摘 要: 本文介紹了路基工程質(zhì)量通病及成因，分析了山區(qū)公路填石路基的質(zhì)量控制措施, 從而總結出目前較為合理快速有效的質(zhì)量控制方法。

關鍵詞: 公路;路基;施工方法

Abstract: This paper introduces the sub grade engineering quality problems and causes, analyzes a mountainous area highway stone embankment quality control measures, and summarizes the current relatively reasonable, rapid and effective quality control methods.

Keywords: highway; roadbed; construction method

中圖分類號: U416.1 文獻標識碼：A 文章編號：2095-2104(2012)

利用灌水法測定試坑的體積得到填石路堤的壓實度與固體體積率的工作量較大,不利于大規(guī)模施工檢測,但可以作為抽檢方法,抽檢時,對于骨架空隙結構采用固體體積率進行檢測;沉降差控制簡單易行,是填石路基施工中最常用方法,但是必須與施工工藝管理結合起來;本試驗段對比了最基本的壓實度、固體體積率以及碾壓參數(shù)與沉降差的關系的質(zhì)量控制方法,總結得出沉降差法與施工工藝配合是目前最高效的方法,滿足大規(guī)模施工的需要。隨著筑路施工機械化程度的提高,大功率推土機、大噸位振動壓路機的普遍應用,《規(guī)范》中對填石路基的一些條文規(guī)定偏于保守,影響了大型筑路機械設備的效率發(fā)揮,增加了工程造價。筆者認為應盡快通過理論研究和現(xiàn)場試驗進一步修訂《規(guī)范》中有關填石路基的規(guī)定,以適應山區(qū)公路修建的需要。

1 路基工程質(zhì)量通病及成因

1.1 路基通病的類型

1.1.1 路基整體或局部不均勻沉降;

1.1.2 路基縱橫向開裂;

1.1.3 路基滑動或者邊坡滑坍。

1.2 病害形成原因

1.2.1 工程地質(zhì)條件不良,原地面比較軟弱(如泥沼地段等),若填筑前未經(jīng)換土或軟基處理,易形成壓縮下沉或擠壓位移。

1.2.2 工程地形條件復雜,當路堤穿過溝谷時,溝谷中心填土最大,向兩端逐漸減低,由于填土高度不同而產(chǎn)生不均勻下沉。

1.2.3 水文氣候等因素,降雨量過大、洪水、冰凍、積雪或溫差過大,都可能使高填路堤產(chǎn)生不均勻下沉。

1.2.4 路堤填料,若填料中混入種植土、腐殖土或泥沼等劣質(zhì)土,或土中含有未經(jīng) 打碎的大塊石或凍土等,石料規(guī)格不一,性質(zhì)不勻,亂石中空隙很大,在一定期限(例如雨季)可能產(chǎn)生局部明顯下沉。

1.2.5 設計方面,如斷面尺寸不合理,邊坡取值不當,排水、防護與加固不妥,未對高填路堤進行穩(wěn)定性驗算,且施工工藝、填料未作特別要求說明。

1.2.6 施工方面,填筑順序不當,未在全寬范圍內(nèi)分層填筑,填筑厚度不符合規(guī)定,填料質(zhì)量不符合要求,水穩(wěn)定性差,原路邊坡沒有去除植被、樹根,未做臺階處理;不同性質(zhì)的填料混填,因不同土類的可壓縮性和抗水性差異,形成不均勻沉降,路基填料含水量控制不嚴,又無大型整平和碾壓設備,使壓實達不到要求;施工過程中未注意排水,遇雨天時,路基積水嚴重,無法自行排水,有的積水侵入路基內(nèi)部,形成水囊,晴天施工時也未排除積水控制含水量就繼續(xù)填筑,以致造成隱患,施工單位責任心不強,自檢控制不到位。

2 填石路基質(zhì)量控制

本文所探討填石路基試驗路段選在某公路YK3+320～YK3+470,此段為右幅路基,為填方路段。試驗按設計要求采用松鋪不大于60cm松鋪厚度試鋪。其填料來源為九嶷山隧道棄渣,通過二次倒運、空壓機擊碎、人工搬運等方法處理超粒徑顆粒,石料強度在15MPa以上,其巨料含量檢定超過70%,滿足石方路堤的填筑要求。碾壓機具為LSS2302(23t)振動壓路機及LSS218PA(21t)羊角碾。

2.1 粒徑與層厚

《規(guī)范》規(guī)定:路堤填料粒徑應不大于500mm,并不宜超過層厚的2/3,不均勻系數(shù)宜為15～20。路床底面以下400mm范圍內(nèi),填料粒徑應小于150mm。路床填料粒徑應小于100mm。壓實、攤鋪機具的功率是影響層厚和最大粒徑的最主要因素。

2.2 填筑

《規(guī)范》規(guī)定,路堤施工前,應先修筑試驗路段,確定滿足孔隙率標準的松鋪厚度、壓實機械型號及組合、壓實速度及壓實遍數(shù)、沉降差等參數(shù),壓實機械宜選用自重不小于18t的振動壓路機。試驗路段采用的碾壓機具及粒徑均滿足填石路基的填筑要求。

目前,填石路基常采用漸進法攤鋪,該法的優(yōu)點是:第一,避免出現(xiàn)粗細料分離、細料全部沉淀在攤鋪層下層的現(xiàn)象。第二,每一次從攤鋪好的表面將填石向前推進,可使大粒料有一個較充分的尋求最佳位置的過程。漸進法攤鋪必須配備大功率推土機及大量附屬工人。此法尤其對級配不好的混合料攤鋪,能提高攤鋪料的平整度,壓實度。具體做法是:自卸車根據(jù)攤鋪厚度魚鱗狀間隔卸料,卸料達到一定數(shù)量后,用挖掘機將大塊石頭挖移至底層后,再用細渣填平大塊石頭之間的縫隙,最后用裝載機灑布整平,人工配合。

2.3 質(zhì)檢

《規(guī)范》對填石路基的質(zhì)量控制在壓實質(zhì)量標準、平整度及外觀質(zhì)量都作了要求,填石路堤施工過程中的每一壓實層,可用試驗路段確定的工藝流程和工藝參數(shù),控制壓實過程。填石路堤所選用的壓實控制方法必須適應工程特點,簡便快速,易于操作。因此,本文通過研究壓實度、固體體積率、沉降差與碾壓參數(shù)之間的關系,總結出適合填石路堤現(xiàn)場快速有效檢測壓實質(zhì)量的方法。

2.3.1 灌水法測定現(xiàn)場干密度

填石路基壓實干密度法同填土路基密實度檢測原理相同。但填石路基壓實干密度法檢測無法用核子密度儀、環(huán)刀法、灌砂法測定干容重,而只能用水袋法測定其干密度。首先測出填石料室內(nèi)的最大標準干密度,對于填石料,根據(jù)室內(nèi)擊實試驗確定最大干密度,將現(xiàn)場填料進行篩分試驗,取40mm粒徑以下的填料進行重型擊實試驗,然后根據(jù)40mm粒徑以上的百分含量推出現(xiàn)場填石料的最大干密度。實際現(xiàn)場干密度采用灌水法測定,試坑尺寸為填石料最大粒徑的2～3倍,用挖出來粗粒料的質(zhì)量與試坑體積之比算出現(xiàn)場密度,最后得到攤鋪碾壓層的壓實度,該法雖然檢測原理易于接受,但由于水袋法挖試坑工作量大(每個試坑要挖出石料約1000kg)且石料的最大干密度測定相當繁瑣,因此該法不易大規(guī)模施工中采用。

2.3.2固體體積率

固體體積率為固體體積與所測試坑體積比值的百分率。由于碾壓是將石料間的空隙進行壓縮,固體顆粒的開口孔隙與閉口孔隙受碾壓的影響較小,因而,所謂的固體體積應該包括顆粒本身的開口孔隙和閉口孔隙。試坑的體積在現(xiàn)場用灌水法測定,固體體積為從試坑中挖出各粒徑的干質(zhì)量除以各自的毛體積密度得到的體積之和。由于隧道棄渣粗粒徑顆粒比較多,在這種填石路堤中,部分已形成骨架空隙結構,在這里采用固體體積率來評價填石路堤的壓實效果比較合適。

2.3.3 沉降量檢測

壓實的最終目的是使被壓實體有足夠的強度和穩(wěn)定性,只要被壓實體強度達到一定標準,它在承受某一標準荷重時的變形量和殘余變形量將小于某一值,沉降差檢測正是基于這樣的理論。試驗沉降量的控制為表面沉降控制,在石料攤鋪完畢后,按每20m觀測一個斷面,每個斷面布設5個點,并用全站儀及鋼尺準確測放出測點位置,放上鋼板樁,并用水準儀測量、計算出松鋪厚度及沉降差。

壓實沉降差檢測結果是幾種檢測手段中規(guī)律性最好的,隨著碾壓遍數(shù)增加,沉降差下降。因此壓實沉降差法是目前填石路基質(zhì)量檢測的一種較好的方法,但在壓實機具固定的情況下,壓實沉降差與層厚無關系,不管層厚是100cm,還是50cm,只要碾壓到一定遍數(shù),采用該機具檢測時,其沉降差就能小于某一值。因此,在質(zhì)量控制中,沉降差不能作為唯一的標準,必須和施工工序管理結合起來才能進行有效的質(zhì)量控制。

在整個路段大規(guī)模填石路基施工前,修筑填石路基試驗段。通過試驗確定各項施工工藝參數(shù)及壓實控制標準并采用壓實干密度法對沉降差法等質(zhì)量控制標準進行標定,將是填石路基現(xiàn)場最為快速有效的質(zhì)量控制措施。

3 結語

路基是道路的重要組成部分,是在天然地表面按路線位置和設計斷面的要求填筑或開挖形成的巖土結構物,承受由路面?zhèn)鱽淼暮奢d,應有足夠的強度、穩(wěn)定性和耐久性。路基的強度與穩(wěn)定性,受水、溫度、土質(zhì)等客觀因素影響,同時也受行車荷載的作用,路基設計、施工方法及養(yǎng)護方法是否正確等受人為因素制約。在山區(qū)公路建設中采用填石路基可以充分利用隧道棄渣、石質(zhì)路塹挖方以減少棄渣占地和取土占地�，F(xiàn)行《公路路基施工技術規(guī)范》(以下簡稱《規(guī)范》)對填石路基的規(guī)定較為籠統(tǒng)、保守,通常填石路基一般均以施工工藝參數(shù)控制為主要手段,同時輔以其它檢測方法(如灌水法、沉降差法等)作為施工記錄和抽查指標,供宏觀分析、控制填石路基的施工質(zhì)量。

參考文獻：

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[3] 邵臘庚,等.山區(qū)公路填石路堤壓實質(zhì)量控制.公路交通科技,2005(22).

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