路基填筑试验段报告
本文以某在建项目为依托, 开展巨粒土路基现场填筑试验, 探讨碾压机械、松铺厚度以及碾压遍数等对巨粒土路基压实效果的影响, 确定巨粒土路基施工参数, 提出用沉降法控制巨粒土路基压实质量并给出沉降控制标准值, 以应用于整个项目的巨粒土路堤填筑。依托项目第6标段建设工程起讫桩号为K73+700~K80+540.577, 路线全长6.84 km, 路基基本为填方, 平均填筑高度为6.4 m。K80+541附近的罗敷河洪积扇区, 主要产砂卵石, 开采运输方便, 品质优良, 储量丰富, 砂卵石中大粒径石料含量多, 从材料级配情况来看, 以巨粒组为主。巨粒土用于路基填料, 其强度能满足要求, 但其整体稳定性是制约路基工程质量的关键[3]。只有对巨粒土填筑过程加强控制, 提高压实质量, 才能有效保证路基整体结构长期稳定。为了获得这种巨粒土路基机械化大面积施工的作业参数, 在K74+800~K74+960直线段全长160 m的全幅路基进行了路基填筑试验。
1 试验准备工作
1.1 填料性质
填料来源于罗敷河洪积扇区, 土样物理力学指标见表1。该类土为砂含卵石, 粒经大于60 mm的颗粒占50%以上, 最大粒径达350 mm, 属于巨粒土范畴。此种填料颗粒粒径分布特征指标不均匀系数Cu=16.97, 曲率系数Cc=1.04, 满足Cu>5, 1<Cc<3的条件, 级配良好。
1.2 填料铺设
填筑前, 对路基范围内地面杂草、农作物根茎、树根、杂填土等进行清理、修整和压实, 使路堤填筑范围的地表达到规定的压实度。
对试验路K74+800~K74+960中桩、边桩 (每20 m设1桩) 进行放样, 并测其横断面高程, 放坡计算路基宽度, 在原地面上标定出路基边线。
测量放样时, 在中、边桩位置设置标志杆, 并在标志杆上标示出每层填土的松铺厚度。中、边桩位置的标志杆间应具有明显的路拱。
上料前, 将试验路段用灰线布置成矩形网格, 以便严格控制上料厚度。并根据自卸汽车运载数量 (20 m3/车) , 计算得每个网格按其拟定厚度卸料为1车。
填筑由路中向路边进行。填料运至施工现场后, 按计算好的布料间距画成方格卸料。由专人指挥卸料, 严格控制卸料、摊铺厚度。
对于超粒径砾石, 进行二次破碎。人工配合推土机、挖掘机完成填料的初步摊铺作业, 并按标志杆所示高度及宽度将路肩线位置的填料整修齐整, 要求松铺厚度合适、路肩线顺直;压路机在初平后的填料层面上快速碾压一遍, 并人工补充适量的填料进行调整, 然后使用推土机按照松铺厚度将填料摊铺均匀。平整后, 填筑层面必须保持设计的路拱和纵坡。
1.3 机械设备
试验选用的机械设备及其主要技术参数见表2和表3。
1.4 试验方案
根据填料性质和施工机械的技术参数初拟试验方案:松铺厚度H=40 cm, 挖掘机配合推土机进行整平→光面压路机静压2遍→ (1) 18 t光面振动压路机振动碾压N1遍/ (2) 22 t光面振动压路机振动碾压N2遍/ (3) 22 t凸块式振动压路机碾压N3遍→光面压路机进行收面。
碾压遍数N1、N2、N3根据试验确定, 松铺厚度为40 cm时, 控制最大粒径为23 cm;松铺厚度为50 cm时, 控制最大粒径为30 cm;松铺厚度为60 cm时, 控制最大粒径为35 cm。碾压时压路机速度控制在2~4 km/h, 碾压顺序是先两边后中间, 纵向进退式进行, 两行之间的接头需重叠1/4~1/3轮迹, 碾压完整幅路基为一遍。
1.5 碾压效果分析
一定荷载作用下压实层顶面的沉降量稳定或小于某一范围时即说明路基压实到了密实状态, 因此可以根据沉降差 (或沉降量) 分析路基压实效果。沉降率是指路堤压实层压实前后的沉降量与压实层松铺厚度的比值, 这一比值与沉降差相比考虑了层厚的影响因素, 可以反映压实作用下填筑层的整体压缩变化程度, 因此也可以通过检测沉降率来分析碾压效果。沉降法简单明了, 方便易行, 且测点可分布于压实层表面较广泛区域内, 能够较好地反映压实质量, 大量路基现场施工实践已经证明, 沉降法检测的结果具有很好的规律性[4,5]。本试验段的沉降观测点布置图见图1, 每碾压完两遍对各点进行一次高程观测, 并进行沉降观测数据分析。
2 试验数据整理与分析
2.1 不同碾压机械条件下沉降分析
不同的碾压机械压实效果不同, 合理地选择碾压机械或配置碾压机械组合, 不仅可以保证路基的强度与变形指标满足设计要求, 同时还可以大大提高生产率, 获得良好的工程经济效益。针对本段巨粒土压实需求, 结合施工单位现有压实机械, 按照前述的试验方案进行试验, 对比分析相同碾压条件下3种不同压实机械的压实效果, 凸块式碾压后铺筑层表面凹凸不平, 要测量高程误差很大, 所以每次测量高程时需用光轮碾压2遍, 以获得较好平整度并便于测量。40 cm厚铺筑层经SR18M压路机碾压2遍后的沉降差见表4, 3种不同压实机械试验数据见表5 (表中沉降差和沉降率是所有观测点的平均值) 。
从表5可以看出:在相同的试验条件下, 层厚为40 cm时, 最初几遍碾压过后, 沉降量增长较快, 碾压6遍、8遍、10遍后的沉降量缓慢增长, 趋于稳定;3种碾压机械相比, 22 t凸块式振动压路机碾压2遍前后的沉降差最大为21.7 mm, 22 t光轮振动压路机碾压2遍前后的沉降差稍小一点, 为15.5 mm, 18 t光轮振动压路机碾压2遍前后的沉降差最小, 为10.3 mm, 这说明前两遍用凸块式压路机碾压效率最高, 凸块式压路机激振力大, 影响深度深, 使巨粒土中的大颗粒充分稳定, 粗细颗粒嵌挤紧密, 并且对石料有很大的冲击作用, 能有效地破碎铺层中风化严重的石料, 进一步增加压实效果;经过相同的碾压遍数 (8遍) 后, 18 t光轮、22 t光轮及22 t凸块式振动压路机碾压的试验路段的平均沉降率分别为7.75%, 9.05%和9.38%, 18 t压路机碾压10遍后沉降差已基本稳定, 但沉降率8.25%还远不及22 t压路机碾压8遍的值, 所以对于试验段的巨粒土应选用吨位大的振动压路机进行碾压。另外, 沉降率不足也能说明密实度不够, 不能单从最后两遍的沉降差来判定碾压密实程度, 还要结合沉降率来考虑。
虽然凸块式压路机终压后的沉降率最大, 但是其碾压过后的表面凹凸不平, 还需光轮压路机进行多遍碾压以使表面平整, 考虑到碾压机械的台班费用以及施工效率, 安排22 t凸块式压路机与22 t光轮压路机配合使用, 分别在50 cm和60 cm厚铺筑层上进行试验, 以22 t光轮压路机碾压效果作为参照, 分析组合碾压效果, 试验数据见表6 (表中碾压遍数为4时的沉降差数据是前4遍的总和, 组合机械碾压是22 t凸块式碾压前两遍, 后续用22 t光轮振动碾压至结束) 。
从表6可以看出:沉降差趋于稳定, 沉降率达到9%以上, 22 t凸块式+22 t光轮振动组合机械碾压50 cm和60 cm厚铺筑层分别需要8遍和10遍, 而22 t光轮振动单一机械碾压分别需要10遍和12遍, 前者的工作效率高。综合考虑碾压机械压实效果和机械台班效益, 施工中应采用的合理的碾压工艺为:挖掘机配合推土机进行摊铺→光面压路机静压两遍初平→凸块式振动压路机碾压2遍→22 t光面振动压路机振动碾压完成→光面压路机进行收面。
2.2 不同铺筑厚度条件下沉降分析
控制碾压机械相同, 铺筑厚度不同, 研究铺筑厚度对压实效果的影响。22 t光轮振动压路机进行了40 cm、50 cm、60 cm 3种松铺厚度的碾压试验, 组合机械进行了50 cm、60 cm 2种厚度的碾压试验, 试验数据见表5和表6。
结果表明:在相同的现场试验条件及碾压机械配备下, 铺土厚度越大, 沉降量也越大, 而沉降率逐渐减小, 这种情况是因为压实机械的能量传递随厚度增加发生衰减, 填筑层底部受到压实能量比表面要小, 不易产生压缩变形, 故层厚越大, 沉降率越小。巨粒土路堤的填筑层厚不能超过压路机的有效压实深度, 这样才能使压实效果符合质量要求。
对不同的铺土厚度经过一定的碾压遍数达到设计所要求的效果, 计算出1 m3填料碾压施工成本, 铺土厚度就应当选择成本较低的那一种厚度。试验采用的50 cm和60 cm 2种松铺厚度在组合机械碾压下都获得较好压实效果且施工成本前者略低于后者, 但是含粒径35 cm的填料弃之不用也造成损失, 料源并不充足的情况下, 可以在底层铺筑60 cm的填筑层, 往上再铺筑50 cm的填筑层。
2.3 碾压遍数与沉降的关系
从前面的试验数据可以看出:沉降量随着碾压遍数的增加而增大, 刚开始时增加快, 但随着碾压遍数的增加, 其增大的趋势逐渐减小, 最后趋于稳定;碾压机械相同的情况下, 不同铺土厚度经过碾压后的沉降趋于稳定时的碾压遍数不同, 厚度越大, 所需碾压遍数越多。碾压机械不同, 经过若干遍的碾压都能使沉降趋于稳定, 但是最终的沉降率不同, 沉降率不足也能说明密实度不够, 所以, 若仅仅依据沉降差判断碾压遍数是否足够或者压实效果是否满意欠合理性, 还必须结合沉降率分析。
2.4 压实质量控制
巨粒土路基压实质量控制拟采用碾压工艺与沉降法相结合的双控法, 碾压工艺即挖掘机配合推土机进行摊铺→光面压路机静压2遍初平→凸块式振动压路机碾压2遍→22 t光面振动压路机振动碾压 (50 cm厚铺层碾压6遍, 60 cm厚碾压8遍) →光面压路机进行收面;沉降控制值需通过汇总试验路段的沉降数据资料, 采用数理统计的方法计算出标准值, 对试验段50 cm和60 cm厚铺层在组合机械碾压下最后两遍的48个沉降数据进行分析, 得出沉降标准值为:沉降差小于3 mm, 沉降率达9.0%。
采用冲击压实可进一步加强路基密实度, 同时通过测量冲击前后沉降的变化, 分析振动压路机的压实效果也具有现场指导意义[6]。当路基压实很密实时, 冲击效果不明显, 表现在冲击沉降量很小。冲击碾压应用技术指南中指出, 对填高4 m以上路基进行分层增强补压时, 冲击20遍后的平均沉降量若小于30 mm, 则不需要进行冲击增强补压。试验段路基以组合机械碾压并采用碾压工艺与沉降法结合控制压实质量。填筑2.0 m后, 采用25 k J冲击压路机进行20遍检验性补压, 并进行沉降观测, 得到冲压20遍后的平均沉降量为28 mm, 说明路基已经充分压实, 进而说明本文确定的碾压工艺合理, 压实质量控制方法和标准也是合理的。因此, 本文提出的碾压工艺和压实质量控制方法可以在后续大面积巨粒土路基施工中应用。
3 结论
通过对巨粒土路基现场碾压试验结果进行分析, 可以得出以下结论:
(1) 巨粒土路基应选用大吨位振动压路机碾压, 前两遍用凸块式压路机碾压可获得较好的效果, 凸块式压路机与光轮振动压路机配合使用可提高工作效率, 获得较好的经济效益。
(2) 沉降法检测巨粒土路基压实效果的规律性好, 可较好地划分出各种碾压机械的压实效果, 较容易确定出各铺筑厚度对应的碾压遍数。试验段采用沉降法方便、快速地确定出了巨粒土路基碾压施工工艺并且给出了压实质量控制指标:最后两遍碾压的沉降差小于3 mm, 沉降率达9.0%。
(3) 正确分析巨粒土的工程性质, 掌握巨粒土的施工工艺和质量控制标准, 可以确保巨粒土路基施工质量、节约资源, 并取得较好的经济效益和社会效益。
参考文献
[1]魏丽华, 薛海涛.路基土的分类[J].黑龙江交通科技, 2011 (6) :91.
[2]JTG F10—2006公路路基施工技术规范[S].
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[5]吴跃东, 王维春, 刘坚, 等.砂砾卵石土高速公路路基填筑试验研究[J].岩土力学, 2012 (9) :211-216.
【关键词】铁路；施工；实验；结论
一、试验路段的确定
为了能够更好的指导路基全管段施工，同时结合分部管段路基主要集中在IDK186+900～IDK189+000段，而且管段内路基均涉及到半路基半路堑施工，路基试验段选择在IDK188+560～IDK188+660段，他很典型的代表了分部管段的路基工程实际情况。
二、试验目的
通过改良土、渗水土及A、B组填料试验段施工，我们将确定如下主要施工参数及相关工艺：通过试验对比，确定现有施工工艺的调整方向；通过试验确定各施工区段的合理长度；通过试验确定合理的机械、人员配置方案；通过试验确定填料的松铺厚度系数并确定合理的控制填层厚度； 通过试验确定各区（基床以下和基床底层）合理的碾压方式及遍数；通过试验确定检测过程的合理性。
三、工程概况
IDK188+560～IDK188+660段路基试验段区间，填筑高度为3.34m，试验段填筑基底最大宽度为23.62m，总填筑方量1700m3。
四、机械及人员配置
本试验段施工由二分部第4架子队负责施工，现场技术负责人为李川，质量负责人为蒋光青，试验负责人为邱永兵，测量负责人为杨春，同时有相应的技术人员配合共计24人。
五、试验段填料的选择
（一）A、B组填料（包括渗水土）：试验段采用的B组填料主要来源于IDK188+600右侧4.2km处小顶冲取土场，该处取土场在原天平至藤县公路右侧，存为石料厂，取土便利在附近是最好的A、B组填料料源，合格料可开采量达100万m3。
六、试验段施工工序
（一）A、B 组料：原材料取样试验→破碎→挖装运输→摊铺平整→碾压→检测→分析→确定参数。
（二）改良土：原材料取样试验→改良土拌合→运输→摊铺平整→碾压→检测→分析→确定参数。
七、路基试验段施工
（一）填筑施工前准备
1、填料的选择和室内试验：土样取样后，进行颗粒级配分析、颗粒密度、标准击实等试验，以确定现场施工的相关指标。2、填筑前的基础处理及标高测定：填筑前的压实及标高测定：基底先经平整处理并经压实处理，当达到规定压实度后，测量场地的标高。
首先按设计断面将中桩测设好，并按实际断面高程放出路基填筑边线，（路基填筑每侧加宽50cm），报监理工程师检查验收，并在边桩外设护桩，将边桩位置保护好。
本段地基为粘土，则将表层土全部挖除，并按要求填筑碾压找平，并做好原地面临时排水设施，保障施工时场地内不积水。清除完毕后报监理工程师验收，并能达到地基相关指标。
（二）试验段填筑施工：1、路基填筑：（1）根据《客运专线铁路路基工程施工质量验收暂行标准》路基填筑第一层只检测孔隙率n及动态变形模量EVd来评估。（2）根据《客运专线铁路路基工程施工技术指南》路基每层的压实厚度不应大于30㎝，最小压实厚度不宜小于10㎝的分层要求。（3）根据现场填料及压实设备情况，决定第一层最大松铺厚度控制在25cm；施工时在检测合格的基底上恢复线路中边桩和边桩，每3m设置一个断面，测设出中边桩的高程，用红色橡胶带绑住作为标记，同时用水准仪校核。（4）用一台CAT320挖掘机从小顶冲取土场取土，4台20t自卸汽车运输车运土，每台自卸汽车的运量为16.8m3（车料容量：5m×2.4m×1.4m）。施工前在碾压平整的基底上用均匀白灰撒出方格网，基底两边各加宽50cm，方格网尺寸6.0m×9.3m。白灰洒出网格后派专人指挥自卸车运土，卸料次序为先低后高，先两侧后中央，每一个网格刚好一车。
八、试验结果分析
路基段：通过这9层的施工，A、B组填料、改良土（加5%水泥）、渗水土试验松铺25cm部分指标或者个别参数达不到基床以下填料要求，基本不能满足基床底层填筑要求；碾压6遍松铺30cm、松铺35cm、松铺40cm厚碾压6遍（静1+弱振2+强振2+强振2）后都能满足基床底层填筑压实指标要求，但是松铺40cm厚检测的实验数据存在较大的差异，与松铺30cm、松铺35cm的检测数据相比较试验所得数据不均匀，且大部分数据接近指标值，从施工质量考虑留一定的余值不考虑松铺40cm层。
从经济合理和加快施工进度考虑采用“松铺35cm厚，碾压6遍（静1+弱振1+强振2+强振2）”是最符合路基填筑压实方法。即：静压1遍、压路机速度为2～3km/h，然后弱振1遍，压路机速度为2.5 km/h，最后强振4遍，压路机速度为3.0km/h。共计碾压6遍。此种方法挖掘机配合压路机、自卸汽车与推土机、平地机进行经济合理的施工组合，最大限度地满足了机械产量的要求，充分发挥了机械效率；同时测得改良土（添加5%水泥）松铺35cm填料碾压6遍松铺系数为：1.093；A、B组填料松铺35cm填料碾压6遍松铺系数为：1.170；A、B组填料（渗水土）松铺35cm填料碾压6遍松铺系数为：1.125。
九、总结
一、试验段的目的:
1、施工方案和方法的实用性;
2、检验和确认各道工序的质量控制指标,保证质量的措施及质量检验 方法;
3、为本合同段路基土石方工程施工提供技术依据。
二、施工过程简述: 试验路段选在路线 K151+445~K151+585段路线全幅(全幅施工,全 幅总结, 全幅验收 , 全长 140m。检测位置如平面图。开始施工日期为 2005年 9月 8 日,完工日期为 2005 年 9 月 10日,工期为 3天。
三、试验段填筑前的准备工作:
1、人员配备
本路段施工的施工人员、技术人员,试验人员、质检人员、测量人员及 机械操作人员均以到位。主要人员及劳动力配备如下: 作业组负责人:张建生 施工负责人:董希民 质检负责人:刘永跃 试验负责人:周振武 测量负责人:郭一汕 机械负责人:甄茂真 民工人数:10人
2、机械设备的配置
根据本试验段的工作量安排了相应的设备,详细情况如下: PC-220挖掘机:1台 自卸车:4台 PY160C平地机:1台 T-100推土机:1台 TZ18T 振动压路机:2台 济南洒水车:1台
3、填筑材料试验情况
按照路基施工实际情况, 试验段填筑采用 K151+200处的土场挖方土源。土质的试验已按规范要求完成,填料各项指标均符合《公路路基施工计数 规范》的标准,各项指标如下: 最佳含水量:10.2% 最大干密度:1.97g/cm3 CBR :11.2%
4、测量放样
由测量队放样,根据路基设计横断路面和规范要求的填筑宽度(路基填 筑宽度按设计宽度两边各增宽 50cm ,精确地放出路堤坡角桩,以保证路 基的压实度。
5、清理掘除
该试验段位于耕地,地势较为平坦, 用推土机清除地表 15-20cm 厚的 种植土、树根、杂草,然后用平地机以场地进行平整,再用 18T 压路机进
行填前压实,使压实度达到规范要求。
6、选择机械设备组合及施工工艺参数(如下表 :
四、试验段路基填筑:
1、计算松铺厚度,土样来源为 K151+200左侧土场,最大干密度为 1.97g/cm3,最佳含水量 10.2%,土样的松铺系数为 1.28 ,按一层 20cm 的 压实厚度计算松铺厚度。
松铺厚度 h=20×1.28=25.6cm
2、画石灰格:按每车土载重量为 9.0m 3,即每车可填 35㎡,画石灰格 为 7m*10m。
3、备土:备土前洒水车对填筑层表面洒水湿润, 避免扬尘和表面松散。再用自卸汽车运土,每 2车土倒一个石灰方格,倒土必须由专人指挥。
4、粗平:用 T-100推土机散堆并基本推平,压路机稳压一遍防止土中 水分蒸发,粗平时边检测土的含水量。
5、含水量的控制及碾压控制
该取土区土样为砾类土, 土的天然含水量为 11.8% , 接近最佳含水 量,于 9月 9日上午 8点用 YZ18T 压路机碾压。碾压前先用人工配合平地 机精平,第一遍 YZ18T 振动压路机往返静压,先弱振 2遍,再强振 3遍。分别检查每一遍的压实度,最后用 YZ18T 振动压路机静压、收面,根据检 测结果(见压实度汇总表 ,路基压实度
达到 93%以上,土壤的含水量达到 11%(接近最佳含水量 ,满足规范的要求,从而此层试验成功。
6、松铺系数的确定: 根据试验段施工中测的原地面标高 hi ,松铺后标高 zi ,压实后标高 Hi, 按下列公式确定松铺系数:(见附表
σ:松铺系数 Zi:松铺后标高 Hi :压实后标高 Hi :原地面标高 经计算确定:σ=1.27
五、施工工艺总结: 综合填筑的全过程及洒水碾压的结果得出,在路基施工应注意以下几 点:
1、自卸汽车卸土时应均匀,填筑厚度按 26cm 控制,松铺系数 1.27, 确保压实厚度 20cm;以免填筑层过厚,碾压不密实。
2、碾压时 , 土的含水量应控制在最佳含水量的±2%以内。
3、碾压时应控制:(1行驶速度应不大于 3.6公里 /小时;(2由低侧向高侧碾压,由两边向中间碾压;(3 用 18T 压 路 机 :先 静 压 一 遍 , 再 弱 振 2遍 , 然 后 强 振 3遍,经汇总压实度能满足设计要求,为消除工作面轮迹,最后再静压一遍 收光。
(4碾压时轮迹应重叠 30 cm,往返为一遍。σ=
路堤填筑时，应随时检测填料含水量，对于细粒土、粘砂土，碾压前应控制填料含水量不超过试验段填筑试验中求得的最佳含水量的±2%，
当含水量较低时，应在土场加水闷料，以保证填料的含水量达到最佳含水量。
当含水量超过规定值时，在路堤填料上用铧犁、旋耕犁翻晒，并适当减小填层松铺厚度，降低填料的含水量，使填料含水量始终控制在施工允许含水量的范围内，以保证最佳压实效果。
1 路基填筑要求
路基填筑需要将选定好的路基填料输送到路基结构上, 逐层填筑, 然后铺平、碾压, 保证路基密实性。国内当前常用的路基填筑方法有四种, 分别为水平分层填筑法、纵向分层填筑法、横向填筑法和混合填筑法。路基填筑时需要严格遵循以下几项要求:
1.1 路基要具备足够的稳定性
由于路基施工是在天然地面上进行的, 施工过程中必然会改变天然地表结构, 使其丧失平衡性, 若施工处理不好, 极有可能损害路基结构稳定性。因此在路基施工过程中, 为了避免路基结构在车行荷载下出现失稳、变形问题, 必须要有针对性的采取措施, 切实加强路基结构的稳固与稳定性。
1.2 要具备足够的强度
路基结构只有具备了足够的强度之后才不会在车行荷载、结构自身荷载下发生变形, 才能有效保证整个路基路面工程的质量, 避免上层结构, 即路面在使用时出现裂缝、变形问题, 影响路面行车品质。
1.3 水稳性要符合要求
实践证明, 在公路工程路基结构中, 若路基结构长期使用, 往往会因为受到地面水与地下水的影响而发生强度降低问题, 影响公路的运行质量。因此在路基施工阶段, 务必要保证路基结构具备符合要求的水温稳定性。
1.4 填筑高度要合理
路基填筑要按照要求进行, 要保证填筑高度的合理性, 尽量不要让地面水、地下水、毛细水等水分对路基稳定性产生影响, 要按照设计要求来填筑路基, 确定出路基的最小填筑高度。如果施工中出现填筑高度受限问题, 要采取折中措施作相应处理。
1.5 做好路基防护
路基防护是保障路基质量的一项必要工程, 施工时可采用综合防护方式来施工路基防护工程。常用方法是植物防护、硬防护相互结合, 一边在公路两旁种植上树木, 一边在沿河路基、充易受冲刷路段施工挡土墙、砌石护坡等等。
2 路基填筑质量控制方法
前言中提到路基填筑施工工作的水平会影响到路基填筑质量, 进而导致路基整体质量受损, 威胁公路行车安全, 所以现特意对路基填筑质量控制方法进行分析, 以切实保障好路基填筑质量, 减少路基病害。路基填筑质量控制方法大致如下:
2.1 分层填筑、压实土方路堤
土方路堤填筑时, 要尽量做好路基边缘的压实, 保证其压实度。如果路基填方大高度没有超过5米, 路堤填土的宽度设计值要比填层宽度设计值大上30-50厘米, 并做好压实处理;如果超过了5米, 要将路基加宽, 通常做法是在路基两侧各自加宽50-100厘米。
路基填筑时影响路基压实度的因素很多, 如路基填土的土质、碾压厚度与碾压方法等等。不同性质的填土具有不同的压实性, 比如非黏性土和黏性土, 前者非黏性土的含水量相对比较好, 静力作用下该类型土的压缩性小, 动态作用下则更加容易压实;后者黏性土的含水量则相对较大, 具有较强的黏聚力, 压实时容易遇到阻碍, 碾压工艺复杂且困难。实际施工作业中, 路基新卸填土要在施工前期就推平, 并碾压密实, 为后续施工工作创造条件。填土压实时, 要注意控制碾压温度, 温度过高会导致水分快速蒸发, 降低填土的最佳含水量, 不利于压实, 但温度过低则容易引起填土结冰, 使其产生更大的阻力, 无法保证路基的压实度。
所谓压实度是指在路基压实后, 土的干密度与标准的最大干密度之比, 用百分率表示, 亦称干密度系数, 或相对密实度。标准的最大干密度是指用标准击实试验方法, 在最佳含水量条件下得到的干密度。压实应先轻后重、先慢后快、均匀一致。压路机最快速度不宜超过4km/h。填土的压实遍数, 应按压实度要求, 经现场试验确定。压实过程中应采取措施保护地下管线、构筑物安全。碾压应自路基边缘向中央进行, 压路机轮外缘距路基边应保持安全距离, 压实度应达到要求, 且表面应无显著轮迹、翻浆、起皮、波浪等现象。碾压前应对填土层的松铺厚度、平整度和含水量进行检查, 符合要求后方可进行碾压。分层碾压最需要注意的就是碾压遍数。一般可通过试验性施工来确定达到设计密实度所需的碾压遍数。当含水量为最佳含水量时, 碾压遍数可以用经验值:对低黏质土压实所需的碾压遍数平均为5~8遍;对黏质土压实所需的碾压遍数平均为10~12遍。
2.2 做好其他工序的施工
(1) 填筑采用水平分层的填筑施工, (按已计算的水平分层数据) , 及按照横断面全宽以水平逐层向上填筑, 并由最低处分层填起。
(2) 路基填筑分层的最大松铺厚度不宜超过30cm, 填筑至路床顶面最后一层的最小压实厚度, 不应小于8cm。
(3) 土方机械的施工要严格按照相应要求执行, 最好是结合施工场地地形、路基横断面形状和土方调配图等, 合理的规定机械运行路线, 应有全面, 详细的机械运作作业图据以施工。
(4) 路基填筑洒水, 应控制其含水量在最佳压实含水量±2%之内。严格控制路基压实度, 路床顶面以下0-80cm压实度不小于69%, 80-150cm压实度不小于95%, 150cm一不小于92%。
(5) 为了防止破坏沿线生态环境及路基填料的均匀性, 必须严格控制取土坑位置、范围及废料的处治, 路基取料必须在指定取土坑取料, 取土坑应有规则几何形, 每个路基分项成型且削坡多余土方必须运至取土坑后, 方可交验。
(6) 在路基施工时, 要严格执行工序交验手续, 监理工程师必须严格控制路基填筑质量, 未经交验及检测不合格层次绝不允许施工下层。路基完成一个分项, 必须削坡成型后, 多余土方必须运至取土坑后方可交验。另外, 必须严格执行《公路路基施工规范》。
结束语
综上所述, 路基填筑是路基施工中的重要内容, 填筑工艺对路基施工质量有着严重影响。为此在路基施工过程中, 一定要严格按照施工规范操作, 将工作重点放到路基填筑上, 采取有效控制全方位控制好路基填筑质量, 尽量延长路基工程的使用寿命。
参考文献
[1]胡焕猛, 阎月兰.南方山区高速公路路基填筑施工质量控制[J].山西建筑, 2009 (32) .
[2]王文灿, 陈艳菊.论路基工程质量的成因及处治措施[J].科技信息, 2009 (9) .
关键词：市政道路；路基填筑；施工技术
在市政道路路基施工中，所涉及到的施工技术种类是比较多的，包括公路路基开挖技术、填筑技术、排水施工以及防护施工技术。我们虽然在路基施工中取得了一定的成绩，但是仍然存在着一些问题，需要我们去解决。
一、施工准备工作
1、测量放样
恢复中线并放出边线；搞好地质调查和土质试验；做好路基防排水措施；组织人员和机械上场；确定施工顺序及土方调配方案。
2、清表
开工前必须对图纸所示或监理工程师提供的路基范围内各类现有障碍物和设施的位置及场地清理情况，进行现场核对和补充调查，并将结果通知监理工程师核查。在复核设计及路基放样无误后，根据现场地面实际条件及土质情况按施工规范及设计要求进行场地清理。场地清理根据填筑施工的需要，分期分批进行，原则上是全面清表、分段弃方。场地清理包括清除路基范围内的树根、草皮等植物根系，将路基填筑基底范围内。30cm 厚种植土及非适用性土清理挖除，直至地基土满足要求为止。对不符合路基填料要求的土体，挖除后外运至指定的弃土场。
3、试验段施工
在路堤填筑施工前，选择地质条件、断面形式均具有代表性的一个区段（长度不小于200m）作为试验段。根据本合同段的实际情况，对填土的填筑，做填筑试验施工。现场压实试验进行到能有效地使用该种填料达到规定的压实度为止，试验时作好记录，记录压实设备类型、组合方式、碾压遍数及碾压速度、工序、每层材料的松铺厚度、材料的含水量等，找出机型、层厚、压实遍数同设计规定指标的规律曲线，并找出K30 值与压实系数、孔隙率、之间的关系。通过试验段施工，确定合理的压实工艺参数和工艺流程。
二、路基填筑施工
1、装运填料。填料采用挖掘机、装载机装车，自卸汽车运输至填筑地点，卸料时严格控制松铺厚度。每层填料铺设的宽度，靠路基边坡每侧超过路基设计宽度50cm。每层填土松铺厚度根据试验段结果和监理工程师批准的厚度进行。填土路堤分几个作业段施工，两个相邻段交接处不在同一时间填筑时，先填段按1：1 坡度预留台阶，如两段同时施工，则分层相互交叠衔接，搭接长度大于2 米。对压实设备无法破碎的大块材料，要予以清出或人工破碎，破碎后的最大尺寸不超過压实层厚的2/3，并均匀分布。
2、摊铺平整。使用推土机配合平地机进行整平。对于渗水填料，平整面要做成坡面向两侧1～4%的横向排水坡。为有效控制每层虚摊厚度，初平时用水平仪控制每层的虚铺厚度。
3、振动碾压。采用振动压路机碾压，碾压遍数以试验路段所确定的参数进行。同时经常注意填料的含水量，当填料含水量较低时，应及时采用洒水措施。当填料含水量过大，可采用翻松晾晒的方法，降低含水量。碾压原则为先两边，后中间，先静压，后振压，再静压。行间横向重叠0.3-0.5m，碾压区段间纵向重叠2.0 米以上。
4、检测验收。路基压实后，按规范要求用测试仪器进行自检，将检查结果汇总分析，并将评价结果及时反馈给现场工作人员，及时调整，确保路基压实质量。当各项指标经检查均满足要求后，报监理工程师验收，转入下道工序。直至填筑到路基顶层。
三、路基整修
1、在路基工程陆续完毕后，所有排水构造物已完成并在台后回填之后即进行路基修整工作。
2、按设计要求恢复、检查路基的中线位置、宽度、纵坡、横坡、边坡及相应标高，并报监理工程师批准后方可进行。
3、路基边坡在沉降稳定并卸载后用机械或人工刮土的方法修整成型。边沟、排水沟整修采用挂线进行，对各种水沟的纵坡（含取土坑纵坡）均用仪器检测，修整到满足设计要求。
4、将填土路基两侧超宽的部分予以切除，同时将堆于路基范围内的废弃土料予以清除，运往指定弃土场。
5、路基填筑施工中注意事项
（1）对软基地段路基填筑，填筑速率严格按软土路基处理的方法中的要求进行，严格控制压实度，保证压实度符合规范要求。加强测量控制，保证路基宽度、标高及边坡符合设计要求。
（2）做好取土坑的维护，留好取土坑内排水沟，以便取土坑积水时及时排除，取土坑用完后，按监理工程师的要求进行处理。
（3）路基填土根据含水量情况尽量做到随填、随摊、随压，并设置横坡以便排水良好，需要晾晒的填土，在合格后尽快予以压实。
四、路基排水
路基的排水工程对路基的质量也有着重要影响，排水不畅通，经常性的浸泡会导致路基寿命降低，路面受损，使路基出现质量问题。因此，做好排水工作，对路基的质量保证也是一项重要内容。路基的排水原理，一般是设计截水沟将雨水排出到外部，路基施工过程中，对于积水必须清除，不能同时施工，积水清除后要隔一段时间再施工，以保证路基干燥。除以之外，施工后的防水工作也很重要，避免积水作用破坏前期的路基施工工程。
路基地下排水设施的技术要求明沟、暗沟、渗沟、渗井等都是较为常用的路基地下排水设施，这些排水设施的作用是用来汇集、拦截、排除和疏干地下水。明沟：明沟适用于地下水位较高，地下水埋藏深度较浅的地方。它能够起到截流地下水和降低地下水位的作用，同时，还可以兼排地表水。但是，在寒冷地区不宜用于排除地下水。明沟施工简单，造价低廉，较常用的横断面形式有矩形和梯形。暗沟：暗沟是一种把地下水流引排到路基范围以外的沟渠。它具有隔断、截流和排出路基范围以内或流向路基的泉水、地下集中水流和降低地下水的作用。从水力特性上来说，它属于紊流。暗沟的横断面一般常为矩形，各部位尺寸的大小，应根据排出水量和地形、地质条件来确定。暗沟的设置应根据当地材料、土质等条件选用暗沟的类型，如乱石暗沟、多孔管暗沟、无砂管暗沟或瓦管暗河等。纵向暗沟平行于道路中线设置，可根据道路宽度决定设置一条或两条，横向暗沟宜与道路中线成45°～90°角，间距为10～20m。
五、路基防护
1、植草护坡
植草时坡面平整、密实、湿润，喷播草籽后及时覆盖养生，适时进行洒水、清除杂草等养护管理，直到植草成长覆盖坡面；当坡面设有圬工骨架在其内喷播植草时，骨架嵌放坡面，表面与草面衔接。
2、浆砌片石防护
浆砌片石防护主要有骨架护坡和沿塘、沟、渠浆砌片石护坡，砌体坡面要求平整、密实、线形顺适；护坡面及两端面砌筑平顺，圬工底面与坡面密贴结合，护坡顶与边坡间缝隙封严，局部坡面镶砌时，要求切入坡面，表面与周边平顺衔接；砌体石质坚硬，浆砌砌体砂浆和砌筑咬扣紧密、错缝，严禁通缝、叠砌、贴砌和浮塞，砌体勾缝牢固、美观；圬工体每隔10m～15m设置一道伸缩缝。
3、锚杆格子梁防护施工
对地处丘陵区，地形起伏大，边坡防护采用锚杆格子梁+客土喷播植草防护。边坡开挖与防护施工时，按边挖边加固，开挖一级，防护一级，不得一次开挖到底后再进行防护。
总之，市政道路路基的施工质量对道路的使用性能影响较大，在进行路基施工时应严格按照规范及设计要求进行，针对不同的路基项目采取不同的实施措施，不断积累道路路基施工质量控制方法，提高道路使用品质。
参考文献：
[1]黄莉，陈琦.浅谈公路路基填筑技术管理[J].价值工程，2010（11）．
[2]李宝成，于常永，刘彦伟.浅谈公路路基施工技术及其质量控制[J].科技传播.2011 年12 期.56~57.
浅谈路基试验段施工
本人通过几年的公路工程路基施工,对路基试验段施工谈几点看法: 一、开展路基试验段施工的目的 路基试验段施工段工程概况 进行所属试验段施工的目的`: 1.通过路基试验段施工,摸索并总结出路基填、挖方施工合理的施工组织和机械设备的配置方式.
作 者：杨凯 作者单位：青海路桥万畅工程有限公司刊 名：科技信息英文刊名：SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION年，卷(期)：“”(26)分类号：U4关键词：路基 试验段 施工
一、问答题：
1、土质路基的压实度试验方法有哪几种?
2、路基每一压实层的检测频率是多少?压实层面积不足200时至少应检几个点？桥台背后、涵洞两侧压实度检测频率是多少?
3、采用灌砂法检测路基压实度时对量砂有什么要求？
4、简述灌砂法的试验步骤。
5、采用灌砂法检测路基压实度时应注意哪些问题？
二、计算:
已知土的含水量为8.7%,石灰的含水量为3.2%,现在配制1000克含水量为15.2%,石灰剂量为8%的石灰土,需要土、石灰、水各多少克?
三、案例分析：
试分析由于操作失误对试验结果的影响；操作不当对压实度试验结果的影响（偏大或偏小）。
量砂标定不准，造成量砂密度偏大;偏大（）偏小（）
标定粗糙面时由于抖动造成多灌入量砂。偏大（）偏小（）
挖坑时试坑填料蹦出没及时收回造成试样损失。偏大（）偏小（）
灌砂时灌砂筒开关过早关闭，试筒及时锥体量砂没有灌满。偏大（）偏小（）
含水量试验前试样密度不完全，造成水份散失。偏大（）偏小（）
路基试验检测技术试题答案
一、问答题：
1、土质路基的压实度试验方法可采用灌砂法、环刀法、蜡封法、灌水法(水袋法)或核子密度湿度仪(核子仪)法,采用核子仪法时,应先进行标定和对比试验.2、路基每一压实层的检测频率路基每2000m2检验8点,不足200 m2时,至少应检验2点.桥台背后、涵洞两侧压实度检测频率为每50 m2检验1点, 不足50 m2时 至少应检验1点.3、量砂的粒径为0.30~0.60 mm或0.25~0.50mm清洁干燥的均匀砂,使用前须洗净、烘干,并放置足够的时间,使其与空气中的湿度达到平衡.4、(1)在试验地点,选一块平坦表面,并将其清扫干净,其面积不得小于基板面积.(2)将基板防在平坦表面上,在基板外围划好定位线,将盛有量砂的灌砂筒放在基板中间的圆孔上,将灌砂筒的开关打开,让砂流入基板的中孔内,直到储砂筒内的砂不再下流时关闭开关.取下灌砂筒,并称量质量,准确至1g.(3)取走基板,并将留在试验地点的量砂收回,重新将表面清扫干净.(4)将基板放回原处,沿基板中孔凿洞(洞的直径与灌砂筒直径一至).在凿洞过程中,应注意不使凿出的材料丢失,并随时将凿松的材料取出装入塑料袋中,不使水分蒸发.试洞的深度应等于测定层厚度,但不得有下层材料混入.最后将洞内的全部凿松材料取出,称其总质量,准确至1g.(5)将挖出全部材料拌和均匀,取有代表性的样品,测其含水量.(6)将基板安放在试坑上,将灌砂筒安放在基板中间,使灌砂筒的下口对准基板的中孔及试洞,打开灌砂筒的开关,让砂流入试坑内.在此期间,应注意勿碰动灌砂筒.直到储砂筒内的砂不再下流时,关闭开关,仔细取走灌砂筒,并称其质量, 准确至1g.(7)仔细取出试洞内的量砂,以备下次试验时再用.若量砂的湿度已经发生变化或量砂中混有杂质,则应该重新烘干、过筛、并放置一段时间, 使其与空气中的湿度达到平衡后再标定、使用.5（1）打洞必须垂直，避免上大下小或上小下大，使试验结果偏听偏大。
（2）必须打穿整个层厚度
（3）洞中材料必须无损地放在密封容器中
（4）洞中有较大孔隙时，（不规则），按试洞外形松施地放入一层柔软的纱布，然后进行灌砂工作
二、计算:
已知土的含水量为8.7%,石灰的含水量为3.2%,现在配制1000克含水量为15.2%,石灰剂量为8%的石灰土,需要土、石灰、水各多少克?
配制1000克水量为15.2%的石灰土需要干料为:
1000/(1+0.01*15.2)=868.1克
需要干土的质量为:
868.1/(1+0.01*8)=803.8克
需要含水量为8.7%土的质量为:
803.8*(1+0.01*8.7)=873.7克
需要干石灰的质量为:
868.1-803.8=64.3克
需要含水量为3.2%石灰的质量为:
64.3*(1+0.01*3.2)=66.4克
1.1 原地面处理
(1)对虾池等常年积水的地段,首先加强原地面的排水,在路基两侧开挖一定深度的排水沟,降低地下水位。
(2)沟、池等部位抽水并彻底清除淤泥后,采用10%掺灰土填至原地面标高。
1.2 填土掺灰原则
对于塑性指数大于20的土,必须掺灰处理;塑性指数小于等于20的土,可采用翻拌、晾晒等方法降低含水量,使其接近最佳含水量,直接填筑路堤,若含水量仍然较大,可适当掺灰处理。对于过湿的高塑指湿土则需采用掺加生石灰的处理办法,以降低土的含水量和塑性指数。
2 关于路基掺灰处理的工艺介绍
(1)通过大量的施工实践认为石灰宜选用生石灰,不宜选用消石灰,因为使用生石灰处理具有以下优点:
①生石灰消解过程中吸收土中多余的水分;
②利用生石灰消解过程中的放热反应蒸发过湿土中的水分;
③生石灰土的强度较消石灰土高出约50%以上。
(2)生石灰处理湿软高塑指土的作用机理及作用
石灰与粘性土掺和后,由于离子交换作用,形成团粒结构,致使粘性土原有的结构和性质发生改变,在土的可塑性方面表现为液限降低,塑限上升,能使塑性指数下降。
①生石灰吸取过湿土中部分水分,即可使生石灰消解,又能降低土体的含水量。
②掺入适量石灰后,可使路基填料的CBR值提高,使原先达不到CBR值要求的路基填料满足要求,或使本来已合格的达到CBR值要求的路基填料成为更有利的路基填料。
③研究表明,经石灰处治后的高塑指粘土,有较好的稳定性,强度也有显著提高,并且压实含水量可高于最佳含水量4～5个百分点,即使碾压时含水量高达20%以上,石灰土仍能很好地压实。
④通过试验比较,施工过程中石灰剂量控制在10%,这样既改良了土壤,保证了工程质量,又降低了土的含水量,加快了工程进度,同时还有效的控制了工程的投资。
⑤在施工过程中,我们抽选了有代表性的3个取土坑,做了9组试验,具体效果见表1。
3 施工要点
(1)排水
取土坑取土时,首先在取土坑四周、中间分块(约20亩左右)开挖排水沟(深3.0m以上),降低取土区的地下水位,排除取土区内的自由水,使水沟与自然沟渠相连,排入沟渠中,或用水泵把排水沟中的水排出。
(2)挖土
根据取土区的形状、大小,选择堆土位置,并安排挖掘机进行挖土。
(3)掺灰
根据上述掺灰量的原则,计算石灰用量,备足生石灰在土堆附近,以便机械掺灰。掺灰剂量采用体积控制,通过实验测定各种材料不同含水量时的密度,以确定各种材料的体积比,各种材料的掺加比例必须做到准确无误。
(4)闷灰
为使掺加的生石灰在土中能充分消解,降低土的含水量,可将挖掘机挖土和装载机掺灰穿插进行,把土堆成锥体或带状,再用装载机翻拌、打堆,效果甚佳。
闷灰时间不宜过短,否则生石灰不能充分消解,成型路基会出现“笋炮”现象。但也不能过长,防止Ca2+、Mg2+流失过多,影响石灰活性,CBR值得不到提高。闷灰时间一般控制在3～4d左右。
(5)摊铺
根据汽车的吨位,设计摊铺厚度、宽度,规定每种车型的卸土位置、纵横间距等,并在路基表面划线排布,目的是为了严格控制摊铺厚度,尽量做到分层等厚薄层摊铺碾压,保证压实度的均匀性。
推土机推平土堆后,用轻型压路机快速碾压一遍,并用平地机整平,保证碾压后成型路基的表面平整度和横向坡度。
(6)拌和粉碎
为了有效地翻拌到规定的层厚,拌和均匀,我们要求使用“宝马”稳定土拌和机进行拌和,这样既能使土块充分粉碎,又能使土和石灰粉煤灰充分均匀拌和,不留夹层,效率比旋耕犁高3～4倍。
(7)碾压
要求碾压前作石灰剂量和含水量检查,目的是对灰剂量离散性太大的部位再适当掺灰。并测定最大干密度保证路基压实度。冬季或雨季碾压前的含水量要控制在最佳含水量的+1～-1之间。夏季和久晴无雨、空气湿度较低季节,碾压前含水量控制在最佳含水量的+3～-1之间。
初平后先用光轮压路机稳压,然后用平地机整平,再用大吨位的压路机碾压,保证平整度和压实度。
4 掺灰处理与稳定土基层的区别
路基进行掺灰处理是一种为填料碾压达到要求压实度并改良土壤的施工措施,它与稳定土路面结构是有区别的。因此对掺灰后混合料的含灰量及饱水无侧限抗压强度没有严格要求(设计有剂量要求的,应按规定剂量配灰,但抗压强度没有要求),只要能将土块粉碎、拌和均匀、含水量适中、压实度均匀合格即可,并允许减少掺灰量。改善土中若有未消解的小块杂质可不必过筛。
5 对施工机械的要求
从施工流程中可以看出,除路基正常施工使用的挖掘机、装载机、推土机、汽车、压路机外,平地机、稳定土拌和机、大吨位的振动压路机应作为此项施工的必要机械。
没有稳定土拌和机,土块不能粉碎到要求的粒径,石灰粉煤灰也不能均匀分布;没有平地机,路基表面平整度得不到保证,每层土的厚度不均匀,压实度也不可能均匀,不利于路面面层平整度的控制;而大吨位的振动压路机,单位压力大,其压实深度比相同吨位的光面碾要大一倍,压实土层的密实度上下较均匀,层间相互连接紧密,对高塑指土的碾压效果较好。
6 结束语
虽然湿软路基掺灰使工程投资较大程度地提高,但与远运土相比仍显其经济优势,在适当增加投资的情况下换来了路基填土的高质量和紧缩工期上的高效益。可以认为,在我国高塑性土大量分布的沿海地区,采用过湿土掺灰处理修筑高质量的高等级公路路基是有效的技术途径。
从施工情况看,过湿高塑指土采用加石灰工艺后,土体易于粉碎,含水量得到降低,并与最佳含水量接近,塑性指数大幅降低,利于碾压密实,利于加快施工进度,施工效果良好。
摘要：以沿海公路黄骅港区段湿软路基土方的填筑为背景,研究湿软高塑指土路基的填筑技术,阐述掺灰的作用机理,提出施工工艺,并对施工机械提出一定的要求。
南京绕越高速公路方山区域广泛分布风化泥岩,文章对该风化泥岩作为高速公路路基填料的问题进行研究.室内试验成果表明:泥岩开挖料具有遇水膨胀崩解和泥化特征,水稳定性差,但如采用橡皮膜包裹,则岩块试样浸水后完整性较好.
作 者：施建振 陈勇 王保田 Shi Jianzhen Chen Yong Wang Baotian 作者单位：施建振,Shi Jianzhen(南京公路发展(集团)有限公司,江苏南京,210008)
陈勇,Chen Yong(南京市水利规划设计研究院有限责任公司,江苏,南京,210006)
王保田,Wang Baotian(河海大学岩土工程科学研究所,南京,210098)
刊 名：现代交通技术 英文刊名：MODERN TRANSPORTATION TECHNOLOGY 年，卷(期)：2010 7(1) 分类号：U414 关键词：泥岩 路基 填土材料 水稳定性
