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摘 要:论文结合了工程应用,从砂性土的工程类型、参数确定方法、施工工艺等方面进行探讨,给砂性土路基填筑施工提供参考性建议,并针对可以改进提升的方面作简要探讨。
关键词:砂性土;路基;填筑;施工工
中图分类号:U213文献标识码: A
1.工程概述
某工程的施工路线地势平坦开阔,地势呈现出西高东低的情形,并且地势间的起伏较小,主要以耕地为主,由于施工地段是北温性大陆性气候,季节性的冻土情况比较突出,公路的病害以翻浆和冻胀为主。冬季聚冰、春季水分下渗困难,影响路基的稳定性和强度。 由于地势平坦,施工地段区域的河流少,形成径流的情况不明显,而沿线的地表水和地下水都比较丰富,但河流少,排水困难,尤其是在冬季的冰冻情况突出。
2.砂性土的工程类型
砂性土的粉粘粒含量很少,其中主要成分为细砂,颗粒小且比较单一,粘聚力小、表面积大、松散性很强,水稳性好,渗透系数比较大。由于砂性土的颗粒比较圆,松散性强,尤其是受到外力作用的情况下,位置容易改变,相互之间的位移现象比较明显,因而在路基填筑中难以压实和上料。
3.砂性土参数确定
3.1类型的鉴别
在施工之前要对砂性土的类型进行鉴别,进行采样分析,一般砂性土的类型鉴别主要可以分为几类:第一类,无塑级配不良砂,即在砂性土中直径小于0.074mm的成分总占比不超过5%;第二类,砂性土中直径小于0.074mm的成分总占比大于5%;第三类,砂性土中直径小于0.074mm成分总占比介于5%至15%之间;第四类,砂性土中直径小于0.074mm成分总占比介于5%至50%之间,而本工程中分析后的结果是小于0.074mm的成本总占比为12.6%,属于第三类砂性土。
3.2确定砂性土最大干容重
干容重是指不含水分状态下的容重,用于表示土的压实效果,干容重越大表示压实效果越好,最大干容重,即在实验室中得到的最密实状态下的数据。一般砂性土的干容重确定方法有两种:其一,湿振法,是指当砂性土中的水含量处于饱和状况时,对砂性土进行加载,以外力的方式来克服砂性土中存在水分情况下的摩擦力,以便将砂性土中的气体排除出去,达到提高砂性土的密实度和整体性的特点,相互之间的结合更加紧密,明显加强了砂性土的强度,此类方法可以确定砂性土的最大干容重;其二,干振法,即砂性土中含有的水分较少,或者是使用天然未处理的砂性土,对砂性土进行加载,施加外力来克服砂性土中的摩擦力,排除其中的气体,以增强砂性土的整体强度和结合度,从而确定其中的最大干容重。
4.施工工艺
4.1填料的运输
在路基填筑施工前要将砂性土从取土场中运出,但路基工程由于砂性土的需求量非常大,要注意两个问题:其一,装载汽车在砂性土中的行走比较困难,常常有车轮陷入砂性土中难以行走的问题,严重影响运输的效率,一般是采用从高到低,从内到外的取土方式;其二,装载汽车运输砂性土至施工地段中,要避免二次倒运,即将砂性土直接卸载在路基施工面上,减少不必要的搬运,从而提高运输效率。因而一般的砂性土路基填筑工程中,填料运输主要是注意取土和倒土的问题。此外,还要根据具体的情况而定,设计科学合理的取土倒土方案。
4.2施工准备
砂性土路基填筑施工的准备工作影响到施工的顺利进行,一般要注意以下几个方面的准备:其一,路基填筑的施工图纸设计方案的确定,即要以填筑的层数、段落划分、标高、填筑路段等为指标设计施工填筑的计划;其二,雨水情况会对填筑的整体质量造成较大的影响,因而施工前要布置好排水系统,以便在积水时对施工填筑造成影响,一般将排水沟和附近的边沟进行沟通,将水引出,保证施工前的干燥环境;其三,施工前要对路基上的地表土进行清除,尤其是腐殖物、草皮、石块等杂物必须堆放到不影响施工的位置,并注意边坡和中央分隔带的绿化建设问题;其四,施工前要确定工序操作的可行性和最优性,因而在监理工程师的批准下,在路基施工的计划路线上选择一段区域进行实验性施工,主要是以材料的使用厚度、工序组合、设备的选型、碾压的方式、含水量的確定等。
4.3施工流程
砂性土路基填筑施工是分层进行的,从最底层进行填筑,依此上升,达到施工方案的要求,一般的施工工艺分为如下几个步骤:
(1)打格上料:为了控制施工的层厚,要丢上料间距进行标示,一般其厚度应控制在30cm以内。 (2)挂线摊铺:为了保证施工的平整和对其,要在摊铺时应每隔25 m进行拉线,保证在横纵两个方向的平整度。并且每层的路基面应该设2.5%左右的横坡,为了方便削坡,在路基的外侧部位进行包边整平填筑,填筑的范围控制在1m之内,材料使用粘土即可。
(3)横留台阶:台阶的宽度一般要控制在2m左右,方便纵向施工。
(4)标尺:一般标尺的长度以100米为单位,在每100米的位置布设桩和分界碑。
(5)逐层检测:为了保证施工中的质量要求,要对每层填土近况进行质量把关,一般的质量控制指标为填筑砂性土的压实度和强度,以确保能够承载一定的压力,为路基施工的后续流程打下基础。 (6)路堤填土宽度:一般路堤的填土宽度要比路基的设计宽度大25cm左右,并且压实的宽度至少要超过原来的设计方案指标,此外,建设中还要考虑到雨水的冲洗作用,进行路基的削坡工作,确保路堤边缘有足够的压实度。
4.4砂性土路基填筑施工
砂性土的路基填筑分为几个方面:其一,进行测量放样工作,放样测量要依照图纸的设计方案进行,包含放样定线、控制点的测量与加密、闭合复测水准点高程等工作,而且这些工序的操作都要在监理工程师的授权批准之后才能进行;其二,清表及原地面压实,路基施工路段的农作物、草皮、腐殖杂质等都需要清理,将清理的杂物堆放到不会影响施工进行的位置,并且还要进行施工路面的平整压实处理;其三,路基的施工操作,一旦路面的表土被清理之后,并且进行了必要的压实处理就可以进行路基的施工,砂性土给运输车辆的运行会带来困难,因而当砂性土的填筑高度明显超过路面时,导致运输车的行进困难,根据当地的实际情况,采取填料分层的方式进行(两种不同的调料),当地有丰富的黑砂土,黑砂土经过试验分析可以满足路基填筑的性能要求,并且有很强的粘聚性,当受到载荷时不容易移动,这对于保证运输车辆的良好通行打下了基础。
因而用黑砂土作为施工的便道,在路基的路肩内侧铺设可以满足车辆通行的施工便道,运输车辆在其上通过后,采用之字形卸载,经过碾压机械的推平压实,完成填筑施工。在施工中需要注意和控制的指标主要有:填料和压实方面,每层的填料要超出路堤设计30cm左右,不同图纸的调料要分层处理,切不可混合使用,每种填料的填筑厚度要控制在600mm以下,过厚容易导致每层的整体性不足,填料的含水量一般控制在2%左右;对于压实操作,压实的厚度应控制在25cm左右,先采用轻型压路机静压2遍,然后使用重型压路机碾压4遍,并且在碾压完成后,还要进行洒水保养处理,第二天复碾,使路基的整体性效果更好。
5.结语
砂性土在道路路基的施工中比较常见,但由于砂性土松散、渗水性好、不以聚积的特点,导致其容易变形位移,而砂性土的资源比较丰富,因而以砂性土为填筑材料的施工方案具有很大的经济型。研究砂性土的性能参数,对砂性土施工工艺进行探讨,为改善此类路基施工提供更优化的方案,对道路路基建设有一定的益处。
参考文献:
[1]李伟. 路基路面工程[M].北京:机械工业出版社.2013-11-01
[2]李长安. 砾石土路基填筑施工工艺及质量控制[M]. 江西建材. 2013-04-30
作者简介:
黄新霞(1979-9)女,山东菏泽鄄城人,工程师,大学学历,毕业于重庆交通学院道路与桥梁工程专业,研究方向为公路与桥梁工程。
关键词:砂性土;路基;填筑;施工工
中图分类号:U213文献标识码: A
1.工程概述
某工程的施工路线地势平坦开阔,地势呈现出西高东低的情形,并且地势间的起伏较小,主要以耕地为主,由于施工地段是北温性大陆性气候,季节性的冻土情况比较突出,公路的病害以翻浆和冻胀为主。冬季聚冰、春季水分下渗困难,影响路基的稳定性和强度。 由于地势平坦,施工地段区域的河流少,形成径流的情况不明显,而沿线的地表水和地下水都比较丰富,但河流少,排水困难,尤其是在冬季的冰冻情况突出。
2.砂性土的工程类型
砂性土的粉粘粒含量很少,其中主要成分为细砂,颗粒小且比较单一,粘聚力小、表面积大、松散性很强,水稳性好,渗透系数比较大。由于砂性土的颗粒比较圆,松散性强,尤其是受到外力作用的情况下,位置容易改变,相互之间的位移现象比较明显,因而在路基填筑中难以压实和上料。
3.砂性土参数确定
3.1类型的鉴别
在施工之前要对砂性土的类型进行鉴别,进行采样分析,一般砂性土的类型鉴别主要可以分为几类:第一类,无塑级配不良砂,即在砂性土中直径小于0.074mm的成分总占比不超过5%;第二类,砂性土中直径小于0.074mm的成分总占比大于5%;第三类,砂性土中直径小于0.074mm成分总占比介于5%至15%之间;第四类,砂性土中直径小于0.074mm成分总占比介于5%至50%之间,而本工程中分析后的结果是小于0.074mm的成本总占比为12.6%,属于第三类砂性土。
3.2确定砂性土最大干容重
干容重是指不含水分状态下的容重,用于表示土的压实效果,干容重越大表示压实效果越好,最大干容重,即在实验室中得到的最密实状态下的数据。一般砂性土的干容重确定方法有两种:其一,湿振法,是指当砂性土中的水含量处于饱和状况时,对砂性土进行加载,以外力的方式来克服砂性土中存在水分情况下的摩擦力,以便将砂性土中的气体排除出去,达到提高砂性土的密实度和整体性的特点,相互之间的结合更加紧密,明显加强了砂性土的强度,此类方法可以确定砂性土的最大干容重;其二,干振法,即砂性土中含有的水分较少,或者是使用天然未处理的砂性土,对砂性土进行加载,施加外力来克服砂性土中的摩擦力,排除其中的气体,以增强砂性土的整体强度和结合度,从而确定其中的最大干容重。
4.施工工艺
4.1填料的运输
在路基填筑施工前要将砂性土从取土场中运出,但路基工程由于砂性土的需求量非常大,要注意两个问题:其一,装载汽车在砂性土中的行走比较困难,常常有车轮陷入砂性土中难以行走的问题,严重影响运输的效率,一般是采用从高到低,从内到外的取土方式;其二,装载汽车运输砂性土至施工地段中,要避免二次倒运,即将砂性土直接卸载在路基施工面上,减少不必要的搬运,从而提高运输效率。因而一般的砂性土路基填筑工程中,填料运输主要是注意取土和倒土的问题。此外,还要根据具体的情况而定,设计科学合理的取土倒土方案。
4.2施工准备
砂性土路基填筑施工的准备工作影响到施工的顺利进行,一般要注意以下几个方面的准备:其一,路基填筑的施工图纸设计方案的确定,即要以填筑的层数、段落划分、标高、填筑路段等为指标设计施工填筑的计划;其二,雨水情况会对填筑的整体质量造成较大的影响,因而施工前要布置好排水系统,以便在积水时对施工填筑造成影响,一般将排水沟和附近的边沟进行沟通,将水引出,保证施工前的干燥环境;其三,施工前要对路基上的地表土进行清除,尤其是腐殖物、草皮、石块等杂物必须堆放到不影响施工的位置,并注意边坡和中央分隔带的绿化建设问题;其四,施工前要确定工序操作的可行性和最优性,因而在监理工程师的批准下,在路基施工的计划路线上选择一段区域进行实验性施工,主要是以材料的使用厚度、工序组合、设备的选型、碾压的方式、含水量的確定等。
4.3施工流程
砂性土路基填筑施工是分层进行的,从最底层进行填筑,依此上升,达到施工方案的要求,一般的施工工艺分为如下几个步骤:
(1)打格上料:为了控制施工的层厚,要丢上料间距进行标示,一般其厚度应控制在30cm以内。 (2)挂线摊铺:为了保证施工的平整和对其,要在摊铺时应每隔25 m进行拉线,保证在横纵两个方向的平整度。并且每层的路基面应该设2.5%左右的横坡,为了方便削坡,在路基的外侧部位进行包边整平填筑,填筑的范围控制在1m之内,材料使用粘土即可。
(3)横留台阶:台阶的宽度一般要控制在2m左右,方便纵向施工。
(4)标尺:一般标尺的长度以100米为单位,在每100米的位置布设桩和分界碑。
(5)逐层检测:为了保证施工中的质量要求,要对每层填土近况进行质量把关,一般的质量控制指标为填筑砂性土的压实度和强度,以确保能够承载一定的压力,为路基施工的后续流程打下基础。 (6)路堤填土宽度:一般路堤的填土宽度要比路基的设计宽度大25cm左右,并且压实的宽度至少要超过原来的设计方案指标,此外,建设中还要考虑到雨水的冲洗作用,进行路基的削坡工作,确保路堤边缘有足够的压实度。
4.4砂性土路基填筑施工
砂性土的路基填筑分为几个方面:其一,进行测量放样工作,放样测量要依照图纸的设计方案进行,包含放样定线、控制点的测量与加密、闭合复测水准点高程等工作,而且这些工序的操作都要在监理工程师的授权批准之后才能进行;其二,清表及原地面压实,路基施工路段的农作物、草皮、腐殖杂质等都需要清理,将清理的杂物堆放到不会影响施工进行的位置,并且还要进行施工路面的平整压实处理;其三,路基的施工操作,一旦路面的表土被清理之后,并且进行了必要的压实处理就可以进行路基的施工,砂性土给运输车辆的运行会带来困难,因而当砂性土的填筑高度明显超过路面时,导致运输车的行进困难,根据当地的实际情况,采取填料分层的方式进行(两种不同的调料),当地有丰富的黑砂土,黑砂土经过试验分析可以满足路基填筑的性能要求,并且有很强的粘聚性,当受到载荷时不容易移动,这对于保证运输车辆的良好通行打下了基础。
因而用黑砂土作为施工的便道,在路基的路肩内侧铺设可以满足车辆通行的施工便道,运输车辆在其上通过后,采用之字形卸载,经过碾压机械的推平压实,完成填筑施工。在施工中需要注意和控制的指标主要有:填料和压实方面,每层的填料要超出路堤设计30cm左右,不同图纸的调料要分层处理,切不可混合使用,每种填料的填筑厚度要控制在600mm以下,过厚容易导致每层的整体性不足,填料的含水量一般控制在2%左右;对于压实操作,压实的厚度应控制在25cm左右,先采用轻型压路机静压2遍,然后使用重型压路机碾压4遍,并且在碾压完成后,还要进行洒水保养处理,第二天复碾,使路基的整体性效果更好。
5.结语
砂性土在道路路基的施工中比较常见,但由于砂性土松散、渗水性好、不以聚积的特点,导致其容易变形位移,而砂性土的资源比较丰富,因而以砂性土为填筑材料的施工方案具有很大的经济型。研究砂性土的性能参数,对砂性土施工工艺进行探讨,为改善此类路基施工提供更优化的方案,对道路路基建设有一定的益处。
参考文献:
[1]李伟. 路基路面工程[M].北京:机械工业出版社.2013-11-01
[2]李长安. 砾石土路基填筑施工工艺及质量控制[M]. 江西建材. 2013-04-30
作者简介:
黄新霞(1979-9)女,山东菏泽鄄城人,工程师,大学学历,毕业于重庆交通学院道路与桥梁工程专业,研究方向为公路与桥梁工程。