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谈山区公路填石路堤压实质量控制技术

2020-02-17 08:56 来源:质量控制论文 人参与在线咨询

摘要】随着我国经济技术的不断提高,山区公路工程不断增多。论文讨论并分析了山区道路填石路堤压实的质量控制问题,详细讨论了回填压实的质量因素,这对于加强项目质量管理和现场施工具有重要意义。

关键词】山区公路;路堤压实;质量控制

1引言

填石路堤是指用石头(包括大卵石)或土壤与岩石的混合物填充的路堤[1]。对于回填料,粒径大于37.5mm且不大于500mm,回填中单轴抗压强度大于15MPa的石材大于70%。为填石路堤选择的压实质量控制方法必须适应项目特征,简单、快速且易于使用。鉴于填石路堤的特点,本文总结填石路堤压实质量影响因素并提出控制措施,以指导现场施工并为修改提供参考。

2路堤压实施工方法

2.1基底处理

根据施工时的实际地质情况,路基用地范围内应清除原地表植被和耕植土,旱地林地路段一般按原地面以下30cm计,水田路段按50cm计。清除地表耕植土应分段集中堆放,以备植草绿化或复耕之用。根部和其他障碍物开挖留下的孔洞和凹陷必须按照施工规范进行回填和压实,以确保基底的稳定性,填充前必须清洁并压实。填筑路堤前,应将地基表层碾压密实,基底压实度不应小于90%。清表施工完成,便可以在监理工程师检查后进行下一道工序的施工。

2.2填料的选取

填料应按照相应规范规程进行测试。回填料单轴抗压强度大于15MPa,并应通过监理单位进行的抽样测试来确认,以确保填石的质量。石料的最大粒径不得超过压实层厚度的2/3,不规则系数必须为15~20,必须清除或破碎含有超大尺寸的石材[2]。

2.3措施的执行

由全站仪放设路基中心线及边线,在中心线及边线上设置木桩20m/桩,以精确控制线路的中心线及宽度。在现场用水准仪测量各桩的控制标高,并用红线标记该标高,并将其用作控制桩,以控制进料的厚度和路基的宽度。

2.4填石

在填石路堤表面上填充其他材料时,填石路堤的顶部表面必须没有明显的空隙。在填料之前,首先使用石灰线化方格,根据每层不超过50cm厚的规格,计算每个方格的尺寸,并计算每个方格的体积,再加上运输石材的立方数,从而确定每个方格的卸石车数,现场施工人员根据车辆数量检查每个方格中的填料厚度。根据线路的横坡、纵坡进行推平。在推土机调平期间,发现粒径过大的采用破碎机现场破碎,或者统一运出填筑范围,破碎后运回场内。碾压完毕后,对已经压实好的路基采用最后2遍压实沉降差进行压实度及孔隙率检测,满足设计要求则判定合格。并且在正式填筑前,先选取长度不小于100m的路基施做试验段,每层的沉降差及孔隙率,均不得大于试验段所得数据。每一填筑层必须满足设计要求的平整度和路拱,以保证雨天路基填筑面不积水。路拱在第1层全断面填筑时设置完毕,第2层开始则均厚填筑。填石路堤的填料如其岩性相差较大,则将不同岩性的填料分层或分段填筑。

2.5高填路堤的填筑

高填路堤段通常还需进行增强补压,减少路基沉降,一般采用强夯及冲击碾压。强夯施工适用于路基连续填筑长度小于100m,且强夯深度5m内无涵洞、通道等构造物的填方路段。冲击碾压适用于路基连续填筑长度大于100m的高填方路段,主要用于路堤分层填筑碾压后的检验性补强压实。高填路基的地基土体,由于填筑体对其施加了较大的压力,会产生压缩变形,填筑体在自身重力作用下也要压密变形,这2个变形的完成都需要一定的时间才能完成,并逐步达到稳定,所以应优先填筑高填路堤段。

3填石路堤施工要点及压实质量控制分析

3.1石材等级对填石路堤的压实产生影响

荷载的粒度分布是填石路堤压实的重要因素。根据现场压实试验的结果,填石路堤的压实程度与石材的粒径特征参数密切相关。适当地增加石材的细颗粒含量,可以显著改善压实度。

3.2填料颗粒的破裂对压实效果的影响

通常认为,较大的颗粒将在轧制过程中较易破碎。随着粒度减小,颗粒破碎率迅速降低,达到一定能量后,破碎率的增加率不再明显。随着颗粒破碎率的增加,填料的密度也增加[1]。

3.3压实速度和压实次数的影响

压实速度对压实质量和生产率有重大影响:当厚度恒定时,传递到压制材料上的能量与轧制和磨削成正比,当压实速度加倍时,压实次数增加一倍,滚动速度影响振动轮在特定平面上的压紧时间。压实速度慢时,单位面积的振动次数大于压实速度高时的振动次数。当压实速度提高时,每个振动的距离提高,这减小了作用在待压制材料上的能量,导致所需的压实次数量增加。为了压实填石路堤,使用大型振动压路机,根据试验确定合适的压实厚度。压实能力对路堤压实的影响:随着压实功能的增加,干密度迅速增加,但是当压实功能增加到一定值时,干密度增长略有下降,压实效果降低,因为如果石材颗粒受到外力作用,内部应力发生变化,失去了初始的平衡状态,颗粒克服了摩擦阻力,彼此移动,被填充,发生了新的排列,孔隙减少,密度增加。施加的外力越大,移动和填充颗粒的能量就越大,石头越靠近[2]。当填料在一定程度上致密时,颗粒之间的孔隙率很小,因此,压力函数增加,并且很难移动和填充颗粒。

3.4压实厚度的影响

目前的施工和设计规范中没有关于路堤压实厚度的具体要求或标准。振动压路机下,物料中作用力的分布可通过布西兹理论来分析。根据国内外工程的经验,在传统的抗压实条件下,填石路堤的层厚通常控制为约0.5m。

3.5振动频率的影响

通常,高频和低振幅对粗砾石有效,而对于振动压路机,路堤表面的最大干密度不大。在10~15cm处,回填的最大干密度最大,这是因为表面上的压实材料直接与辊一起滚动,并且两者不紧密接触。在振动产生的压力波的作用下,表面被释放,并在表层下面一定深度处,颗粒被引入到粗颗粒的空隙中,并且颗粒被重新排列,从而石头很容易压实。随着深度的增加,其最大干密度逐渐降低,最终达到原始的堆积密度。

4结语

总而言之,山区和丘陵地区充满了裸露的石头或废弃的石头,但取材方便,占用的土地更少,具有良好的技术性能,如高强度、高剪切强度、高压实密度和低垂度。在工程建设中,应从影响因素的分析出发,采取适当的措施,以提高路堤的压实质量。

【参考文献】

【1】吕申.试论公路工程填石路基施工技术的应用[J].科技与企业,2014(23):91.

【2】周元华.浅谈公路填石路基施工技术应用[J].城市建筑,2015(3):315.

作者:李鸿哲 单位:中交路桥北方工程有限公司

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