公路填石路基施工技术要求
关键词：公路,路基,质量控制
公路填石路堤是指用粒径大于37.5mm且含量超过总质量70%的石料填筑的路堤。在我省,不管是高等级公路,还是低等级道路,都会就地取材使用挖方段的石质填料进行路基的填筑。路基不但要承受自重和路面重量引起的静力荷载,而且要承受由车轮荷载所引起的动力荷载,因此,路基作为路面的基础,它的质量好坏,直接影响路面行车的舒适性和安全性。本文通过大量的施工实践,围绕填石路基病害形成的原因,归纳总结了从设计.施工.验收检测等各方面进行填石路基质量的控制。
一、填石路基的病害及形成原因分析
1.路基横向裂缝
(1)当原地面纵坡大于12%时,没有按设计或规范要求挖台阶;
(2)分几个作业段施工时,接头部位如不能交替填筑,先填路段,未按1:1坡度分层留台阶。
2.路基纵向裂缝
(1)原地面横坡陡于1:5时,没有进行挖台阶或挖置的台阶不符合要求,一般应设置坡度向内并大于4%.宽度大于2m的台阶;
(2)半填半挖路段,未设置台阶或石方开挖后就地直接倾填于填方部位。
3.路基边坡滑坡
(1)路基处于陡峭的斜坡面上;
(2)填筑速率过快,施工沉降观测.侧向位移观测不及时;
(3)路面排水不畅,坡面受雨水浸湿,细料被雨水掏空,在车轮动力荷载作用下产生斜向分力而发生滑坡;
4.路基局部沉陷
(1)基底承载力不够,特别是基底存在软弱层或坐落于古河道处;
(2)基底清表.沟.塘清淤不彻底;
(3)岩性相差较大的填料混合使用;
(4)采取倾填的方法,未能有效地进行碾压;
填石路基主要存在上述病害,因此在设计.施工时要特别防范。
二、填石路基设计质量控制
1.地基承载力
填石路基的特性在于:填料坚硬,压实困难,透水性好,水易从顶面及边坡部位渗入路基,从而使得基底湿软,因此会引发路基不均匀沉降,所以为防止基底承载力不足而导致对路基的破坏,在我省公路工程路基地基承载力触探试验暂行规定中:高速公路.一级公路路堤高度在8~12m时,地基承载力应大于(或等于)145Kpa,路堤高度在12~16m时,地基承载力应大于(或等于)155Kpa。在现行的公路路基施工技术规范中明确要求:填石路堤高度小于10m时,地基承载力不宜低于150Kpa,路堤高度在10m~20m时,地基承载力不宜低于200Kpa。而在公路路基设计规范中,并没有专门针对路基的填料不同来对地基承载力分别做要求,但通过分析,不难发现,填石路堤越高,对地基的承载力要求就越高,在实际施工时,应按照公路路基施工技术规范的要求执行。
2.边坡设计
边坡的设计主要控制好边坡坡率和边坡码砌。若边坡过陡,容易引发边坡不稳,甚至滑坡;若边坡太缓,会增加路基的填筑宽度,不但要占用更多的土地,而且会增加工程造价。因此,选择合适的边坡坡率尤为重要。
填石路堤的边坡坡率应根据所填石料的种类.边坡高度和基底的地质条件确定。易风化岩石与软质岩石用作填料时,应按土质路堤边坡设计。在路堤基底良好时,硬质岩石的填石路堤边坡,高度在20m时(上部8m,下部12m),上部边坡坡率不陡于1:1.1,下部不陡于1:1.3。当填方边坡较高时,还可在边坡中部设宽度为1~3m的边坡平台。
3.材料的选择
在设计阶段,应充分对地质进行调查,取岩土进行相关试验,选择适宜的填筑材料。
膨胀性岩石.易溶性岩石等均不应用于填筑路堤,强风化石料.崩解性岩石和盐化岩石不得直接用于路堤填筑。
三、填石路基施工质量控制
1.地基表层处理
地基表层耕植土.树根.草皮等杂物清理后,碾压至符合规定的压实度,并检验基底承载力是否符合要求;对原地面的坑.洞.墓穴等,应用砂性土回填,并加以压实;在非岩石的地基上,填筑路堤前,应设过渡层;对于原地面横坡较陡.纵坡较大的,应挖好台阶。
2.填筑施工
填石路堤的填筑方式有逐层填筑压实和倾填两种,因倾填路堤后的压实.稳定等问题较多,因此应尽量采用逐层填筑压实的方法。
逐层填筑填石路堤可将填方段划分成四个作业区,即填石区.平整区.碾压区.检验区。施工中填方和挖方的作业面形成台阶状,台阶间距应适应机械作业,一般为100m左右。填石作业自最低处开始,逐层水平填筑,填料的堆放应安排专人指挥,每一分层先用机械摊铺主骨料,平整作业铺撒嵌缝料,将填石空隙以小石或石屑填满铺平。当施工现场用水较方便时,亦可采用压力水将细砂冲入下部,将空隙填满。在平整的同时,人工对边坡按设计进行码砌,最后采用较大吨位(18t以上)的压路机按先两边后中间.先慢后快.先轻后重的原则进行压实。在填筑时还应注意岩性相差较大的填料应分层或分段填筑,软.硬质石料不得混合使用。
四.验收.检测质量控制
试验段操作方法如下:
1.在施工现场选取有代表性的填石材料,制作成标准试件,做单轴抗压强度试验,按照公路路基施工技术规范的分类确定石料的软.中.硬程度,以便采用相对应的孔隙率标准值。同时做填石材料的筛分试验确定石料的最大粒径(用于挖坑水袋法检测时确定试坑的大小)。
2.每20m一个断面,高速.一级公路每个断面横向布置7个测点,二级及以下公路每个断面横向布置5个测点。静力初压一遍后,测量初始高程,然后再压实两遍,采用挖坑水袋法检测孔隙率,以后每压实一遍,测孔隙率,直至达到规定的要求,即停止碾压,测量最终高程,计算沉降差,记录压实遍数.碾压速度.分层厚度等施工工艺参数。
3.分析整理,确定施工工艺.沉降差做为以后施工压实质量控制。
结束语:
公路填石路基施工看似简单的填石行为,但却在设计.施工.验收检测等各个环节包含了较多的技术要求,因些在实际操作中,要严格遵守,这样填石路基的质量才会得到保证。