据单轴饱和抗压强度的不同,主要有硬质和软质岩石两种。前者的应用范围主要在地基、路堤和换填挖方路床、填方路基的路床填筑中;而后者在应用时需要注意避免浸水。在采用软质岩进行路堤填筑时,还要将边缘封闭起来,加上垫层以起到保护作用。除了上述分类方法,还经常将其按照粒径加以区分,可以分为超巨粒、巨粒、粗粒、中粒和细粒等。其中,在高填方填石路基中,超巨粒填料可以应用在填筑底层及下路堤当中;如果填方高度超过5 m范围,那么就需要采用巨粒填料进行填筑。在一些找平或路床填筑中,比较常用到的填筑材料是粗粒及中粒填料,二者既能单独应用也可以混合在一起使用。至于细粒填料,如果其具有良好的填料级配,可以将其应用在路床封闭中,保证路床封闭的严密性。
1.2 有效控制填料规格和填筑层厚度
在进行底层及下路堤填筑过程中,应该选取大规格的填料作为第一使用准则,在路基不断变高的同时,规格也要随之减小。路基填筑的高度和料源会影响实际厚度,因此路基底层的厚度应该根据实际情况判断。软质岩不适合应用在路床填石当中。在铺设时需要按上、下路床分别进行铺筑,上、下两层路床的厚度不应超过30 cm和50 cm,石料粒径的规格分别控制在10 cm和15 cm以内。其中,上层路床通常采用的材料是细粒石屑,进行封闭式填筑,而下层路床往往选用中粒石料,采用嵌缝的方式进行填筑。过渡层的设置也十分必要,这一间隔层通常都设置在路堤和路床之间,确保其处在路堤范围内,层厚一般在30 cm以内。填料的粒径也有一定要求,最大粒径为15 cm。在堆砌边坡时,路基如何填筑,码砌也应该保持一致,以此达到统一性。石料的质量很重要,其必须具备较强的抗压性,一般要达到30 MPa的强度。如果填石路基达不到5 m的高度,那么码砌厚度应该保持在1 m以上。如果填石路基的高度超过5 m但小于12 m,那么码砌厚度则应该保持在1.5 m以上。若超过12 m的高度,则码砌厚度至少要达到2 m。此外,在对台背进行回填时,对填石路基石料的粒径要求是控制在20 cm以内。
1.3 科学处理地基部分
地基的稳固性对公路整体质量有着至关重要的影响。为了保证地基的稳定性达到工程要求,要在处理之前进行稳定性验算,计算结果如果未达到要求,那么就需要采取加固方式稳固地基。对于稳定性运算结果,可以分为以下几种:一是地基承载力在150 MPa以上时,填石路基的路堤高度应该小于10 m;二是地基承载力在200 MPa以上时,填石路基的路堤高度应该在10~20 m;三是填石路基的路堤高度超过20 m时,对路基稳定性要进行再次验算。有些公路工程的地基沟底会出现地表汇水,此时需要选择质地较为坚硬的硬质岩石作为地基的填筑材料,通过对水位的计算最终确定地基的填筑厚度。此外,在对地面横坡地基进行处理时,要先测算其坡度比例,如果坡度陡于1∶5,那么就需要在原地面位置搭接一处内倾的台阶,宽度要超过1 m,以此保证地基的稳固。
1.4 填石路基的摊铺和整平工作
摊铺前要做好充足的准备工作,将所需材料送往施工现场。卸料时也有一些需要注意的地方。比如,采用水平分层的方式,先从低处卸料,再卸高处的材料。并且,要先从两侧卸起,最后卸中间,让摊铺和卸料工作同时开展。在进行摊铺的过程中,渐进摊铺法是比较常用的一种方法,但是施工现场的影响因素有很多,必要时可使用后退摊铺的方式进行摊铺。采用后退摊铺方法时要注意,要将方格网打好再将施工材料摊铺到上面。摊铺完成后人机配合将表面整平,有些表面会出现凸起的大石块,使用推土机将其碾碎并清除。有些地方摊铺后存在缺陷,选择石料将这些位置填补好,以达到平整的效果;尤其要注意的位置是构筑物相连接的部位,这些部位也要使用细料将其填铺平整。
1.5 填石路基的压实及铺筑工作
此环节算是填石路基的收尾工作。在路基的压实环节,应该一层一层地进行碾压,根据公路实际地形的不同,必要时可进行强夯补压,这样在机械无法碾压的地方也能保证地基被压实。在压实路基以前,碾压机具的选择十分重要,填料粒径和铺筑厚度的不同所选用的机具也有所不同。一般都采用自行式和拖式两种振动压路机组合的方式进行碾压。在刚刚进行碾压时先缓慢进行,按照两侧至中间,再从中间向两侧的方向碾压,在曲线段的位置则按照自内向外的方向进行碾压,相邻压实路线之间的行间距在40~50 cm。有时采用重型碾压机进行碾压,在不易碾压的位置可以更换为小型压路机。在碾压的过程中,压路机的激振力一般控制在40 t以上,进行20次左右的冲压。在进行最后5遍冲压时,沉降量至少要保证在20 mm。如果未达到这一数值,那么就需要先分析原因再进行碾压。
在对路面铺筑前,优先选取一块用于试验的路段,其长度在100 m以上。试验主要内容是对填料岩性进行鉴定,并且还要做抗压、吸水率等检验,确保路基整体质量。在对铺筑的路段进行检测试验时,需要检测的内容有填石料的可利用性,碾压机械的型号是否与工程要求相一致,实际的碾压结果与预期效果是否存在差异等。在需要冲击碾压和强夯的路基部分,还要对施工效果进行总结,保证其符合相应的检测结果。路基要分层进行铺筑,每一层都需要单独移交并验收,对于不符合预期效果的铺筑,则需要重新施工,直至符合要求。
2 如何提高填石路基的施工质量
公路路基建设中,施工技术十分重要,合适的施工技术可以让公路的生命周期得到进一步延长,保证施工质量,让路基变得更加稳定。除了上述提到的应用要点以外,也要加强施工过程中的监管和施工人员的素质管理,只有每一个细节都管理到位,才能降低安全事故发生的概率。例如,在进行施工监管的过程中,对地质的检测和地基的处理就很有必要,此外有很多个环节都需要行之有效的监控,确保实际情况与预期的一致性。施工完成后要测算出沉降率,根据这一数值对工程工期加以控制,从中得到沉降曲线预测图。还有就是要根据施工中出现实际问题随时对工程流程加以改进,以确保路基能够更加稳定。在施工完成到一个阶段以后,管理人员都要出具一份此阶段的监控报告,以便对本阶段出现的问题进行改进,完善下一进度的施工。与此同时,施工人员的专业素质也是十分重要的。众所周知,工程建设最关心的就是安全问题,平平安安完成工程项目是大家的共同愿望。因此,要在施工之前做好安全方面的教育工作,加强施工技术的管理与培训,保证在施工当中能够严格按照规章制度办事,完成好每一道施工工序。
除上述施工控制要点以外,排水和防护工作也应该受到重视。在完成路基施工以后,需要在周围设置好梯形浆砌片石截水沟,并在此基础上确定好周围的地形和水文条件,防止水利灾害破坏公路路基。除了水利灾害外,路基沉降也是经常出现的病害,这种情况下要解决中间积水就需要将浆砌片石排水沟设置在路基平台上,其中平台要略高于排水沟的边缘,这样做可以有效防止雨水对路基的侵蚀。还要从实际情况出发对坡面进行保护,将拱形护坡与生物防护有效结合起来,以达到预期的保护效果。
3 结语
在公路路基建设过程中,合理选用施工技术可以令工程达到事半功倍的效果,尤其是要重点把控填石材料的选择及路基强度的检测试验,遵循施工原则循序渐进地完成各个环节。只有施工管理人员严格控制该技术的应用要点,重视每一个环节的把关,才能确保公路路基质量,进一步延长公路的使用寿命。
参 考 文 献
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【作者简介】黄学标,广西路桥工程集团有限公司道桥分公司工程师,从事公路与城市道路工程施工。