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[摘 要]我国地域辽阔,地理环境复杂,在建设公路时,会遇到各种不同的路况,为了充分解决山区公路地质情况复杂,地势陡峻不平等问题,填石路基在山区公路施工过程中发挥出了很大的作用,保障了全国公路网的互联互通,推动了经济持续增长。
[关键词]公路施工 技术 填石路基 应用
中图分类号:X734 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)32-0104-01
在公路施工过程中,填石路基施工技术是一项十分重要的路基施工技术,广泛用于地势较为险峻的山区公路施工。然而,填石路基作为一种全新的公路技术在国内使用的时间较晚,整个技术还不够成熟,在实际使用还处于探索完善阶段。本文阐述了填石路基施工技术的特点,针对在公路施工中填石路基施工技术的应用现状,提出了填石路基施工技术的应用要求。
一、填石路基施工技术与路基稳定性
填石路基施工技术通常选用粒径较大的碎石来作为路基的填充材料,不同碎石借助外部应力和自身摩擦的方式粘结在一起,最终使得公路地基整体表现出比砂土和黏土硬度更高的稳定性能。在铁路路基施工中,填石路基表现出优秀的性能,透水性好、路基硬度高、耐寒能力强等等。填石路基稳定性主要受填石路基施工技术中最主要的环节——填石石料的选择(包括填石密度、填石粒径和填石材质)的影响。
1.1.填石密度对路基稳定性的影响。
对于同一材质的石料来说,经实验发现,对于路基的填充,既不是填石密度越高,公路路基稳定性越好,也不是填石密度越低,公路路基稳定性越好,而是选用合适的填充密度,结合公路施工的具体路况,来保障路基的稳定性。
1.2.填石粒径对路基稳定性的影响。
填石粒径过小,粒径范围较窄,在实际夯实过程中,碎石之间很难形成较强的粘结力,导致路基容易受外力的大小而发生变形,路基稳定性较差。只有粒径大小始终,不同粒径的石料能够混合均匀才能保证填石路基的强稳定性。
1.3.填石材质对路基稳定性的影响。
填石石料材质在不同的开采地区,表现的物理和化学性能差异很大。花岗岩与云母石一般会表现出较好的抗风化性能,竹笋石一般受水分的影响较大,所以在填石路基施工过程中,要根据公路的性能要求,来筛选填石的材质。
二、填石路基施工技术的优越性
2.1.适用范围广
尽管填石路基施工技术在公路施工中应用起步晚,但随着公路网建设的发展,得到了广泛的应用。究其原因,填石路基施工技术与传统路基施工不同,可以有效解决地势不平带来的公路施工痛点,进而保障其适用范围大大增加。特别是对于山区公路路基施工,由于地势和路基地质状况复杂,无法通过砂土或粘土来铺设山区公路地基,填石路基施工技术可以根据具体情况,通过控制填石粒径来消除地势不同对公路施工的影响。
2.2.公路路基稳定性好
在平原公路施工过程中,选用填石路基施工技术可以在保证路基强度的基础上,大大增加公路路基的渗水性能,降低路面由于积水而产生的公路破坏程度,进而保障公路路基的稳定性。石料比砂土或黏土的硬度和强度都要好,所以采用填石路基施工技术,可以从根本上解决公路路基不稳的状况,使得路基状况受外界环境的影响降至最低。除此之外,石料之间的空隙还有利于缓解热胀冷缩对公路路面的破坏。
2.3.施工工艺简单
对于填石路基的施工工艺,主要包括填石公路路段的确定、填石路基基地的处理、石料的摊铺和路基夯实四个环节。这与传统的公路施工工艺相比,流程较为简单,这就在一定程度上提高了公路施工的效率,节省了公路建设成本的投入。虽然对于石料的选择目前还存在一些问题,但是,随着填石路基施工技术的完善和施工项目的不断扩张,必然会有效的解决上述问题。同时简单的施工流程也会对传统施工技术产生一定的正向引导作用。
三、在公路施工中填石路基施工技术应用现状
为了发挥公路的安全、舒适的运输性能,打好路基是关键,路基建设水平的高低,将会直接决定公路的施工质量和稳定性能。随着填石路基施工技术的应用,大大加快了我国西南区域公路网络建设的速度。由于填石路基施工技术在公路施工中,具有独特的施工结构形式,而关于填石路基施工技术的理论知识,研究还不是很到位,因此,在实际公路施工中,要及时对施工工艺出现的问题和填石筛选进行总结、记录分析。只有对填石路基施工技术有了足够的认识和理解,才能根据不同的公路施工状况,结合填石路基施工的技术特征,科学的做出判断和分析,进而保障公路施工的质量和施工效率。
前文已经提到,填石路基的施工技术在国内应用时间较短,目前只有很少的公路施工路段采用的是填石路基施工技术,由于没有可以借鉴的经验和真实成功案例,目前,国内对于此项技术的推广力度不是很大,只能对此技术进行初级阶段的应用,缺乏完善的施工指标体系。由此来看,需要在不断公路施工的实践中来发展和完善填石路基施工技术。我国已经应用填石路基施工技术的公路案例,并没有借助互联网和大数据的信息管理优势,对其进行整理和记录,施工方案数据库建设进展缓慢,一些施工管理人员由于缺少专业的施工技术理论知识的储备,对于填石路基施工技术的应用要求认识不到位,在实际应用过程中走了许多弯路。施工方案的设计缺乏科学化、标准化的原则和流程。
四、填石路基施工技术的应用要求
4.1.對填石石料的要求
填石石料涉及到开采、筛选、运输和压实。首先,对于开采的填石石料,要以保障石料的物理和化学性能为前提的基础上,尽可能的选择距离施工公路路段位置较近的山上来开采,通过定点爆破获得碎石。其次,在筛选填石石料时,选择结构规则匀称,粒径大小相近的石料。外观匀称的石料在后续压实过程中可以更好的保障空隙的均匀分散,进而提高碎石之间的接触表面积,增加粘结力。然后,在运输填石石料过程中尽可能防止运输车的颠簸,保障碎石混合的均匀性,不能进行大粒径填石石料的运输,进而预防碎石相互摩擦而产生应力变形。最后,在压实步骤中要严格控制挤压力,保障石料变形在可控范围内。
4.2.对路基填筑的要求
在路基填筑时,要选用分层填筑的方式,对于地基的要求,要保持填土层在40cm以上,如果在山区进行公路施工,则要在施工地基夯实深度为60cm左右的填筑基准坑,清除地基的软土砂垫层,这样有利于保障填石路基的基本排水、透水性能。选用分层的填筑方式不但可以保障混合均匀的石料可以均匀的填筑,还可以有效控制填石石料的填筑厚度,会后续的碾压环节减轻工作量。除此之外,对于路基的填筑,在保证底层填筑均匀的情况下,要采用阶梯式的堆砌方法将施工公路边界形成梯形稳定结构,借助较为规则的路边固定砖来固定填石石料,防止其因为压力或震动而产生层位滑移。
4.3.对摊铺稳定性的要求
在对地基与碎石接触面的摊铺时,首先要将石屑与黏土作为过渡层来连接地基表面与填石路基底面。一般控制在碎石粒径与用量比值为12%左右,在摊铺时,要将整个接触面的缝隙填满,增加摊铺的稳定性。摊铺完成以后,要借助压力测试仪对摊铺路面的稳定性能进行测试,一般要求抗压能力大于5MPa,即认为是符合公路的承载要求。在测试过程中要及时观察和记录填石石料的应变结果,对于出现磨损的碎石出现时,需要选用硬度更大的石料来提高摊铺的稳定性。
五、结论
任何一项新的公路路基施工技术在应用过程中都会存在许多问题,而填石路基施工技术应用到公路施工中,可谓是一个壮举,有效的解决了山区公路路基施工问题。本文通过对填石路基施工技术进行简单的阐述,希望对读者有所借鉴意义。
参考文献
[1] 郭怀志,填石路基施工技术在公路施工中的应用[J]―《科技与创新》―2015(3)
[2]徐宏钊,邹议填石路基施工技术在公路施工中的应用[J]―《工程科技》―2015(11)
[3] 严占华,填石路基施工技术在公路施工中的应用[J]―《施工技术》―2014(9)
作者简介
贾建刚,男,出生年月:1984.5,毕业于山西交通学院。
[关键词]公路施工 技术 填石路基 应用
中图分类号:X734 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)32-0104-01
在公路施工过程中,填石路基施工技术是一项十分重要的路基施工技术,广泛用于地势较为险峻的山区公路施工。然而,填石路基作为一种全新的公路技术在国内使用的时间较晚,整个技术还不够成熟,在实际使用还处于探索完善阶段。本文阐述了填石路基施工技术的特点,针对在公路施工中填石路基施工技术的应用现状,提出了填石路基施工技术的应用要求。
一、填石路基施工技术与路基稳定性
填石路基施工技术通常选用粒径较大的碎石来作为路基的填充材料,不同碎石借助外部应力和自身摩擦的方式粘结在一起,最终使得公路地基整体表现出比砂土和黏土硬度更高的稳定性能。在铁路路基施工中,填石路基表现出优秀的性能,透水性好、路基硬度高、耐寒能力强等等。填石路基稳定性主要受填石路基施工技术中最主要的环节——填石石料的选择(包括填石密度、填石粒径和填石材质)的影响。
1.1.填石密度对路基稳定性的影响。
对于同一材质的石料来说,经实验发现,对于路基的填充,既不是填石密度越高,公路路基稳定性越好,也不是填石密度越低,公路路基稳定性越好,而是选用合适的填充密度,结合公路施工的具体路况,来保障路基的稳定性。
1.2.填石粒径对路基稳定性的影响。
填石粒径过小,粒径范围较窄,在实际夯实过程中,碎石之间很难形成较强的粘结力,导致路基容易受外力的大小而发生变形,路基稳定性较差。只有粒径大小始终,不同粒径的石料能够混合均匀才能保证填石路基的强稳定性。
1.3.填石材质对路基稳定性的影响。
填石石料材质在不同的开采地区,表现的物理和化学性能差异很大。花岗岩与云母石一般会表现出较好的抗风化性能,竹笋石一般受水分的影响较大,所以在填石路基施工过程中,要根据公路的性能要求,来筛选填石的材质。
二、填石路基施工技术的优越性
2.1.适用范围广
尽管填石路基施工技术在公路施工中应用起步晚,但随着公路网建设的发展,得到了广泛的应用。究其原因,填石路基施工技术与传统路基施工不同,可以有效解决地势不平带来的公路施工痛点,进而保障其适用范围大大增加。特别是对于山区公路路基施工,由于地势和路基地质状况复杂,无法通过砂土或粘土来铺设山区公路地基,填石路基施工技术可以根据具体情况,通过控制填石粒径来消除地势不同对公路施工的影响。
2.2.公路路基稳定性好
在平原公路施工过程中,选用填石路基施工技术可以在保证路基强度的基础上,大大增加公路路基的渗水性能,降低路面由于积水而产生的公路破坏程度,进而保障公路路基的稳定性。石料比砂土或黏土的硬度和强度都要好,所以采用填石路基施工技术,可以从根本上解决公路路基不稳的状况,使得路基状况受外界环境的影响降至最低。除此之外,石料之间的空隙还有利于缓解热胀冷缩对公路路面的破坏。
2.3.施工工艺简单
对于填石路基的施工工艺,主要包括填石公路路段的确定、填石路基基地的处理、石料的摊铺和路基夯实四个环节。这与传统的公路施工工艺相比,流程较为简单,这就在一定程度上提高了公路施工的效率,节省了公路建设成本的投入。虽然对于石料的选择目前还存在一些问题,但是,随着填石路基施工技术的完善和施工项目的不断扩张,必然会有效的解决上述问题。同时简单的施工流程也会对传统施工技术产生一定的正向引导作用。
三、在公路施工中填石路基施工技术应用现状
为了发挥公路的安全、舒适的运输性能,打好路基是关键,路基建设水平的高低,将会直接决定公路的施工质量和稳定性能。随着填石路基施工技术的应用,大大加快了我国西南区域公路网络建设的速度。由于填石路基施工技术在公路施工中,具有独特的施工结构形式,而关于填石路基施工技术的理论知识,研究还不是很到位,因此,在实际公路施工中,要及时对施工工艺出现的问题和填石筛选进行总结、记录分析。只有对填石路基施工技术有了足够的认识和理解,才能根据不同的公路施工状况,结合填石路基施工的技术特征,科学的做出判断和分析,进而保障公路施工的质量和施工效率。
前文已经提到,填石路基的施工技术在国内应用时间较短,目前只有很少的公路施工路段采用的是填石路基施工技术,由于没有可以借鉴的经验和真实成功案例,目前,国内对于此项技术的推广力度不是很大,只能对此技术进行初级阶段的应用,缺乏完善的施工指标体系。由此来看,需要在不断公路施工的实践中来发展和完善填石路基施工技术。我国已经应用填石路基施工技术的公路案例,并没有借助互联网和大数据的信息管理优势,对其进行整理和记录,施工方案数据库建设进展缓慢,一些施工管理人员由于缺少专业的施工技术理论知识的储备,对于填石路基施工技术的应用要求认识不到位,在实际应用过程中走了许多弯路。施工方案的设计缺乏科学化、标准化的原则和流程。
四、填石路基施工技术的应用要求
4.1.對填石石料的要求
填石石料涉及到开采、筛选、运输和压实。首先,对于开采的填石石料,要以保障石料的物理和化学性能为前提的基础上,尽可能的选择距离施工公路路段位置较近的山上来开采,通过定点爆破获得碎石。其次,在筛选填石石料时,选择结构规则匀称,粒径大小相近的石料。外观匀称的石料在后续压实过程中可以更好的保障空隙的均匀分散,进而提高碎石之间的接触表面积,增加粘结力。然后,在运输填石石料过程中尽可能防止运输车的颠簸,保障碎石混合的均匀性,不能进行大粒径填石石料的运输,进而预防碎石相互摩擦而产生应力变形。最后,在压实步骤中要严格控制挤压力,保障石料变形在可控范围内。
4.2.对路基填筑的要求
在路基填筑时,要选用分层填筑的方式,对于地基的要求,要保持填土层在40cm以上,如果在山区进行公路施工,则要在施工地基夯实深度为60cm左右的填筑基准坑,清除地基的软土砂垫层,这样有利于保障填石路基的基本排水、透水性能。选用分层的填筑方式不但可以保障混合均匀的石料可以均匀的填筑,还可以有效控制填石石料的填筑厚度,会后续的碾压环节减轻工作量。除此之外,对于路基的填筑,在保证底层填筑均匀的情况下,要采用阶梯式的堆砌方法将施工公路边界形成梯形稳定结构,借助较为规则的路边固定砖来固定填石石料,防止其因为压力或震动而产生层位滑移。
4.3.对摊铺稳定性的要求
在对地基与碎石接触面的摊铺时,首先要将石屑与黏土作为过渡层来连接地基表面与填石路基底面。一般控制在碎石粒径与用量比值为12%左右,在摊铺时,要将整个接触面的缝隙填满,增加摊铺的稳定性。摊铺完成以后,要借助压力测试仪对摊铺路面的稳定性能进行测试,一般要求抗压能力大于5MPa,即认为是符合公路的承载要求。在测试过程中要及时观察和记录填石石料的应变结果,对于出现磨损的碎石出现时,需要选用硬度更大的石料来提高摊铺的稳定性。
五、结论
任何一项新的公路路基施工技术在应用过程中都会存在许多问题,而填石路基施工技术应用到公路施工中,可谓是一个壮举,有效的解决了山区公路路基施工问题。本文通过对填石路基施工技术进行简单的阐述,希望对读者有所借鉴意义。
参考文献
[1] 郭怀志,填石路基施工技术在公路施工中的应用[J]―《科技与创新》―2015(3)
[2]徐宏钊,邹议填石路基施工技术在公路施工中的应用[J]―《工程科技》―2015(11)
[3] 严占华,填石路基施工技术在公路施工中的应用[J]―《施工技术》―2014(9)
作者简介
贾建刚,男,出生年月:1984.5,毕业于山西交通学院。