全斷面填砂路基施工技術(shù)研究

張捷

摘要 隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國(guó)近些年來(lái)公路技術(shù)發(fā)展速度大大加快。但是由于材料價(jià)格的逐漸上升以及我國(guó)中原地區(qū)的獨(dú)特地理?xiàng)l件。填砂路基在當(dāng)今社會(huì)形勢(shì)下具有著極其重要的現(xiàn)實(shí)工程價(jià)值。采用河砂填筑路基一方面可以節(jié)省工程造價(jià)，就地取材；另一方面也可以節(jié)約占地面積，疏通河道。但是由于填砂路基自身的獨(dú)特性質(zhì)，存在著大量的不適應(yīng)性。所以本文通過(guò)對(duì)理論知識(shí)的學(xué)習(xí)以及對(duì)現(xiàn)實(shí)工程經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)對(duì)全斷面填砂路基施工技術(shù)進(jìn)行了一下幾點(diǎn)研究：首先，本文結(jié)合實(shí)際工程經(jīng)驗(yàn)對(duì)全斷面填砂路基進(jìn)行了研究，主要研究了填砂路基的主要優(yōu)缺點(diǎn)，并根據(jù)填砂路基的實(shí)際性質(zhì)，對(duì)全斷面填砂路基的具體施工技術(shù)難點(diǎn)進(jìn)行了相應(yīng)的研究，明確了在全斷面填砂路基施工中需要注意的施工技術(shù)難點(diǎn)控制。其次，通過(guò)對(duì)實(shí)際施工中的全斷面填砂路基施工中的質(zhì)量控制，明確了施工方案中需要嚴(yán)密注意的施工質(zhì)量控制要點(diǎn)。最后，根據(jù)理論研究與實(shí)際工程相結(jié)合的方法解決了長(zhǎng)期困擾路基施工技術(shù)的填砂路基壓實(shí)與邊坡穩(wěn)定方面的問(wèn)題。

關(guān)鍵詞 全斷面；填砂路基；施工技術(shù)研究；理論分析；數(shù)據(jù)模擬；軟件分析

中圖分類號(hào) U4

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A

文章編號(hào)2095-6363（2015）10-0071-02

1 概述

1.1 研究背景

在我國(guó)中原地區(qū)，由于存在著大量的沖積平原，導(dǎo)致地勢(shì)低洼、河網(wǎng)密布的地形地貌的存在。使得這一區(qū)域在建設(shè)公路時(shí)會(huì)存在著大量的問(wèn)題。在這一區(qū)域建設(shè)公路路基的平均高度會(huì)達(dá)到將近5米左右，這樣的高度會(huì)導(dǎo)致在進(jìn)行路基施工時(shí)大量的占用耕地并存在著取土困難的問(wèn)題。為解決這一現(xiàn)實(shí)的工程難題，必須要進(jìn)行填砂路基的研究，通過(guò)采用填砂路基來(lái)解決上述難題。

1.2 填砂路基研究現(xiàn)狀

由于我國(guó)獨(dú)特的地勢(shì)地貌特點(diǎn)，我國(guó)關(guān)于填砂路基的施工技術(shù)研究開(kāi)展較早。在我國(guó)的一些地區(qū)由于特殊的地理以及氣候特征，大量的填砂路基被應(yīng)用于工程實(shí)際。例如在我國(guó)的烏素沙漠地區(qū)填砂路基成為了主要的路基結(jié)構(gòu)形式。甚至在我國(guó)的大部分地區(qū)有著將近數(shù)以萬(wàn)計(jì)公里的公路均采用了填砂路基施工技術(shù)。但是，目前我國(guó)關(guān)于填砂路基的研究，仍然存在著一系列的技術(shù)問(wèn)題沒(méi)有得到較好的解決。針對(duì)不同地區(qū)、不同等級(jí)的公路，關(guān)于填砂路基的施工與質(zhì)量控制仍然存在著大量的專業(yè)問(wèn)題沒(méi)有得到有效的解決。特別是在填砂路基的建設(shè)質(zhì)量以及降低造價(jià)等方面仍然是當(dāng)今公路工程專業(yè)的一大難題。

2 填砂路基施工技術(shù)研究

為了對(duì)全斷面填砂路基的施工技術(shù)進(jìn)行詳細(xì)的研究，通過(guò)進(jìn)行試驗(yàn)路段的鋪筑，對(duì)各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行相應(yīng)的試驗(yàn)測(cè)量與理論分析，對(duì)填砂路基的具體施工技術(shù)進(jìn)行相應(yīng)的試驗(yàn)研究。

2.1 施工材料特性研究

填砂路基施工中主要的施工材料為砂料。砂料的物理性質(zhì)直接決定了路基的填筑效果。根據(jù)常年施工經(jīng)驗(yàn)，我們可以確定砂料的主要物理性質(zhì)有以下幾點(diǎn)。

1）最大干密度：最大干密度的大小直接決定了路基的壓實(shí)度。所以，在進(jìn)行填料技術(shù)指標(biāo)測(cè)定時(shí)，最大干密度作為最重要的技術(shù)指標(biāo)必須嚴(yán)格測(cè)定。

2） CBR承載比值：CBR值決定了填料的最小強(qiáng)度，所以在進(jìn)行填料的性質(zhì)檢測(cè)時(shí)，必須嚴(yán)格測(cè)定。

3）最大粒徑：合適的粒徑?jīng)Q定了填料的壓實(shí)效果，對(duì)最大粒徑的嚴(yán)格測(cè)量是保證全斷面填砂路基施工的主要材料檢測(cè)流程。

4）界限含水量：由于填砂路基材料的獨(dú)特性質(zhì)，所以關(guān)于界限含水量的測(cè)定必須作為重點(diǎn)項(xiàng)目進(jìn)行測(cè)量，一旦界限含水量出現(xiàn)問(wèn)題，很有可能直接導(dǎo)致路基的垮塌或者坍塌。

通過(guò)取土試驗(yàn)以及試驗(yàn)路段的鋪筑。關(guān)于填砂路基施工中關(guān)于砂料的材料特性我們可以得到以下幾點(diǎn)結(jié)論。

1）砂料的含泥量直接決定了填砂路基的施工質(zhì)量。通過(guò)實(shí)驗(yàn)我們可以認(rèn)為當(dāng)干凈的砂料進(jìn)行沖水壓實(shí)時(shí)比較容易達(dá)到較好的壓實(shí)度，但是必須做上封層對(duì)路基進(jìn)行保護(hù)。

2）合適的含水量直接決定了填砂路基的施工質(zhì)量。由于填砂路基中水可以直接決定材料直接的凝聚力，所以在填砂路基中，水的含量直接決定了路基的施工質(zhì)量。

3）粒徑選擇，在進(jìn)行填砂路基施工過(guò)程中，細(xì)砂的使用必須嚴(yán)格控制，由于細(xì)砂在填筑時(shí)，會(huì)導(dǎo)致表面密實(shí)，密度較小的問(wèn)題存在。所以盡量減少細(xì)砂的使用。

2.2 具體施工方案研究

通過(guò)對(duì)試驗(yàn)路段的鋪筑以及試驗(yàn)，我們對(duì)填砂路基的施工方案進(jìn)行了相關(guān)的研究，由于材料特性的唯一性，導(dǎo)致了填砂路基的施工方案必須在保證質(zhì)量的同時(shí)進(jìn)行相應(yīng)的改進(jìn)。具體試驗(yàn)結(jié)果表明在進(jìn)行填砂路基施工時(shí)應(yīng)當(dāng)在施工過(guò)程中注意以下幾點(diǎn)。

1）邊坡永久防護(hù)優(yōu)化：由于填砂路基其自身性質(zhì)的特點(diǎn)，導(dǎo)致了路基必須修建永久性防護(hù)來(lái)對(duì)路基進(jìn)行防護(hù)。在進(jìn)行相應(yīng)的永久性防護(hù)時(shí)應(yīng)當(dāng)采用植物防護(hù)以及放置沖刷的措施來(lái)保證邊坡防護(hù)的穩(wěn)定性。

2）臨時(shí)防護(hù)：在進(jìn)行施工過(guò)程中必須要保證臨時(shí)防護(hù)的強(qiáng)度，特別是為了避免由于要避免邊坡發(fā)生二次輕刷以及二次倒運(yùn)的現(xiàn)象的存在，在施工過(guò)程中應(yīng)當(dāng)盡量加強(qiáng)臨時(shí)防護(hù)的強(qiáng)度。

3 填砂路基施工技術(shù)質(zhì)量控制要點(diǎn)研究

由于填砂路基施工時(shí)會(huì)產(chǎn)生一般路基施工中難以碰到的質(zhì)量問(wèn)題。所以在進(jìn)行填砂路基施工時(shí)必須針對(duì)一些質(zhì)量控制難點(diǎn)以及重點(diǎn)進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量控制。從而保證填砂路基的施工質(zhì)量。特別是由于填砂路基填料的特殊性質(zhì)，特別是砂料自身黏結(jié)性較差的特點(diǎn)，路基容易產(chǎn)生垮塌、塌陷以及崩塌等等路基病害。所以對(duì)于填砂路基施工，除了相應(yīng)的路基施工質(zhì)量控制必須對(duì)其他的質(zhì)量控制點(diǎn)進(jìn)行嚴(yán)格控制。

3.1 填砂路基邊坡臨時(shí)防護(hù)施工質(zhì)量控制

由于大量的填砂路基施工地點(diǎn)位于我國(guó)一些多雨地區(qū)，且由于填砂路基較差的黏結(jié)性質(zhì)，所以一旦雨水充沛，會(huì)直接導(dǎo)致路基的垮塌。所以在進(jìn)行填砂路基的填筑與鋪筑時(shí)，必須要修建堅(jiān)固的臨時(shí)邊坡防護(hù)，以保證填砂路基的穩(wěn)定性、剛度與強(qiáng)度。關(guān)于路基邊坡的臨時(shí)防護(hù)需要滿足以下幾點(diǎn)要求。

1）應(yīng)當(dāng)在路基填筑至一定高度時(shí)，開(kāi)始鋪筑邊坡臨時(shí)防護(hù)，并采用挖掘機(jī)對(duì)路基進(jìn)行邊坡的清理。

2）在邊坡清理結(jié)束后應(yīng)當(dāng)采用編織袋裝滿填料進(jìn)行填筑，一般情況下推薦填筑高度為40m左右。

3）在進(jìn)行砂袋的填筑時(shí)，應(yīng)當(dāng)保證填筑高度，一般情況下要保證填筑高度不高于填筑面。如果壓實(shí)難度大可以采用小型碾壓機(jī)械或者人工碾壓進(jìn)行補(bǔ)壓。

3.2 路基永久防護(hù)質(zhì)量控制要點(diǎn)

由于填砂路基先天穩(wěn)定性較差，所以路基的永久防護(hù)必須要保證質(zhì)量以保證路基的穩(wěn)定性與耐久性。由于路基永久防護(hù)現(xiàn)階段大多數(shù)采用預(yù)制構(gòu)件進(jìn)行相應(yīng)的防護(hù)拼裝。所以針對(duì)這一質(zhì)量控制要點(diǎn)根據(jù)具體試驗(yàn)我們得到了以下幾點(diǎn)控制要點(diǎn)。

1）預(yù)制構(gòu)件模具穩(wěn)定性：模具質(zhì)量直接決定了構(gòu)件質(zhì)量，如果采用構(gòu)件現(xiàn)場(chǎng)預(yù)制的施工技術(shù)時(shí)，必須嚴(yán)格控制構(gòu)建模具質(zhì)量。

2）材料配合比合理：由于大多數(shù)填砂路基的永久防護(hù)采用的是混凝土材料進(jìn)行防護(hù)，所以混凝材料的耐久性、強(qiáng)度以及剛度直接決定了永久防護(hù)的質(zhì)量。所以在進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)施工時(shí)關(guān)于混凝土材料必須進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量控制，特別是混凝土材料的配合比，

4 結(jié)論

本文通過(guò)對(duì)填砂路基施工技術(shù)進(jìn)行理論研究并通過(guò)試驗(yàn)路段的鋪筑與驗(yàn)證，得到了在進(jìn)行填砂路基的施工時(shí)應(yīng)當(dāng)注意的主要的施工要點(diǎn)。為今后進(jìn)行填砂路基的施工提供了寶貴的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)與關(guān)鍵技術(shù)的證明。主要結(jié)論如下。

1）在進(jìn)行填砂路基施工前必須對(duì)填料進(jìn)行嚴(yán)格的材料檢驗(yàn)與試驗(yàn)，保證材料特性可以滿足路基施工要求。其中特別是最大干密度、界限含水量等。材料合格是填砂路基施工的主要質(zhì)量控制要點(diǎn)。

2）通過(guò)對(duì)試驗(yàn)路段進(jìn)行鋪筑并進(jìn)行試驗(yàn)，得到了填砂路基在路基施工時(shí)必須要進(jìn)行的質(zhì)量控制要點(diǎn)以及獨(dú)有的施工工序。其中關(guān)于邊坡臨時(shí)路基作為填砂路基施工中保證路基穩(wěn)定性與強(qiáng)度的主要結(jié)構(gòu)必須要作為重點(diǎn)質(zhì)量控制要點(diǎn)予以嚴(yán)密控制。