关于高速公路土石混填路堤的施工技术的探讨

发布时间：2022-10-05 10:08 热度：

   劳亚信
                  

摘要：随着社会的不断发展与进步，重视高速公路土石混填路堤的施工技术的探讨具有重要的意义。本文主要探讨高速公路土石混填路堤的施工技术的有关内容。
关键词：  高速   公路   土石   施工   技术
中图分类号：U412.36+6          文献标识码：A           文章编号：
Abstract: with the continuous development of society and progress, and pay attention to the highway earth-rock fill embankment construction technology of mixed discussed has the vital significance. This paper mainly discusses the earth-rock fill highway subgrade construction technology of mixing the related content.
Keywords: highway earth-rock construction technology


引言
近年来，我国高速公路交通得到了大力发展，随着4万亿资金的投入，我国将在很多地区修建了大量高等级高速公路。我国地势西高东低，山岭重丘区多，在山区高等级高速公路的建设中，普遍采用路堑或隧道开挖的土石混合料来修筑路堤。同时在山区高等级高速公路建设中，将会遇到大量采用不同类型和比例的土石混合材料填筑路基的情况。为此不同类型及比例土石混合材料的路用性能以及路基施工技术是当前需要研究的重要技术问题。
1、土石混合料的特点
（一）土石混合料的含义
土石混合料是由岩石和表层土经外力作用而形成，尤其在山区工程中，经爆破等手段而形成；在河流沉积地段，也会形成砾石与土的混合料。
（二）土石混合料的基本性质
土石混合料作为一种筑路的天然材料，主要性质如下:土石混合料颗粒组成差异较大，以不均匀系数为例，有的较小，有的系数高达几千；土石混合料具有良好的压实特性，当粗颗粒含量小于70% 时，最大干密度随粗颗粒含量的增加而增加，当粗颗粒含量大于70% 时，最大干密度随粗颗粒含量的增大而略有减小；土石混合料压实体属于低压缩性土，当粗颗粒含量小于70%，随着粗颗粒含量增加，压缩模量增大，孔隙比、压缩系数减小，随着粗颗粒含量继续增加，土石混合料的压缩系略有增大。
2、高速公路土石混填路基的施工控制技术
（一）施工准备及填料的选用
路基开工前，施工单位应在全面熟悉设计文件和设计交底的基础上，进行现场核对和施工调查，发现问题应及时根据有关程序提出修改意见报请变更设计。大量的试验表明，土石混合料中岩石的强度是影响路基长期稳定性的主要因素，而粒径及其颗粒组成特征为次要因素。因此，路基填料选用时，应首先根据土石料的岩性加以分类，然后，对其最大粒径及级配进行控制。膨胀岩石、易溶性岩石、崩解性岩石、和盐化岩石等不得直接用于路堤填筑。天然土石混合填料中，中硬、硬质石料的最大粒径不得大于压实层厚的2/3；弱风化或软质石料，其填料最小强度（CBR），路床、零填及挖方路基：0 ～ 0.3m 区为8%，0.3 ～ 0.8m 区为5%；路堤：0.8 ～ 1.5m 为4%，>1.5m 为3%，最大粒径不得超过压实层的层厚，松铺厚度值控制在30cm 左右比较合适。填料发生变化时，最后一层土石填筑的填料最大粒径宜小于15cm。碾压前，多次洒水让石块干湿循环后充分发生崩解；摊铺时采用大型推土机进行反复耕耙以破碎超粒径颗粒；压实时宜采用振动羊足碾或凸块振动压路机与光轮压路机相结合的办法。
（二）压实机械选型与配套组合
与普通的填土路基相比，由于土石混合料的粒径较大，强度较高，需要较大的压实功能才能使其达到较为满意的稳定状态。总的来说，对于土石混填基，压实机械选用原则是：选用工作质量大（18t 以上），激振力大（50t），振动频率合适（30 ～ 45Hz），高振幅（1.5mm 以上）的机型，且最好选用拖式振动压路机。
（三）填料的摊铺、整平及压实
合理的摊铺工艺能使土石混合料形成较为理想的结构状态，从而最大限度地避免填料的离析现象，提高压实效果。透水性或岩性或土石比例差异大时，宜分层或分段填筑，土石混填路基的摊铺宜采用渐进式摊铺方法。首先由专人指挥自卸车沿事先安排好的土石混合料运行路线进一车土石混合料卸在填筑地段，推土机根据土石混合料容许松铺厚度推平，然后第2 车料卸在第1 车料推平的末端，压住第1 车料未推完处。自卸车走后，推土机接着往前推，大的块石就均匀地被压在下面，细粒留在表层及嵌缝。这样，土石混填路基表面看不见突石，既平整规范，又便于压实。
在控制中要注意以下两点：（1）最大粒径的控制要求：要考虑现有普通压实机械的功率应满足压实的要求，不能因为要放松最大粒径限制而一味不切实际地要求施工时提供过大功率的压实机械；在一定的层厚下，最大粒径的增大是在朝促进路基填筑体的结构更加密实、稳定的范围内显示其优势的，即最大粒径的积极作用是在合理的粒径组成范围内呈现的；要考虑到不同的松铺厚度，因为最大粒径的增大会导致松铺厚度的相应增大。（2）填料不均匀系数的控制：土石混合料的不均匀系数应大于5，使之能够有效地被压实。（3）土石混合料松铺厚度控制：由于推土机耕耙深度一般为30cm 左右，为保证强度及抗风能力低的粗颗粒充分破碎，不管压路机激振力如何，此类填料松铺厚度一般为30cm 左右。
（四）填料的压实工艺
不同条件下的土石混填路基要想达到最佳压实效果，会对压路机的碾压组合、碾压速度及碾压遍数有不同的要求。
1．压路机碾压组合：土石混填路基压实施工的碾压组合原则应是优先选择拖式振动压路机进行碾压组合，而不应单一选用自行式压路机；优先选用吨位及激振力较大的压路机；碾压组合的压路机数量越少越好。土石混填路基宜采用以下碾压组合：18t 拖式凸块振动压路机与20t 自行式振动压路机的组合；在没有18t 拖式凸块振动压路机的情况下，也可考虑使用18t 拖式光轮振动压路机与20t 自行式振动压路机的组合。若土石混合料的岩性为强度及抗风化能力低类，必须采用洒水配合推土机耕耙的方法，充分破碎石块。
2．碾压速度：本文考虑了压实机械的性能、经济性、安全性等综合因素的条件下，建议土石混填路基压实施工的碾压速度是在2 ～ 4km之间，且压路机的碾压开始时宜用慢速。
3．碾压遍数：土石混填路基正式施工时的碾压遍数应是通过试验路段来确定的。具体是: 事先应进行试验路段铺筑，此时，结合填料具体的工程性质和现场压实机械情况进行碾压遍数与压实质量关系的研究，以寻求满足压实质量要求的前提下较为经济的碾压遍数。
（五）路基边坡施工技术
1．边坡的厚度与坡度。土石混填路基的边坡宜采用码砌施工工艺成型。码砌边坡的形式一般有单坡式和台阶式两种。在实际工程中应视土石混填路基的填筑高度来选定边坡形式。增加码砌的厚度可以提高边坡的稳定性。鉴于土石混填路基的填筑高度较高，而且填料的粒径组成较为复杂。
2．边坡码砌方式。目前施工现场的边坡施工主要有两种工艺，一种是先填筑后码砌；另一种是先码砌后填筑。对于土石混填路基应采用先填筑后码砌的施工方式，即先在超过路基宽度要求的一定范围内将填料摊铺、压实，然后，再按照路基宽度要求进行刷坡，最后将边坡码砌好。
3、施工过程中的相关质量控制
1)避免不稳定因素的影响
a最佳含水量确定
洒水焖料是碾压前期的重要工作：通过后续施工中及时观察洒水焖料发现。碾压过程使用灌水法实施压实度指标检测，填料上层20cm的集料处于潮湿状态且板结成整体，整体施工效果显著；填料下层20m的集料处干燥状态且嵌挤松散。针对这些．施工检测人员必须要跟据相关检测结果判断最佳含水量情况，以便及时调整控制最佳含水量。
b压实遍数是否符合规定
对于路基施工而言，由于在施工作业时需要运用较多的机械设备，且施工面积较大，给压实作业带来很大的不便。针对这些情况，在施工过程中我们必须要结合相关的检测措施，及时发现压实存在的问题，并及时处理好相关的问题。若条件允许可在振动压路机上安装GPS定位系统，及时观察施工状况。
2)半幅施工路基中部大料集中。因路基半幅施工而给现场操作带来很大的方便，但在施工时也会导致路基中部出现大料集中的问题。考虑到保证路基中部的压实，对另半幅施工作业则要采取推土机或装载机把路基内的大料清理，这样可以保证后面的施工作业的施工质量。
4)对于后期的施工维护，不仅需要对施工环节严格检测，还应该尽可能对沉降量加以控制，做好压实度的检测，保持各个参数指标达到理想状态。
5)弯沉除了能够展现出路基的施下质量外，对于其它方面也能体现出相关的状态。对于路基检测来说，应该保证路基界面验收时添加相应的弯沉检测项目，这样可保证路面使用质量达到应有的效果。
结束语
路基施工质量好坏直接影响了道路工程的实施，做好多方面的检测工作能有效的控制工程质量，保证道路性能的有效发挥，降低工程维修次数，创造出更大的经济效益。
参考文献
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