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摘要:要做到路基的坚固而稳定,必须精心施工,才能建成高质量的路基工程。
关键词:路基压实 施工 质量控制
一、路基施工的质量控制要点
1、施工方法合理选择
目前,多采用机械化施工或综合机械化施工法,采用配套机械,主机配以辅机相互协调,共同形成主要工序的综合机械化作业的方法,能极大地减轻劳动强度,加快施工进度,提高工程质量和劳动生产率,降低工程造价,保证施工安全。因此,所采用的机械必须满足路基施工的要求,特别是压实设备合理配备,是保证路基强度的关键。
2、严格施工程序
必须认真按规定要求做好组织、物质、技术及现场四个方面的准备工作,小桥涵、挡土墙、盲沟等小型构造物通常是与路基施工同步进行,避免路基填筑后又来开挖修建这些构造物,影响工程整体进度和质量控制。施工技术人员应严格按照施工组织设计和监理工程师的指令,精心地开展工作,路基土石方施工程序:路堤基底处理→选择填料→确定路堤填(挖)方式→路基压实。
二、路基填土的压实机理、压实效果的影响因素
1、压实机理:
天然土体经过挖掘、搬运,原状结构已被破坏,在荷载作用下会出现不均匀或过大的沉降甚至失稳滑动,当采用机械对土体进行压实时,可使土体颗粒重新排列、彼此挤紧,减少孔隙,提高土体的密实度,增大土体的粘聚力,提高内摩阻力,从而提高土体的抗剪强度,减少形变。
2、影响压实的主要因素
1)含水量。土中含水量对压实效果的影响比较显著。当含水量较小时,由于粒间引力使土保持着比较疏松的状态或凝聚结构,土中空隙大都互相连通,水少而气多,在一定的外部压实功能作用下,虽然土空隙中气体易被排出,密度可以增大,但由于水膜润滑作用不明显以及外部功能不足以克服粒间引力,土粒相对移动不容意,因此压实效果比较差;含水量逐渐增大时,水膜变厚,引力缩小,水膜起润滑作用,外部压实功能比较容易使土体相对移动, 压实效果渐佳;土中含水量过大时,空隙中出现了自由水,压实功能不可能使气体排出,压实功能的一部分被自由水所抵消,减小了有效压力,压实效果反而降低。
然而,含水量较小时,土粒间引力较大,虽然干密度较小,但其强度可能比最佳含水量时还要高。可是此时因密实度较低,空隙多,一经饱水,其强度会急剧下降。这又得出一个结论:在最佳含水量情况下压实的土水稳性最好。
最佳含水量和最大干密度是两个十分重要的指标,对路基设计和施工很有用处。
2)土类
在同一压实功能作用下,含粗粒越多土,其最大干密度越大,而最佳含水量越小。
3)压实功能
同一类土,其最佳含水量随压实功能的加大而减小,而最大干密度则随压实功能的加大而增大。当土偏干时,增加压实功能能对提高干密度的影响较大,偏湿时则收效甚微。故对偏湿的土企图加大压实功能的办法来提高土的密实度是不经济的,若土的含水量过大,此时增大压实功能就会出现“弹簧”现象。另外,当压实功能加大到一定程度后,对最佳含水量的减少和最大干密度的提高都不明显了,这就是说单纯用增大压实功能来提高土的密度未必合算,压实功能过大还会破坏土体结构,效果适得其反。
4)压实土的厚度
在相同土质和相同压实功能的条件下,压实效果随压实厚度的递增而减弱。试验证明,表层压实效果最佳,越到下面压实效果逐渐减小。因此,对不同压实机械和不同的土质压实时控制的层度不同。
三、填石路基压实技术
1.石质填料的运输、填筑、摊铺与整平
(1)石质填料在运输时要避免装料、卸料过程中的离析现象。卸料时遵循水平分层,先低后高,先路基两侧后中央的原则。卸料后由人工将边坡一定宽度范围内用粒径25cm以上的硬质石料码砌。
(2)施工过程中填料的填筑和摊铺可同步进行。首先摊铺一个工作面,填石料直接堆放在摊铺初平的表面上,由大功率推土机向前摊铺,形成新的工作面。自卸汽车在新的工作面上卸料,大功率推土机再向前推铺,填料向前推移的距离不宜小于3m。这样可避免摊铺过程中,粗细料分离、细料全部沉淀到摊铺层下层的现象。
(3)摊铺过程中整平填料是保证压实效果的重要环节。先用大型推土机粗平,使石块之间无明显高差,然后配合人工找平;在条件具备和必要的情况下,并在每层表面直接填筑厚10cm左右的石屑或石碴细料,然后精平,达到表面平整,无孤石突出,以保证碾压密实和平整度,碾压后密实的细粒层还可起到一定的阻水作用,减少施工期雨水的下渗,对填石路堤的稳定可起到一定作用。
(4)填石料摊铺时的平整度对压实效果影响很大,填石料表面凹凸的高差值一般要求不大于层厚的10%。填石料中,细料径碎石或石屑料含量宜占大粒径料的15%以上。对细料明显偏少,影响压实的段落,在摊铺初平的填石料表面,应铺撒一层碎石或石屑料,以保证碎石或石屑料填满大粒径料间缝隙。铺撒细料后,摊铺层面应相对平顺,以利压路机碾压施工。
2.填石路基的压实
(1)填石路堤采用冲击式压路机或重型振动压路机进行压实,填石路堤应分层填筑,分层压实。压实时填料中宜加适量的水,以湿润石料、软化细料,减小岩块之间的摩擦力,便于压实。
(2)振动压路机宜采用的压实参数:碾压速度1~3km/h,频率15~30Hz左右,振幅大于1.5mm。
(3)在碾压过程中,由两侧向中间,然后再由中间向两侧碾压,要求每次错轮l/3轮宽以上。碾压时,选择强功率档振动碾压6遍左右,在被压实体表面有明显的轮迹时,还应增加压实遍数。
(4)振动压路机的碾压开始时行驶速度宜用慢速,最大速度不宜超过3km/h。第一遍应静压,然后先慢后快,由弱振到强振,最后以轮胎压路机压平表面。压实时应先压两侧后压中间,曲线段由内侧向外侧,纵向互相平行,反复碾压。当路堤高度低于4m时,压路机应碾压到路基边缘0.5m的位置,当路堤高度大于4m时,压路机应碾压到路基边缘lm的位置。压路机在路基边缘2m范围内压实时,可适当减低振幅或用弱振档进行压实。压实时要连续不断地用小石块或石屑填隙,直到石料空隙被小料填满、密实,石料稳定、无下沉、无水平移动、表面平整为止。
(5)振动碾压完成后,条件允许时可采用冲击式压路机进行检验性补压。如果其下沉量在5~7cm范围内,原来振碾压实是合格的。通过补压达到对全路基的直接检验与补充追加压实,在路床顶面以下1.5m形成连续、均匀、密实的加固层,提高了路基路面的综合强度和稳定性。
三、填石路基施工质量控制
填石路基压实质量控制的检测方法主要是采用灌砂法或水袋法测现场干密度,以压实度作为主要控制标准。填石路基的紧密程度在规定深度范围内,可以通过静载20t以上振动压路机进行压实试验,当压实层顶面稳定,不再下沉时,可判为密实状态。
填石体最大干密度的测定一般采用振动法或改进的击实法。因为填石的颗粒粒径过大,远大于试筒允许的最大粒径60mm,试验时可采用剔除超大粒径法(超大粒径段含量以等量的次级粒径石料代替)、相似级配法等方法,剔除超大粒径的方法在超大粒径含量比较小的情况下是一种比较准确的方法。
四、施工易出现的问题及处理方法
1、严格控制不合格的土填入路基
路基填土不经选择,把表层土、带草皮的土及腐殖土等不合格的土填入路基,导致路堤出现强度不均匀,达不到压实标准,甚至出现路基沉陷等质量问题。
2、保证达到压实标准
由于施工方法不对,路基的压实度达不到设计要求,使路面产生病害。防治办法就是不同的土质不能混填,分别对不同的土质进行击实试验,标准实验要准确,应通过铺筑试验路获得相关的技术参数来指导施工,确保压实质量,在施工过程中,经常检验纵横坡度,保证每层土的厚度均匀,压实度均匀,坚持桥头涵洞处规范填土,保证达到压实标准。
3、软土区域注意路基的稳定性
原水塘、水田地区路基,季节性处于过湿状态,致使路基沉陷,产生路面病害。应根据具体情况采用排水疏干、换填水稳性好的土、抛石挤淤等处理措施,使路基具有足够的稳定性。
关键词:路基压实 施工 质量控制
一、路基施工的质量控制要点
1、施工方法合理选择
目前,多采用机械化施工或综合机械化施工法,采用配套机械,主机配以辅机相互协调,共同形成主要工序的综合机械化作业的方法,能极大地减轻劳动强度,加快施工进度,提高工程质量和劳动生产率,降低工程造价,保证施工安全。因此,所采用的机械必须满足路基施工的要求,特别是压实设备合理配备,是保证路基强度的关键。
2、严格施工程序
必须认真按规定要求做好组织、物质、技术及现场四个方面的准备工作,小桥涵、挡土墙、盲沟等小型构造物通常是与路基施工同步进行,避免路基填筑后又来开挖修建这些构造物,影响工程整体进度和质量控制。施工技术人员应严格按照施工组织设计和监理工程师的指令,精心地开展工作,路基土石方施工程序:路堤基底处理→选择填料→确定路堤填(挖)方式→路基压实。
二、路基填土的压实机理、压实效果的影响因素
1、压实机理:
天然土体经过挖掘、搬运,原状结构已被破坏,在荷载作用下会出现不均匀或过大的沉降甚至失稳滑动,当采用机械对土体进行压实时,可使土体颗粒重新排列、彼此挤紧,减少孔隙,提高土体的密实度,增大土体的粘聚力,提高内摩阻力,从而提高土体的抗剪强度,减少形变。
2、影响压实的主要因素
1)含水量。土中含水量对压实效果的影响比较显著。当含水量较小时,由于粒间引力使土保持着比较疏松的状态或凝聚结构,土中空隙大都互相连通,水少而气多,在一定的外部压实功能作用下,虽然土空隙中气体易被排出,密度可以增大,但由于水膜润滑作用不明显以及外部功能不足以克服粒间引力,土粒相对移动不容意,因此压实效果比较差;含水量逐渐增大时,水膜变厚,引力缩小,水膜起润滑作用,外部压实功能比较容易使土体相对移动, 压实效果渐佳;土中含水量过大时,空隙中出现了自由水,压实功能不可能使气体排出,压实功能的一部分被自由水所抵消,减小了有效压力,压实效果反而降低。
然而,含水量较小时,土粒间引力较大,虽然干密度较小,但其强度可能比最佳含水量时还要高。可是此时因密实度较低,空隙多,一经饱水,其强度会急剧下降。这又得出一个结论:在最佳含水量情况下压实的土水稳性最好。
最佳含水量和最大干密度是两个十分重要的指标,对路基设计和施工很有用处。
2)土类
在同一压实功能作用下,含粗粒越多土,其最大干密度越大,而最佳含水量越小。
3)压实功能
同一类土,其最佳含水量随压实功能的加大而减小,而最大干密度则随压实功能的加大而增大。当土偏干时,增加压实功能能对提高干密度的影响较大,偏湿时则收效甚微。故对偏湿的土企图加大压实功能的办法来提高土的密实度是不经济的,若土的含水量过大,此时增大压实功能就会出现“弹簧”现象。另外,当压实功能加大到一定程度后,对最佳含水量的减少和最大干密度的提高都不明显了,这就是说单纯用增大压实功能来提高土的密度未必合算,压实功能过大还会破坏土体结构,效果适得其反。
4)压实土的厚度
在相同土质和相同压实功能的条件下,压实效果随压实厚度的递增而减弱。试验证明,表层压实效果最佳,越到下面压实效果逐渐减小。因此,对不同压实机械和不同的土质压实时控制的层度不同。
三、填石路基压实技术
1.石质填料的运输、填筑、摊铺与整平
(1)石质填料在运输时要避免装料、卸料过程中的离析现象。卸料时遵循水平分层,先低后高,先路基两侧后中央的原则。卸料后由人工将边坡一定宽度范围内用粒径25cm以上的硬质石料码砌。
(2)施工过程中填料的填筑和摊铺可同步进行。首先摊铺一个工作面,填石料直接堆放在摊铺初平的表面上,由大功率推土机向前摊铺,形成新的工作面。自卸汽车在新的工作面上卸料,大功率推土机再向前推铺,填料向前推移的距离不宜小于3m。这样可避免摊铺过程中,粗细料分离、细料全部沉淀到摊铺层下层的现象。
(3)摊铺过程中整平填料是保证压实效果的重要环节。先用大型推土机粗平,使石块之间无明显高差,然后配合人工找平;在条件具备和必要的情况下,并在每层表面直接填筑厚10cm左右的石屑或石碴细料,然后精平,达到表面平整,无孤石突出,以保证碾压密实和平整度,碾压后密实的细粒层还可起到一定的阻水作用,减少施工期雨水的下渗,对填石路堤的稳定可起到一定作用。
(4)填石料摊铺时的平整度对压实效果影响很大,填石料表面凹凸的高差值一般要求不大于层厚的10%。填石料中,细料径碎石或石屑料含量宜占大粒径料的15%以上。对细料明显偏少,影响压实的段落,在摊铺初平的填石料表面,应铺撒一层碎石或石屑料,以保证碎石或石屑料填满大粒径料间缝隙。铺撒细料后,摊铺层面应相对平顺,以利压路机碾压施工。
2.填石路基的压实
(1)填石路堤采用冲击式压路机或重型振动压路机进行压实,填石路堤应分层填筑,分层压实。压实时填料中宜加适量的水,以湿润石料、软化细料,减小岩块之间的摩擦力,便于压实。
(2)振动压路机宜采用的压实参数:碾压速度1~3km/h,频率15~30Hz左右,振幅大于1.5mm。
(3)在碾压过程中,由两侧向中间,然后再由中间向两侧碾压,要求每次错轮l/3轮宽以上。碾压时,选择强功率档振动碾压6遍左右,在被压实体表面有明显的轮迹时,还应增加压实遍数。
(4)振动压路机的碾压开始时行驶速度宜用慢速,最大速度不宜超过3km/h。第一遍应静压,然后先慢后快,由弱振到强振,最后以轮胎压路机压平表面。压实时应先压两侧后压中间,曲线段由内侧向外侧,纵向互相平行,反复碾压。当路堤高度低于4m时,压路机应碾压到路基边缘0.5m的位置,当路堤高度大于4m时,压路机应碾压到路基边缘lm的位置。压路机在路基边缘2m范围内压实时,可适当减低振幅或用弱振档进行压实。压实时要连续不断地用小石块或石屑填隙,直到石料空隙被小料填满、密实,石料稳定、无下沉、无水平移动、表面平整为止。
(5)振动碾压完成后,条件允许时可采用冲击式压路机进行检验性补压。如果其下沉量在5~7cm范围内,原来振碾压实是合格的。通过补压达到对全路基的直接检验与补充追加压实,在路床顶面以下1.5m形成连续、均匀、密实的加固层,提高了路基路面的综合强度和稳定性。
三、填石路基施工质量控制
填石路基压实质量控制的检测方法主要是采用灌砂法或水袋法测现场干密度,以压实度作为主要控制标准。填石路基的紧密程度在规定深度范围内,可以通过静载20t以上振动压路机进行压实试验,当压实层顶面稳定,不再下沉时,可判为密实状态。
填石体最大干密度的测定一般采用振动法或改进的击实法。因为填石的颗粒粒径过大,远大于试筒允许的最大粒径60mm,试验时可采用剔除超大粒径法(超大粒径段含量以等量的次级粒径石料代替)、相似级配法等方法,剔除超大粒径的方法在超大粒径含量比较小的情况下是一种比较准确的方法。
四、施工易出现的问题及处理方法
1、严格控制不合格的土填入路基
路基填土不经选择,把表层土、带草皮的土及腐殖土等不合格的土填入路基,导致路堤出现强度不均匀,达不到压实标准,甚至出现路基沉陷等质量问题。
2、保证达到压实标准
由于施工方法不对,路基的压实度达不到设计要求,使路面产生病害。防治办法就是不同的土质不能混填,分别对不同的土质进行击实试验,标准实验要准确,应通过铺筑试验路获得相关的技术参数来指导施工,确保压实质量,在施工过程中,经常检验纵横坡度,保证每层土的厚度均匀,压实度均匀,坚持桥头涵洞处规范填土,保证达到压实标准。
3、软土区域注意路基的稳定性
原水塘、水田地区路基,季节性处于过湿状态,致使路基沉陷,产生路面病害。应根据具体情况采用排水疏干、换填水稳性好的土、抛石挤淤等处理措施,使路基具有足够的稳定性。