路基填筑施工工艺研究.doc

路基填筑施工工艺研究 摘要为对冰水堆积土的压实特性进行研究，本文以某高速公路为依托，选取其中一标段路基进行冰水堆积土路基填筑现场试验，且通过分析试验段结果，对冰水堆积土的各项工艺参数进行了研究。且制定了施工方案，为后期施工提供可靠保障。 关键词高速公路;冰水堆积土;路基填筑 1试验段概况 某高速公路工程试验段起止标号为K17+860K17+960，总长度为100m，具有较为平坦地地势。路基形式为整体式路基，245m为其宽度，结构为20m中央分隔带+2m05m左侧路缘带+4m375m行车道+2m25m硬路肩+2m075m土路肩。要求将平原石设置到中央分隔带两侧，并将排水设施安设到分隔带内部，填土种草绿化，为避免夜间行车眩光，可进行灌木种植。随后在中央分隔带内埋设通讯管道。按照就近原则，选取K20位置大挖方段填料，属于第四纪中上更新统冰水堆积层，构成材料为右下部砾石层与上覆粘土。 2施工方案设计 选取半用半借法用于填筑施工，因大挖方段冰水堆积土天然含水量在27%31%范围内，按照试验对较高饱和度非饱和土进行测定。与最佳含水量相比，压实后含水量较佳时，85%90%之间为其相应饱和度。此时水将占据土内孔隙，气体以气泡状呈现，且水将其覆盖，跟随水的变化逐步流动，形成气封闭状态。该混合液体具有可压缩性，当压力过大时，可压缩或溶解该气泡，进而提升孔隙水饱和度。按照土的层流渗透定律，土内水的渗透速度和水头梯度之间为正比例关系，公式为:V=KwI。其中，渗透系数由K表示;水头梯度由I表示。在土体毛细管作用下，干土可吸引水分，此吸力可看做是非饱和土的基质吸力。因水已经占据了所有饱和土体的空隙，因此这种情况下，不存在吸水作用，因此可以0表示基质吸力。基于此，具有较高饱和度的粘性土，在较大外部荷载影响下，将大大提升其饱和度，进而降低基质吸力，按照以上公式分析，此时，将逐步增加非饱和土的渗透系数。同时，利用冰水堆积土内的孔隙水渗流路径，也可实现水头梯度增加的目的。半用半借法是指将一层冰水堆积土料铺设到填方场地，且做好压实工作，随后将一层砂卵石粗粒铺设其上进行借料，同样做好压实作业，重复以上工序进行填筑。因中间粒径在冰水堆积土设计中极为缺乏，导致其压实度与设计要求不符。为此，需将砂卵石粗粒料层分别填筑到其上下面，这样才能起到良好排水功能。也就是说，冰水堆积土层可利用夹层法进行压实，促使其含水率符合施工规定，压实度满足设计要求。 3试验段施工 本试验段共进行了5层土填筑，从下到上依次为砂砾石垫层35cm;第一层冰水堆积土20cm;砂砾石层2437cm;第二层冰水堆积土23cm砂砾石层。利用现场填筑压实试验，对其各项参数指标进行确定，如虚铺厚度、压实厚度、最佳机械组合等。具体试验流程如图1所示。通过试验确定松铺系数为151。因填筑时选取夹层法施工，同时冰水堆积土内卵石粒径较大，导致压实作业后，下层砂卵石内嵌入大量此类卵石，进而增加压实度现场试验的难度。为此，应选取密度测定器在实验前对标准砂的密度进行测定。如冰水堆积土过湿，碾压时可选取振动压路机(18t以上)施工，20cm30cm为虚土厚度时，碾压5遍效果最佳。如将砂卵石粗粒料铺筑到湿度过高的冰水堆积土上，碾压遍数为6遍时效果最佳，其压实度可达到93%以上，与公路路基设计要求相符。 4高速公路冰水堆积土路基填筑施工工艺 41基底处理 路基范围内及时将基底表层杂物清理干净，旱地清理厚度为02m;水田清理厚度为03m，且做好回填及压实工作。水塘等路段需将其淤泥质土清理干净，并进行砂砾石回填。当地表耕植土被清理干净后，需及时进行排水沟开挖，将水顺利排出，如土质湿度过高，则应及时进行换填。依照施工互不干扰的原则，合理划分填土作业段，要求以200m300m作为各个作业段长度。如纵横向坡度在110以上，需选取人工方式进行搭接平台开挖施工，2m为其最小宽度，随后平整及碾压基底。 42分层填筑 按照填筑实际位置，合理选用填料类型，禁止相同水平层内填筑混杂的填料。为便于施工，区段相同的情况下，填料种类也应相同。根据施工现场实际情况，填筑可分层进行，如非渗水土上填筑非渗水土时，需将4%人字横向排水坡设置到非渗水土层两侧;如渗水土上填筑非渗水土时，平面为接触面;如上下两填层填料粒径差异较大，需将垫层铺筑到分界面上。如渗水土连接非渗水土为相近两区段填层时，需从非渗水土路基层逐步过渡到渗水土路基层，10m为过渡最小长度，同时将4%人字横向排水坡设置到非渗水土层两侧。当渗水及非渗水土粒径差异过大，过渡时应选取中间级别粒径渗水土垫层，且对过渡段长度适当增加。要求两区段路堤接头位置，必须将搭接台阶预设到各填层端头位置。按照填料性质，准确确定填层虚铺厚度，具体分层虚铺厚度如表1所示。选取挖掘机进行填料挖装施工，按照施工现场实际情况，选取自卸汽车进行填料运输。为保证摊铺施工质量，按照车容量与分层虚铺厚度对自卸车卸土间距进行计算及确定。为确保边坡压实质量，填筑路堤时，需加宽路基两侧，长度可控制在40cm50cm之间。 43摊铺平整 选取推土机在摊铺整平后进行初平施工，路肩压实时严禁出现滑坡问题。碾压机械可选用轻型压路机(68t)。为对填料虚铺厚度进行严格控制，需选取水准仪对此层虚铺厚度进行测量。按照测量结果通过平地机精平对其层厚进行有效控制。 44晾晒 因冰水堆积土具有极差透水性，且该地区降水较多，因此与最佳含水率相比，冰水堆积土填料含水率较大。当其含水率不在允许范围内时，填层在碾压施工环节极易出现“侧挤、橡皮土”等问题，导致填层压实难度较大。为解决以上问题，可将深沟挖设到取土场周围，以此达到水位下降的目的。也可向路堤位置运送冰水堆积土，进行摊铺晾晒处理。如土层已碾压施工，则可选取松土器拉松，翻拌晾晒。 45碾压夯实 于路堤压实效果而言，压实机、碾压速度、碾压顺序及碾压遍数影响较大。具体内容如下:(1)合理选择压实机械。第一，粘土具有良好粘结性，及较大的内摩阻力，但其含水量较大。因此施工可选取轮胎式压路机施工，能够提供较大作用力及有效作用时间，为空气及多余水分的排除极为有利，是基层密实度提高的可靠保障;第二，较薄铺层情况下，压路机可采取超重型静压式机械，并通过低速进行碾压施工。(2)碾压顺序。直线地段:按照“两侧中间，慢速快速，静压振动”顺序施工;曲线地段:按照“曲线内侧外侧，慢速快速，静压振动”顺序施工。(3)碾压遍数。根据填筑试验进行压实遍数的准确确定。通常情况下，冰水堆积土可按照18t压路机进行2遍静压，随后选取18t以上振动压路机进行46遍碾压施工。(4)碾压速度。在对施工技术要求及经济性等条件综合考虑的基础上，对本工程碾压速度进行确定，要求每小时速度控制在3km6km之间。 5结语 综上所述，伴随改革开放的不断深化，我国公路工程建设规模逐步扩大。为更好地提升工程建设质量，必须将新技术、新工艺及新材料广泛应用于工程建设。高速公路因其自身原因，修建地形地质情况极为复杂。冰水堆积土路基填筑施工作为高速公路施工的主要内容，选取合理的施工方案，提高施工技术水平，规范施工工艺，对工程建设整体质量提升极为关键。 参考文献: 1王献礼，张永双，曲永新，等基于数字图像处理技术的冰川堆积物粒度分析以川西贡嘎山冰川堆积物为例J地质通报，2010，(Z1) 2李楠，乐雅高速公路冰水堆积土路基填筑工艺及变形研究J长安大学学报，2012，(04) 3张杰，冰水堆积物填料工程特性室内研究J铁道建筑，2010，(07)08 第 6 页 共 6 页免责声明：图文来源网络征集，版权归原作者所有。若侵犯了您的合法权益，请作者持权属证明与本站联系，我们将及时更正、删除！谢谢！