大粒徑碎石路基施工技術(shù)及檢測(cè)方法分析

張校嘉　李文龍

摘 要：隨著公路建設(shè)規(guī)模的擴(kuò)大，路基高填深挖工程越來越多，施工過程中難免會(huì)產(chǎn)生大粒徑碎石。為了節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境，一般這些大粒徑碎石都會(huì)被應(yīng)用于填筑路基，但是，受到土體性質(zhì)、碎石粒徑大小以及含水量的影響，施工過程中容易出現(xiàn)壓實(shí)困難問題，如何解決這一問題是所有道路施工部門共同需要思考的問題。文章分析了大粒徑碎石路基施工技術(shù)，并研究了工程質(zhì)量檢測(cè)方法。

關(guān)鍵詞：大粒徑碎石；路基施工技術(shù)；檢測(cè)方法

隨著城市化進(jìn)程的加快，我國(guó)交通事業(yè)逐漸走向繁榮，公路建設(shè)規(guī)模也越來越大，不僅極大方便了人們的生活，對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展也做出了重要貢獻(xiàn)。在這種形勢(shì)下，公路施工技術(shù)越來越成熟，但是到目前為止，對(duì)路基施工技術(shù)的研究大多都集中在細(xì)粒土層面，因?yàn)槭褂么罅剿槭涍M(jìn)行路基施工時(shí)，由于粒徑不均勻，含水量差別也很大，容易出現(xiàn)壓實(shí)不均勻現(xiàn)象。但是實(shí)際工程中大粒徑碎石路基施工又是不可避免的，因此有必要對(duì)施工技術(shù)進(jìn)行深入研究。

1 大粒徑碎石路基施工技術(shù)

1.1 準(zhǔn)備階段技術(shù)

首先是測(cè)量放線，所有施工人員要明確質(zhì)量及技術(shù)要求，完成相關(guān)土質(zhì)試驗(yàn)工作，所有施工儀器都準(zhǔn)備到位。

其次是對(duì)基底進(jìn)行處理，這項(xiàng)準(zhǔn)備工作具有較強(qiáng)的技術(shù)性，因?yàn)榇罅剿槭挠捕群艽?，透水性也非常好，如果沒有處理得當(dāng)，水分就會(huì)從邊坡流入到路基內(nèi)部，路基會(huì)因此變得濕軟，一段時(shí)間以后發(fā)生不均勻沉降，工程質(zhì)量就得不到保證。對(duì)于山區(qū)路基而言，一般情況下填筑的高度都比較高，因此其自重很大，如果路基不能承載這種重量，也容易產(chǎn)生沉降問題。因此要根據(jù)承載高度來合理設(shè)計(jì)承載力，具體如下：如果填筑高度在10米以內(nèi)，承載力要在150kPa以上；如果填筑高度在10米至20米之間，承載力要在200kPa以上；如果填筑高度在20以上，路基就最好直接填筑在基巖上。

同時(shí)，在使用大粒徑碎石填筑地基之前，需要將地面清理干凈，如果進(jìn)行過樹根挖除操作，需要使用指定材料對(duì)坑洞進(jìn)行回填，并作壓實(shí)處理。如果大粒徑碎石路基高度在80厘米之內(nèi)，基底壓實(shí)度要超過95%；如果高度在80厘米之上，壓實(shí)度要超過90%；如果發(fā)現(xiàn)基地原狀土強(qiáng)度不符合要求，則需要進(jìn)行回填工作，回填高度在30厘米以上。如果在地基范圍內(nèi)存在地下水，需要對(duì)水源進(jìn)行攔截或者是引排處理，將地基中的水分疏散掉，防止路基的穩(wěn)定性受到影響。

1.2 施工階段技術(shù)

1.2.1 邊坡碼砌技術(shù)

首先是對(duì)石料的要求，如果石料的強(qiáng)度不夠，在自然環(huán)境的作用下有可能會(huì)發(fā)生風(fēng)化，地基結(jié)構(gòu)的平衡狀態(tài)就會(huì)被破壞，造成邊坡局部失穩(wěn)甚至是滑落。因此要求邊坡石料的強(qiáng)度在20kPa以上，堅(jiān)決不能使用已經(jīng)風(fēng)化的石料。在尺寸方面，要求所有石料粒徑都控制在80厘米以內(nèi)，厚度在20厘米以上，最好有兩個(gè)面相對(duì)平行，這樣能夠保證邊坡碼砌的穩(wěn)定性。碼砌過程中要注意將大塊與中塊石料交替咬碼，不能使用細(xì)石對(duì)填補(bǔ)縫隙；其次是邊坡施工工藝最好選擇先填筑后碼砌的方式，先將填料攤鋪、平整并且壓實(shí)，然后根據(jù)設(shè)計(jì)寬度完成刷坡工作，最后進(jìn)行邊坡碼砌，這種工藝的典型優(yōu)勢(shì)就是施工速度快，兩個(gè)工序可以一前一后進(jìn)行，效率較高，且壓實(shí)度能夠滿足實(shí)際要求，基本上不會(huì)發(fā)生不均勻沉降問題。

1.2.2 分層填筑技術(shù)

大粒徑碎石路基填筑方法有兩種，一種是傾填，另一種是逐層填筑壓實(shí)，比較常用的是第二種。因?yàn)椴捎脙A填方法，石料間會(huì)形成較大縫隙，壓實(shí)工作存在困難。采用逐層填筑壓實(shí)方法時(shí)，應(yīng)該按照橫斷面全寬并縱向填筑壓實(shí)工作，每一層所使用石塊的粒徑以及填筑厚度都要滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。需要指揮人員提前設(shè)計(jì)運(yùn)行路線，遵循先低后高、先兩側(cè)后中間的原則進(jìn)行分層填筑。

1.2.3 攤鋪平整技術(shù)

公路路基攤鋪平整技術(shù)有很多種，經(jīng)過理論研究與實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)結(jié)合表明，采用漸進(jìn)式攤鋪法所取得的效果最好，具體如下：松鋪填料卸載完成以后，運(yùn)料汽車將在這一層面上向前卸料，推土機(jī)緊隨其后，將卸載下來的料填平。由于推土機(jī)在推進(jìn)過程中前面已經(jīng)沒有阻擋物，且卸料面和壓實(shí)面之間會(huì)存在落差，攤鋪過程中大粒徑石塊就會(huì)找到合適的位置，壓實(shí)底層就不容易出現(xiàn)空層，所有石料緊密嵌合在一起，路基整體相對(duì)穩(wěn)定，表面也相對(duì)平整。

1.2.4 振動(dòng)碾壓技術(shù)

由于石塊粒徑較大，即使采取漸進(jìn)式攤鋪法，也很難保證路基所有位置都嵌擠緊密，為了使其達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，需要對(duì)鋪筑完成的路基進(jìn)行振動(dòng)碾壓。注意要將壓實(shí)功控制在合理范圍內(nèi)，如果壓實(shí)功過小，孔隙就不能被充分填充，達(dá)不到穩(wěn)定路基的目的，如果壓實(shí)功過大，有可能會(huì)出現(xiàn)石料反彈現(xiàn)象，路基密實(shí)性也得不到保證。另外要根據(jù)石塊粒徑大小以及具體壓實(shí)要求合理調(diào)整碾壓機(jī)的速度和碾壓遍數(shù)。

2 大粒徑碎石路基工程質(zhì)量檢測(cè)方法

2.1 采用灌水法進(jìn)行檢測(cè)

灌水法的原理如下：首先要在攤鋪層面挖試坑，將塑料薄膜貼在坑壁上，然后將水灌入坑內(nèi)。根據(jù)注水量求出坑的體積，然后稱量填料質(zhì)量，根據(jù)質(zhì)量與體積之比求出密度。接下來對(duì)填料含水量進(jìn)行測(cè)量，據(jù)此求出干料密度，根據(jù)壓實(shí)前后的密度之比來確定壓實(shí)度?？拥闹睆揭话憧刂圃?.5米至3米之間，深度一般控制在0.5米至1.5米之間，體積大約在0.2立方米至6立方米之間，具體要根據(jù)填料的粒徑來確定。測(cè)試中要對(duì)坑壁進(jìn)行精心修理，不允許其發(fā)生松動(dòng)，薄膜要與坑壁之間要有一定余地，注水過程中保證薄膜與坑壁之間緊密貼合。水要注到坑口，為了保證水體積的準(zhǔn)確性，測(cè)量過程中需要使用水準(zhǔn)儀。

采用灌水法進(jìn)行測(cè)試時(shí)有以下幾點(diǎn)注意事項(xiàng)：首先，雖然坑的體積越大計(jì)算結(jié)果就越精確，但是也要考慮到挖坑時(shí)的人工投入。經(jīng)驗(yàn)表明，試坑直徑最好在最大粒徑的三倍左右；其次，一些技術(shù)人員為了防止坑的凹凸不平會(huì)對(duì)測(cè)量體積產(chǎn)生太大影響，測(cè)量中可能會(huì)選擇形狀測(cè)定法，但是事實(shí)證明這兩種方法并不會(huì)對(duì)測(cè)試結(jié)果產(chǎn)生太大影響。但是在采用灌水法時(shí)一定要盡量保證坑的平整度，如果坑的表面有明顯的凹凸感，可以對(duì)其進(jìn)行手工處理；最后，要對(duì)薄膜厚度進(jìn)行合理控制，如果太厚，有可能會(huì)與坑壁貼合不僅，影響精確度，如果太薄，就可能被坑壁的凸起刺破，導(dǎo)致測(cè)量體積偏大。薄膜厚度最好在0.15毫米至2.0毫米之間。

2.2 采用彎沉檢測(cè)法進(jìn)行檢測(cè)

這項(xiàng)檢測(cè)技術(shù)主要用來評(píng)價(jià)路面的結(jié)構(gòu)狀態(tài)，一般使用彎沉儀儀器進(jìn)行測(cè)量。儀器主要由兩部分構(gòu)成，一是牽引車，上面裝有兩個(gè)系統(tǒng)，一個(gè)電源控制系統(tǒng)，二是計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)；二是拖掛體。彎沉儀啟動(dòng)以后，技術(shù)人員可以通過液壓缸操作來控制測(cè)架的升降。該儀器具有一體化的特征，測(cè)量結(jié)束以后可以直接將測(cè)量結(jié)果輸出并打印出來。結(jié)果中會(huì)顯示厚度、沉降率以及N噸載荷下的彎沉值，另外還包含了路基模量。檢測(cè)過程中有以下兩個(gè)注意事項(xiàng)：首先，為了提升準(zhǔn)確性，對(duì)路基施加的動(dòng)載荷要盡量與車輛載荷相近；其次，測(cè)試中一般不選取第一次落錘時(shí)的數(shù)據(jù)，因?yàn)檫@些數(shù)據(jù)相對(duì)分散，可靠性不高，一般會(huì)選擇第二次與第三次的平均值。

3 結(jié)語

大粒徑碎石路基施工是我國(guó)公路施工中經(jīng)常采用的一種方法，由于石塊粒徑較大，路基容易出現(xiàn)邊坡不穩(wěn)、路基壓實(shí)不到位等問題。本文分析了大粒徑碎石路基施前與施工中的關(guān)鍵技術(shù)，并提出了兩種檢驗(yàn)施工質(zhì)量的方法，旨在為大粒徑碎石路基施工提供理論依據(jù)。

參考文獻(xiàn)

[1] 趙國(guó)衛(wèi).大粒徑碎石路基壓實(shí)質(zhì)量控制方法研究[J].黑龍江交通科技，2015，12（14）01：40-41.

[2] 劉廣信，曹曉巖.碎石土路基施工質(zhì)量管理及檢測(cè)方法的研究[J].森林工程，1996，11（13）01：47-49.

[3] 劉廣信，肖生智.碎石土路基施工質(zhì)量管理及檢測(cè)方法[J].國(guó)外公路，1996，13（15）04：18-22.

[4] 邱宇，郭昕.填石路基壓實(shí)技術(shù)與質(zhì)量控制方法及工程應(yīng)用[J].公路與汽運(yùn)，2012，14（16）03：137-140.

[5] 王肇輝.淺談道路橋梁施工中填石路基施工技術(shù)的應(yīng)用[J].河南科技，2014，11（14）05：156-157.

作者簡(jiǎn)介：張校嘉（1989.09- ），男，遼寧沈陽人，沈陽市公路綠化工程處，研究方向：土木工程交通土建；李文龍（1988.02- ），男，遼寧阜新人，沈陽市公路綠化工程處，研究方向：土木工程交通土建。endprint