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公路路基工程中的土石方填筑施工技术

2023-01-09蔡志瑞

交通世界 2022年12期
关键词:石方土料石料

蔡志瑞

(河北省交通建设监理咨询有限公司,河北 石家庄 050091)

0 引言

随着社会经济的快速发展,我国在城市基础设施的投入越来越大,而公路作为人们出行的重要方式之一,其建设数量也越来越多。在公路工程建设过程中,路基是其重要的组成部分之一,其质量直接决定公路的承载力及稳定性。目前采用的路基结构形式可分为土方路基、石方路基、土石混填路基等多种形式,因此,为确保公路路基的施工质量,我们应重视对公路土石方路基填筑施工技术的分析。

1 工程概况

某高速公路工程合同段长度约为16.48km,共计填方量为58万m3,挖方量为23万m3,由于工程所在区域石料资源丰富,为节约工程成本,施工单位拟采取土石方混填路基进行施工,其中当填料中掺入的石料量在30%以下,则按照土方路基填筑标准作业,当填料中掺入的石料量在30%~70%,则按照土石混填路基标准作业,当填料中石料的含量在70%以上,则按照石料路基填筑标准作业,基于此,本文对该工程土石方路基填筑施工展开分析。

2 路基土石方填筑施工技术

2.1 土方填筑施工

2.1.1 土方选择

路基土方填筑施工中,土料为主要的填筑材料,施工单位宜选用亚砂土和砂砾土,此类土料的透气性好、透水性能强、内部含水空间大,且填料内部的摩擦阻力及黏结力小,在填筑过程中不容易受到水分的影响,从而保证土方路基的质量,减少路基沉降问题的发生,结合土料的选取标准,在确定土方取土场地时,应先安排检测人员对取土场内的土料进行检测,若存在大量的冻土、有机土、泥炭土、强膨胀土等,则获取的土料不得使用,待确定土料获取场地后,在填筑前应对土料进行检测,检测项目包括其含水率、密度、塑液限指数等,同时在实验室应进行击实试验,检测不合格的土料不得使用。

2.1.2 填筑流程

(1)在土方路基填筑施工前,施工单位先安排施工人员利用小型工具对路基两侧进行填筑压实,以便于后续正式填筑过程中可以精确控制填筑厚度,待两侧全部填筑压实后再依据设计的施工方案进行分层摊铺与碾压,土方路基填筑施工中,整个过程宜一次完成,路基两侧的实际填筑宽度应比设计要求宽0.3m左右,每层土方路基填筑完成后要及时碾压处理,且每层采用的填料需保持一致,不得混填作业[1]。

(2)分层填筑土方路基过程中,路基的分层厚度要控制在20~30cm之间,填筑过程中先利用运输车将土料运送至施工场地,并由专人指挥将其卸至场地区域内,此时检测填料内部的含水率大小,若含水率超出最佳含水率±2%的范围,则需对填料进行洒水或翻晒处理,待含水率满足要求后利用推土机将土料推平,并对填料层进行初平,然后利用平地机将填料精平处理,最后待摊铺整平后碾压密实。

(3)路基碾压时主要采用18t的振动压路机完成,整个碾压过程从两侧向中间进行,曲线段则由内侧向外侧进行,机械碾压时两幅碾压段横向的距离保持在0.3~0.5m之间,纵向的搭接距离保持在1m左右,碾压遍数依据实际情况确定,一般碾压4~6遍即可,待碾压作业结束后安排人员检测路基的压实度,如经检测合格方可进行下一层土方路基摊铺、碾压,此外,在路基施工过程中,每层碾压结束均要对路基的平整度、高程等进行检测,以确保路基的总高度满足设计要求,待路基全部施工完成后再对路基坡面进行处理[2]。

2.2 石方填筑施工

2.2.1 石料选择

本工程石方路基施工过程中,采用的石料均从路基施工范围内进行开采,在石料开采前,施工人员应对岩石的性能进行检测,易溶岩石、膨胀岩石、盐化岩石、崩解性岩石、强风化岩石不得用于填筑施工,经检测合格的岩石材料主要采取机械开挖或爆破的方式获取,采用的爆破方法为光面爆破,经开采后的石料需进行试验检测,并结合设计要求对其进行破碎处理,经破碎后石料的最大粒径不得大于摊铺层厚的2/3,且不得大于31.5cm[3]。

2.2.2 填筑流程

(1)在石料破碎完成后采用运输车将其运送至施工场地内,填筑施工时也采取分层作业的方式,每层石料的填筑厚度控制在30cm左右。在石料摊铺施工时,施工人员要根据石料粒径的大小进行施工,粒径较大的石料应填筑于路基底层,而粒径较小的石料则填筑于路基顶层,待石料全部填筑完成后,应检测石料填筑的平整度及孔隙率。针对平整度要求较高的顶层路基,可采取砂砾将空隙填充密实,每层石料填筑检验合格后进行碾压。

(2)石方路基碾压采取重型压路机,压路机的激振力保持在25~50t之间,碾压方式与土方路基一致,从两侧向中间碾压,石方路基碾压时机械的碾压速度宜根据碾压方式确定,填筑完成后先静压1~2遍,此时机械碾压速度控制在1.5~1.7km/h,然后采取2.0~3.0km/h的速度振动碾压4~6遍,以增加石料之间的密实性,从而提升路基的压实度,待碾压结束后检测其压实度、平整度等,经检验合格后进行下一层石方路基填筑施工,并对石方路基的边坡进行修整处理[4]。

2.3 土石混填施工

土石混填路段主要是指填料中石料掺量在30%~70%的路基段,采用的填料与土方路基和石方路基中的材料一致,施工时也采取分层填筑施工的方式,每层的填筑厚度控制在30cm以内,在路基底层填筑时石料的含量较大,且石料的粒径较大,随着填筑厚度的增加,则填料中土料的占比越来越大,且石料的粒径越来越小,路基顶层80cm以内的区域填筑时,石料的粒径不得超过10cm,土石混填路基施工结束后,其底层路基的压实度不得小于93%,路基顶层压实度不得小于95%,且路基表面需要保持平整。

2.4 特殊段填筑施工

本工程路基施工中存在挖方段与填方段,在路基填筑过程中势必存在填方与挖方交接的区域,而此区域路基的填筑为特殊段路基,本次施工针对挖填交接区域填筑施工时采取的填料为土方材料,填筑施工时按照设计要求进行分层填筑施工,避免因填筑不当造成裂缝问题,在挖方段开挖施工前,施工人员需做好下断面的处理工作,将开挖获取的原材料集中堆放,且远离路基施工区域2m以上,在填方与挖方交接区域施工时,为避免出现不均匀沉降问题,在交界处可采取土工格栅进行加固,土工格栅的铺筑位置、厚度均要与设计要求保持一致,铺筑段宜保持平整,不得存在凹凸不平的区域[5]。

2.5 填筑质量控制方法

2.5.1 基底处理

在路基施工过程中,基底的稳定性会对路基性能造成极大地影响,因此,在土石方路基施工前,施工单位应做好基底的处理工作,首先全面勘察基底的质量,明确是否存在软土地基的问题,如存在则根据软基形式进行针对性处理;其次测量路基地下水的高度,若地下水位过高,则应采取措施对地下水进行排除,以降低地下水位;最后将地基表面清理干净,并利用压路机碾压处理,保持地基的平整度及承载能力,同时要做好路基的排水设置,避免出现积水现象。

2.5.2 试验段施工

路基施工中所有的参数、施工方法在填筑前均要进行确认,因此,首先在正式填筑前应进行试验段施工,根据相关规范的要求,试验段的长度应保持在200m以上,通过试验段检测路基土料、石料的性能、CBR强度、含水率、密度等参数是否合格;其次明确土方路基、石方路基、土石混填路基、特殊段路基施工方案是否合理[6];最后确定施工中机械的施工速度、遍数、含水率等参数要求,经试验段施工质量检测合格后,则后续路基填筑施工按照试验段的相关要求及标准开展即可。

3 结语

综上所述,公路工程路基的施工质量越好,则路基的承载力就越大,公路的稳定性就越强。因此,要保证路基的承载能力,在土石方路基施工前施工单位必须做好地质勘察工作,合理设计路基的结构形式,然后制定详细的施工方案。其次,在路基施工中严格把控路基施工流程,做好路基压实度、填料含水率的控制,最后做好质量验收工作,以保证公路的整体性能。

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