路基高填方土石混合填料快速填筑的施工技術(shù)

謝時(shí)會(huì)

(貴州橋梁建設(shè)集團(tuán)有限責(zé)任公司，貴州 貴陽 550000)

路基高填方土石混合填料快速填筑的施工技術(shù)

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(貴州橋梁建設(shè)集團(tuán)有限責(zé)任公司，貴州 貴陽 550000)

以實(shí)際工程為例，根據(jù)土石混合填料的具體情況，對(duì)施工技術(shù)參數(shù)和施工工藝進(jìn)行了確定，施工完成后對(duì)路基沉降差和路基的壓實(shí)度進(jìn)行了檢測，達(dá)到了設(shè)計(jì)要求，使用效果良好，解決了高填方路基沉降量大的問題。

公路路基；高填方；土石混合料；填筑施工

1 工程概況

某公路工程總設(shè)計(jì)長度為123.6 km，為雙向六車道高速公路，允許的最大行駛速度為100 km/h,在施工過程中，設(shè)計(jì)路基開挖土方量為2 090萬m3，設(shè)計(jì)路基的填方量為1 803萬m3，公路路面結(jié)構(gòu)主要采用瀝青混凝土結(jié)構(gòu)。

2 施工參數(shù)的有效設(shè)計(jì)

2.1 試驗(yàn)實(shí)施的基本流程

(1)由于測試工作對(duì)土石混合料的含水量有明確的規(guī)定，因此在試驗(yàn)工作開始前施工人員需采取有效的措施對(duì)土石混合料的含水量進(jìn)行合理地調(diào)節(jié)，以使其滿足施工之所需。

(2)待土石混合料的含水量滿足施工要求后，可借助鏟車等機(jī)械將材料運(yùn)送至試槽內(nèi)，根據(jù)相關(guān)要求對(duì)松鋪厚度進(jìn)行嚴(yán)格把關(guān)。此外還需對(duì)試箱內(nèi)的密度進(jìn)行實(shí)時(shí)測試，密度過高或者過低都會(huì)影響測試效果。還應(yīng)注意的是土石混合料的粒徑大小要進(jìn)行嚴(yán)格控制，最大粒徑應(yīng)小于松鋪厚度的2/3。

(3)起初可使用型號(hào)為CA25S的壓路機(jī)對(duì)其進(jìn)行碾壓處理。緊接著采取有效的措施合理設(shè)置高程監(jiān)控點(diǎn)，為了提高設(shè)置的科學(xué)性與準(zhǔn)確性可借助一定的工具進(jìn)行定位，提高測試的精準(zhǔn)性。

(4)碾壓方式要合理有效，可選擇錯(cuò)半輪方式進(jìn)行而且每次碾壓完畢后施工人員應(yīng)及時(shí)測定土石混合料的相關(guān)參數(shù)。碾壓的順序也要嚴(yán)格按照施工要求進(jìn)行，即先兩邊后中間，這樣可避免路基出現(xiàn)變形等不良現(xiàn)象。除此之外還應(yīng)注意壓路機(jī)的振動(dòng)頻率應(yīng)與填料的實(shí)際頻率相一致，嚴(yán)格控制振動(dòng)速率，對(duì)于不同路基區(qū)段振動(dòng)頻率也應(yīng)與實(shí)際相符，以提高施工的成效性。

(5)松鋪厚度不同碾壓的次數(shù)也是存在一定差異的，比如松鋪厚度達(dá)到30 cm時(shí)經(jīng)過測試可知碾壓次數(shù)為六次最佳，而隨著松鋪厚度的不斷增加，碾壓次數(shù)也要隨之進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，以增強(qiáng)碾壓效果。

2.2 試驗(yàn)結(jié)果分析

2.2.1 碾壓次數(shù)與表面沉降量的關(guān)系

土石混合料的松鋪厚度不同，與之相對(duì)應(yīng)的碾壓次數(shù)也是存在一定區(qū)別的，從而導(dǎo)致土石混合料表面沉降量也呈現(xiàn)出顯著的變化。當(dāng)松鋪厚度不斷增加時(shí)沉降量也會(huì)在一定程度上增大，但不是真正意義上的正比例關(guān)系，如果單純憑借增加碾壓次數(shù)而提高沉降量則效果不明顯，通過試驗(yàn)得知壓實(shí)機(jī)械的選擇很關(guān)鍵，可大大增強(qiáng)沉降量。沉降量與碾壓次數(shù)之間的關(guān)系見圖1，從圖1中可知當(dāng)松鋪厚度為30 cm時(shí)，碾壓次數(shù)為6次時(shí)沉降量約為27 mm，最后一遍分級(jí)沉降量為0.3 mm，而隨著松鋪厚度的增加，碾壓次數(shù)也要相對(duì)應(yīng)的增加才能增加其沉降量。

圖1 沉降量與碾壓次數(shù)之間的關(guān)系

2.2.2 碾壓次數(shù)與整體彎沉值的關(guān)系

(1)松鋪厚度不同的土石混合料隨著碾壓次數(shù)的增加其彎沉值呈現(xiàn)出明顯的下降趨勢，這充分說明了材料的可承載力在不斷增強(qiáng)。

(2)彎沉測試的特點(diǎn)是碾壓初始階段變形現(xiàn)象較為顯著，隨著碾壓次數(shù)的增加，變形現(xiàn)象得到有效緩解。

(3)從表1中可清楚地得出當(dāng)碾壓次數(shù)為6次時(shí)，松鋪厚度不同其彎沉值也是存在一定區(qū)別的，比如松鋪厚度為30 cm,對(duì)應(yīng)的彎沉值為0.04 mm。

松鋪厚度為50 cm時(shí)，彎沉值大小為0.06 mm。從這些數(shù)據(jù)中也能充分地說明當(dāng)壓實(shí)機(jī)械不變的情況下，單單憑借增加松鋪厚度或者增加碾壓次數(shù)去增強(qiáng)土石路基的承載力效果甚微。

表1 碾壓次數(shù)不同時(shí)下整體彎沉值

2.2.3 不同碾壓次數(shù)與回彈模量之間的關(guān)系

碾壓次數(shù)與回彈模量之間的關(guān)系見圖2。從圖2中可知隨著碾壓次數(shù)的不斷增加，不同厚度的土石混合料回彈量均呈現(xiàn)出增長趨勢到最終趨于緩慢增長直至平衡，而且增長的浮動(dòng)存在一定的差異。對(duì)于松鋪厚度在30 cm以及70 cm的土石混合料來說，當(dāng)碾壓次數(shù)達(dá)到6次時(shí)回彈模量趨于穩(wěn)定，而對(duì)松鋪厚度在50 cm的土石混合料當(dāng)碾壓次數(shù)為5次時(shí)回彈量以達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。

圖2 回彈模量與碾壓遍數(shù)的關(guān)系

2.3 試驗(yàn)結(jié)果分析

(1)無論土石混合料的厚度怎樣變化其都隨著碾壓次數(shù)的增多而發(fā)生一定的變化，最終增強(qiáng)了該材料的密實(shí)度，與實(shí)際施工需求相吻合。

(2)通過試箱法得到了松鋪厚度不同的土石混合料的干密度結(jié)果，對(duì)其分析如下：土石混合料的松鋪厚度為30 cm時(shí)，碾壓次數(shù)在4次以上土體的壓實(shí)度已趨于穩(wěn)定狀態(tài)；當(dāng)土石混合料的松鋪厚度在50 cm時(shí)，碾壓次數(shù)在5次以上土體壓實(shí)度增長幅度變慢；當(dāng)土石混合料的松鋪厚度在70 cm時(shí)，碾壓次數(shù)在5次以上土體壓實(shí)度增長變化不明顯。從這些數(shù)據(jù)中也能清楚地認(rèn)識(shí)到若只是一味地增加松鋪厚度而不從本質(zhì)上比如更換性價(jià)比較高的壓實(shí)設(shè)備則很難使土層的壓實(shí)度得到大幅度的增強(qiáng)。所以在具體施工中應(yīng)根據(jù)工程特點(diǎn)合理選擇機(jī)械設(shè)備，嚴(yán)格控制松鋪厚度與碾壓次數(shù)，最大限度地提高施工成效性。

(3)通過數(shù)據(jù)分析得出當(dāng)碾壓次數(shù)小于5遍時(shí)松鋪系數(shù)受碾壓次數(shù)的影響幅度較為顯著。當(dāng)碾壓次數(shù)小于5遍，土石混合料的填筑厚度達(dá)到30～50 cm時(shí)，土層表面波的波速相對(duì)保持穩(wěn)定；當(dāng)碾壓次數(shù)大于5遍時(shí)，土石混合料的填充厚度為70 cm的話，波速會(huì)有所增加。

[1] 慶晌.論高速鐵路路基施工技術(shù)及質(zhì)量檢測方法[J].科技創(chuàng)業(yè)月刊,2005,(3):144-145.

[2] 賴春芳.談改良土填筑施工作業(yè)[J].山西建筑,2010,36(1):284-285.

2016-05-13

U416.1

C

1008-3383(2017)03-0011-01