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(jié)出目前較為合理快速有效的質(zhì)量控制方法。

關(guān)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(hào): U416.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-2104(2012)

利用灌水法測(cè)定試坑的體積得到填石路堤的壓實(shí)度與固體體積率的工作量較大,不利于大規(guī)模施工檢測(cè),但可以作為抽檢方法,抽檢時(shí),對(duì)于骨架空隙結(jié)構(gòu)采用固體體積率進(jìn)行檢測(cè);沉降差控制簡(jiǎn)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(jié)合起來(lái);本試驗(yàn)段對(duì)比了最基本的壓實(shí)度、固體體積率以及碾壓參數(shù)與沉降差的關(guān)系的質(zhì)量控制方法,總結(jié)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(jī)械化程度的提高,大功率推土機(jī)、大噸位振動(dòng)壓路機(jī)的普遍應(yīng)用,《規(guī)范》中對(duì)填石路基的一些條文規(guī)定偏于保守,影響了大型筑路機(jī)械設(shè)備的效率發(fā)揮,增加了工程造價(jià)。筆者認(rèn)為應(yīng)盡快通過(guò)理論研究和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)進(jìn)一步修訂《規(guī)范》中有關(guān)填石路基的規(guī)定,以適應(yīng)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(kāi)裂;

1.1.3 路基滑動(dòng)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(fù)雜,當(dāng)路堤穿過(guò)溝谷時(shí),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(guò)大、洪水、冰凍、積雪或溫差過(guò)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(shè)計(jì)方面,如斷面尺寸不合理,邊坡取值不當(dāng),排水、防護(hù)與加固不妥,未對(duì)高填路堤進(jìn)行穩(wěn)定性驗(yàn)算,且施工工藝、填料未作特別要求說(shuō)明。

1.2.6 施工方面,填筑順序不當(dāng),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(méi)有去除植被、樹(shù)根,未做臺(tái)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(yán),又無(wú)大型整平和碾壓設(shè)備,使壓實(shí)達(dá)不到要求;施工過(guò)程中未注意排水,遇雨天時(shí),路基積水嚴(yán)重,無(wú)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(shí)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(zé)任心不強(qiáng),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(yàn)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(yàn)按設(shè)計(jì)要求采用松鋪不大于60cm松鋪厚度試鋪。其填料來(lái)源為九嶷山隧道棄渣,通過(guò)二次倒運(yùn)、空壓機(jī)擊碎、人工搬運(yùn)等方法處理超粒徑顆粒,石料強(qiáng)度在15MPa以上,其巨料含量檢定超過(guò)70%,滿足石方路堤的填筑要求。碾壓機(jī)具為L(zhǎng)SS2302(23t)振動(dòng)壓路機(jī)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(yīng)不大于500mm,并不宜超過(guò)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(yīng)小于150mm。路床填料粒徑應(yīng)小于100mm。壓實(shí)、攤鋪機(jī)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(yīng)先修筑試驗(yàn)路段,確定滿足孔隙率標(biāo)準(zhǔn)的松鋪厚度、壓實(shí)機(jī)械型號(hào)及組合、壓實(shí)速度及壓實(shí)遍數(shù)、沉降差等參數(shù),壓實(shí)機(jī)械宜選用自重不小于18t的振動(dòng)壓路機(jī)。試驗(yàn)路段采用的碾壓機(jī)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(jìn)法攤鋪,該法的優(yōu)點(diǎn)是:第一,避免出現(xiàn)粗細(xì)料分離、細(xì)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(jìn),可使大粒料有一個(gè)較充分的尋求最佳位置的過(guò)程。漸進(jìn)法攤鋪必須配備大功率推土機(jī)及大量附屬工人。此法尤其對(duì)級(jí)配不好的混合料攤鋪,能提高攤鋪料的平整度,壓實(shí)度。具體做法是:自卸車(chē)根據(jù)攤鋪厚度魚(yú)鱗狀間隔卸料,卸料達(dá)到一定數(shù)量后,用挖掘機(jī)將大塊石頭挖移至底層后,再用細(xì)渣填平大塊石頭之間的縫隙,最后用裝載機(jī)灑布整平,人工配合。

2.3 質(zhì)檢

《規(guī)范》對(duì)填石路基的質(zhì)量控制在壓實(shí)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、平整度及外觀質(zhì)量都作了要求,填石路堤施工過(guò)程中的每一壓實(shí)層,可用試驗(yàn)路段確定的工藝流程和工藝參數(shù),控制壓實(shí)過(guò)程。填石路堤所選用的壓實(shí)控制方法必須適應(yīng)工程特點(diǎn),簡(jiǎn)便快速,易于操作。因此,本文通過(guò)研究壓實(shí)度、固體體積率、沉降差與碾壓參數(shù)之間的關(guān)系,總結(jié)出適合填石路堤現(xiàn)場(chǎng)快速有效檢測(cè)壓實(shí)質(zhì)量的方法。

2.3.1 灌水法測(cè)定現(xiàn)場(chǎng)干密度

填石路基壓實(shí)干密度法同填土路基密實(shí)度檢測(cè)原理相同。但填石路基壓實(shí)干密度法檢測(cè)無(wú)法用核子密度儀、環(huán)刀法、灌砂法測(cè)定干容重,而只能用水袋法測(cè)定其干密度。首先測(cè)出填石料室內(nèi)的最大標(biāo)準(zhǔn)干密度,對(duì)于填石料,根據(jù)室內(nèi)擊實(shí)試驗(yàn)確定最大干密度,將現(xiàn)場(chǎng)填料進(jìn)行篩分試驗(yàn),取40mm粒徑以下的填料進(jìn)行重型擊實(shí)試驗(yàn),然后根據(jù)40mm粒徑以上的百分含量推出現(xiàn)場(chǎng)填石料的最大干密度。實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)干密度采用灌水法測(cè)定,試坑尺寸為填石料最大粒徑的2～3倍,用挖出來(lái)粗粒料的質(zhì)量與試坑體積之比算出現(xiàn)場(chǎng)密度,最后得到攤鋪碾壓層的壓實(shí)度,該法雖然檢測(cè)原理易于接受,但由于水袋法挖試坑工作量大(每個(gè)試坑要挖出石料約1000kg)且石料的最大干密度測(cè)定相當(dāng)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(cè)試坑體積比值的百分率。由于碾壓是將石料間的空隙進(jìn)行壓縮,固體顆粒的開(kāi)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(yīng)該包括顆粒本身的開(kāi)口孔隙和閉口孔隙。試坑的體積在現(xiàn)場(chǎng)用灌水法測(cè)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(jié)構(gòu),在這里采用固體體積率來(lái)評(píng)價(jià)填石路堤的壓實(shí)效果比較合適。

2.3.3 沉降量檢測(cè)

壓實(shí)的最終目的是使被壓實(shí)體有足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性,只要被壓實(shí)體強(qiáng)度達(dá)到一定標(biāo)準(zhǔn),它在承受某一標(biāo)準(zhǔn)荷重時(shí)的變形量和殘余變形量將小于某一值,沉降差檢測(cè)正是基于這樣的理論。試驗(yàn)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(cè)一個(gè)斷面,每個(gè)斷面布設(shè)5個(gè)點(diǎn),并用全站儀及鋼尺準(zhǔn)確測(cè)放出測(cè)點(diǎn)位置,放上鋼板樁,并用水準(zhǔn)儀測(cè)量、計(jì)算出松鋪厚度及沉降差。

壓實(shí)沉降差檢測(cè)結(jié)果是幾種檢測(cè)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(shí)沉降差法是目前填石路基質(zhì)量檢測(cè)的一種較好的方法,但在壓實(shí)機(jī)具固定的情況下,壓實(shí)沉降差與層厚無(wú)關(guān)系,不管層厚是100cm,還是50cm,只要碾壓到一定遍數(shù),采用該機(jī)具檢測(cè)時(shí),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(biāo)準(zhǔn),必須和施工工序管理結(jié)合起來(lái)才能進(jìn)行有效的質(zhì)量控制。

在整個(gè)路段大規(guī)模填石路基施工前,修筑填石路基試驗(yàn)段。通過(guò)試驗(yàn)確定各項(xiàng)施工工藝參數(shù)及壓實(shí)控制標(biāo)準(zhǔn)并采用壓實(shí)干密度法對(duì)沉降差法等質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行標(biāo)定,將是填石路基現(xiàn)場(chǎng)最為快速有效的質(zhì)量控制措施。

3 結(jié)語(yǔ)

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(shè)計(jì)斷面的要求填筑或開(kāi)挖形成的巖土結(jié)構(gòu)物,承受由路面?zhèn)鱽?lái)的荷載,應(yīng)有足夠的強(qiáng)度、穩(wěn)定性和耐久性。路基的強(qiáng)度與穩(wěn)定性,受水、溫度、土質(zhì)等客觀因素影響,同時(shí)也受行車(chē)荷載的作用,路基設(shè)計(jì)、施工方法及養(yǎng)護(hù)方法是否正確等受人為因素制約。在山區(qū)公路建設(shè)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(shù)規(guī)范》(以下簡(jiǎn)稱《規(guī)范》)對(duì)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(shí)輔以其它檢測(cè)方法(如灌水法、沉降差法等)作為施工記錄和抽查指標(biāo),供宏觀分析、控制填石路基的施工質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

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