摘要:公路工程采用填砂路基,在解决用地资源紧缺,保护环境,可持续发展方面具有十分积极的意义。但是,采用砂性材料填筑路基,施工方法、检测方法有其特殊要求。我国现行技术规范、标准等无法切实指导长江细砂路基的建设,对于填砂路基的路用性能、压实工艺等还缺乏系统深入研究。基于此,本篇文章对填砂路基在高速公路中的应用进行研究,以供参考。
关键词:高速公;填砂路基;施工;质量控制
引言
伴随现代城镇化建设和社会经济发展水平日渐提升,高速公路工程的重要性日渐凸显。在社会资源可持续发展的背景之下,高速公路建设要强化综合运用自然资源和社会资源的能力,确保建设完成的高速公路工程能达成人与自然环境的有机统一。高速公路工程施工环节,砂土具有稳定的性能,其透水能力也相对比较强,沉陷的速度较快,在建设高速公路路基的时候,具有诸多优势。
一、高速公路路基建设受高速公路填料特性影响
(一)受砂含水量影响
振动压实是需要对路基进行反复的压实,在振动的冲击作用之下,将颗粒材料进行压实,这是一种由开始阶段的静止状态逐渐过渡到运动状态的变化方式。当颗粒受到外部振动作用力的影响,将会导致其发生相对位移,保证实现相互之间的填充。被压的材料内部空气因为振动的影响逐渐减少,增加了被压材料的密实程度。所以,合适的含水量能够影响到填料的压实效果。砂土塑性具有较低的指数和较小的粘性,其持水能力相对薄弱,并且颗粒相对较为均匀。在压实路基填料的时候,将含水量控制在合适的水平是相对较为困难的,其表层容易出现失水和松散的现象。若是选择使用的施工技术或者是配套机械设备不恰当,将会导致路基的压实度不能达到理想的要求。除此之外,还应该要特别注重砂料的性质将会伴随着含水量的变化情况而发生变化。
(二)高速公路施工受最大干密度影响
在对路基压实度展开评价的时候,最主要的依据是最大干密度。当含水量的情况相同的时候,倘若是干密度较小,在碾压的时候可以适当性的降低次数,同样可以达到理想的效果。但是要特别注意的是,施工现场的压实度数值若是没有达到规定的标准,将会降低高速公路路基的强度,同时会影响高速公路的稳定性,为公路工程质量埋下隐患。倘若是干密度较大,在碾压的时候需要适当性的增加次数,保证将高速公路的质量提升到规定的要求。但是碾压次数的增加,无疑导致施工的工期延长,浪费机械设备资源。
(三)含泥量
适当的泥土含量会降低砂土的渗透性,提高砂土的保水性,更易于路基的压实施工。含泥量还会影响砂土的粘聚力及填砂路基的压实质量,如果泥土含量较高,在路基压实过程中,泥土吸水,在压实功作用下,水会出现表面张力,压实功会很难到达下层,造成压实密度不均匀,路基压实质量较差。总而言之,适当的含泥量可以提高砂土的路用性能,在填砂路基施工中要重视砂中的含泥量。
二、路基填砂施工
(一)填砂路基施工技术施工准备工作
良好的开端是成功的一半,在实施填砂路基工程之前,准备工作发挥重要作用,包括对施工场地的测量,验证施工现场的土地质量,清理施工现场的杂物,组织安排工作人员和机械设备。准备工作要完全按照《公路路基施工技术规范》展开。
(二)青砂的摊铺和平整
摊铺前,事先准确画出路堤边线和砂料与包边土的分界线,用白灰打成长度为5m-8m的方格网,采用挂线控制的方式对格上填料严格控制其厚度,填筑厚度严格按试验段确定的松铺厚度不大于35cm。摊铺主要由推土机和平地机完成,并结合人工整理土砂交界处。每段摊铺长度按设计要求不超过400m,或将两座构造物之间距离作为一施工段落。
摊铺直接采用大功率履带推土机按路中心低,路侧高,横坡控制在3%左右摊铺粗平,形成“碗底型”;先洒水至砂的表层含水率8.2%~12.2%,然后用平地机进行精平,精平过程中随时检查其顶面高程、平整度、横坡度是否符合要求,以防止在注水过程中局部坑洼处积水严重,特别在路基93、94分区施工时应该更加注意进行严格控制。
(三)填砂路堤洒水
实施填砂路基工程最为关键的环节是落实洒水工程,若是洒水的方法不恰当,将会导致路基的工程质量受到严重的影响。在施工的过程当中,经常性的发生洒水不均匀或者是洒水不彻底的现象,将会导致填砂压实的程度相对不足,与此同时还会加重运输材料的车辆在上料的过程中发生误车的现象,对项目工程的施工工期造成延缓影响。实施全填砂路基工程的时候,需要对路面补充水分,所以在工程实施过程中要保证配套设备准备充足和水源准备充足。以项目工程的施工计划作为依据,综合计算原材料中的含水量以及最佳含水量,对井的直径、间距以及数量等相关参数予以明确。除此之外,可以提前在取土场的位置采取洒水工作,在现场洒水的时候,要保证及时、均匀和充足,并且要根据实际情况采取分格的方式展开。在粗平砂料以后,通过使用人工修筑挡水绘的方式分格砂土,将每个格子的大小合理的控制在5m×5m的范围。需要对所有的分格采取洒水操作,控制洒水时间。
(四)碾压及检测
碾压前,对填砂松铺厚度、横坡度、宽度、平整度、含水率进行检查试验,符合要求后方可进行碾压。全站仪复核填筑前放样出的各桩号的中心及左、右各7米及15米的平面位置,并用水准仪测出各点的高程,此次高程作为碾压前松铺顶面高程。
三、填料质量的控制
(一)最大干密度的控制
最大干密度是衡量评价路基压实度的重要依据,是现场试验中的一个重要指标。在实际施工中,由于砂用量巨大,而天然砂采集在一定时间段内的不稳定性,最大干密度从1.55~1.69g/cm3之间变化,因此我们严格按照试验规程规范进行标准试验,及时调整干密度,以保证施工质量。
(二)含泥量控制
砂的含泥量是需要严格控制的,根据高速公路施工要求而言,需要将含泥量控制在6%以内,这样才不会影响到高速公路路基的质量,坚决杜绝将淤泥团运输到施工现场。在实施工程之前,要检验准备的砂土质量和各种参数,对含泥量作出严格的检测,只可以将满足标准的砂土运输到施工现场。密切监督控制施工过程,通过选择使用抽样检测的方式与现场检查的方式相结合,对砂土的含泥量作出科学化检测,保证达到施工标准要求。
(三)含水率的控制
在施工中,砂在料场内就洒水进行加湿,控制含水率在12%左右,这样既便于装车又不会产生遗撒,汽运至填筑现场含水率为10%左右,推土机推平后再人工灌水进行加湿密实,通过试验测定含水率比最佳含水率大2%~3%(最佳含水率在9%~11%),使砂处于饱水状态,在这种状态下,可以保证压实效果。
结束语
由于砂的特殊性,压实技术和路用性能还难以有统一的标准,本文通过分析目前三种常用的压实方法、含泥量与含水量对路基的影响,并注意到填砂路基的特殊性有特殊的施工结构,结合具体工程实践,对施工完成后的填砂路基平整度、沉降率与压实度进行检测,结果表明,通过加强对填料的质量控制,制定合理的施工工艺,填砂路基的质量较好,强度与稳定性较高。
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