基于高速公路大粒徑碎石路基施工及檢測(cè)技術(shù)研究

徐基行

引言

大粒徑碎石的應(yīng)用提高了公路建設(shè)的難度，并且目前相關(guān)部門方未針對(duì)該類型的碎石制定出明確的質(zhì)量檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，因此還需要根據(jù)工程實(shí)施的實(shí)際情況不斷進(jìn)行技術(shù)研究，并合理運(yùn)用計(jì)算機(jī)等先進(jìn)技術(shù)，進(jìn)而確保能夠?qū)β坊|(zhì)量進(jìn)行全面檢測(cè)。

1 施工技術(shù)

1.1 準(zhǔn)備階段

準(zhǔn)備階段的施工技術(shù)主要包括以下幾項(xiàng)要點(diǎn)。①施工人員必須了解施工圖紙及相關(guān)技術(shù)規(guī)范中的基本要求，并在此基礎(chǔ)上做好測(cè)量放線工作，同時(shí)還要在施工現(xiàn)場(chǎng)配備所要用到的儀器及設(shè)備。②對(duì)大粒徑碎石進(jìn)行地基承載力的檢查，使用符合地基承載力的碎石，否則就會(huì)導(dǎo)致路基不穩(wěn)。在大粒徑碎石填筑路基前，要對(duì)大粒徑碎石進(jìn)行綜合測(cè)試，確認(rèn)碎石的地基承載力滿足填筑高度的要求。③在正式填筑之前必須徹底清理路基，包括樹根、垃圾及其他雜物，同時(shí)還要回填坑洞[1]，以免對(duì)施工質(zhì)量造成影響。④對(duì)于大粒徑碎石填筑的地基來說，由于空隙較大，水分容易滲入，進(jìn)而會(huì)使地基的穩(wěn)定性受到嚴(yán)重影響，針對(duì)此問題，必須做好地基的排水處理。如果在填筑過程中出現(xiàn)問題，則應(yīng)及時(shí)采取引排、攔截等措施加以處理。⑤機(jī)械選取，需要根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)的土質(zhì)及填料攤鋪厚度選擇合適的壓實(shí)機(jī)械。大粒徑碎石本身具有不可壓縮的特性，壓縮是為了將顆粒之間的松散接觸轉(zhuǎn)變?yōu)榫o密咬合。結(jié)合以往的施工經(jīng)驗(yàn)可知，大粒徑填料的壓實(shí)采用振動(dòng)壓路機(jī)進(jìn)行碾壓效果最好，且碾壓效率較高。同時(shí)，還應(yīng)選取試驗(yàn)路段，進(jìn)而明確沉降差以及碾壓遍數(shù)，在控制好這些要素之后就可正式進(jìn)行施工。

1.2 施工階段

施工階段需要用到多種技術(shù)。具體來說，主要包括以下幾個(gè)方面。①邊坡碼砌技術(shù)，該技術(shù)可分為兩種不同的施工方式，區(qū)別在于填筑和碼砌的先后順序不同，通過對(duì)比發(fā)現(xiàn)，先填筑后碼砌的施工方式能夠加快施工的速度，并且壓實(shí)度與工程要求相符[2]。同時(shí)，在施工過程中不會(huì)出現(xiàn)沉降不均勻的問題，進(jìn)而能夠使路基的穩(wěn)定性得到有效保障，因此在施工過程中可選擇這種施工方式。之后可進(jìn)入大粒徑石料的選擇環(huán)節(jié)，要點(diǎn)在于必須確保石料強(qiáng)度不低于20kPa，這樣能夠有效避免石料被風(fēng)化。如果石料強(qiáng)度不達(dá)標(biāo)，則容易破壞地基的平衡性。尺寸上應(yīng)選擇兩塊相對(duì)平行的，粒徑80cm左右，厚度20cm上下的大粒徑以維持碼砌邊坡的穩(wěn)定性。②分層填筑，這是大粒徑碎石路基填筑最常用的方法，優(yōu)勢(shì)在于可形成小的縫隙，并且壓實(shí)工作較為簡(jiǎn)單。但在應(yīng)用該技術(shù)的過程中必須做好石塊的選擇及壓實(shí)等多項(xiàng)工作，并遵循由低到高、由兩側(cè)到中間的原則。③攤鋪平整，大粒徑碎石路基的攤鋪應(yīng)采用漸進(jìn)式攤鋪法。大粒徑碎石路基填料整平工藝的關(guān)鍵是使大粒徑石塊居于每層的底部，較小的細(xì)粒居于頂部，填充其間的空隙，進(jìn)而降低大粒徑碎石層的空隙率。④振動(dòng)碾壓，該技術(shù)應(yīng)用的要點(diǎn)在于控制好碾壓速度和力度，否則就會(huì)出現(xiàn)石料回彈的狀況。另外，在施工過程中不同碎石的粒徑大小存在一定的差異，因此需要以此為依據(jù)選擇合適的壓實(shí)工藝。此外，不同施工區(qū)域的粒徑組成差異性較大，因此應(yīng)結(jié)合各區(qū)域的特點(diǎn)合理控制碾壓速度。

1.3 驗(yàn)收階段

在整個(gè)施工結(jié)束之后，首先需要對(duì)路基進(jìn)行全面整修，進(jìn)而使得中線能夠恢復(fù)正常狀態(tài)，并確保路堤足夠平整。在整修工作結(jié)束之后可進(jìn)入驗(yàn)收環(huán)節(jié)，驗(yàn)收的要點(diǎn)在于路基的壓實(shí)度，可以沉降差作為指標(biāo)。此外，還應(yīng)對(duì)公路外觀和質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)，如果在檢測(cè)過程中發(fā)現(xiàn)問題，需要及時(shí)加以調(diào)整，以免留下安全隱患。需要注意的是，上下路堤的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)存在一定的差異，因此應(yīng)進(jìn)行針對(duì)性處理。

2 檢測(cè)方法

除了在施工過程中嚴(yán)格按照操作規(guī)范進(jìn)行處理之外，還需要對(duì)路基質(zhì)量進(jìn)行全面檢測(cè)，這樣就能及時(shí)處理一些潛在隱患，具體來說，檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)主要包括以下幾個(gè)方面。①路基面不存在尺寸較大且較為明顯的孔洞。②路面的壓實(shí)度達(dá)標(biāo)，不存在石料松動(dòng)的現(xiàn)象。③邊坡碼砌的密實(shí)度與施工要求相符，不存在松動(dòng)現(xiàn)象，并且整個(gè)坡面的平整度能夠滿足工程的質(zhì)量要求。在質(zhì)量檢測(cè)過程中必須以這幾項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)作為基本依據(jù)，進(jìn)而在此基礎(chǔ)上選擇合適的檢測(cè)方法。結(jié)合目前公路檢測(cè)的情況來看，灌水法與彎沉法效果最為突出，因此可合理運(yùn)用這兩種方式，下面就對(duì)這兩種檢測(cè)方式進(jìn)行詳細(xì)介紹。

2.1 灌水法

在檢測(cè)路基質(zhì)量的過程中應(yīng)用灌水法的要點(diǎn)挖掘試驗(yàn)坑，這就需要明確挖掘的部位，通常情況下多選擇的是碾壓和攤鋪兩個(gè)不同的層面，之后需要鋪設(shè)塑料薄膜，并確保薄膜能夠與試驗(yàn)坑完全貼緊，之后將需要向坑內(nèi)灌水，并在此基礎(chǔ)上完成試驗(yàn)坑體積的測(cè)量，并且需要了解填料的質(zhì)量，之后可計(jì)算坑體密度，在此過程中首先需要了解填料中所含水分的多少，這樣就能使密度的測(cè)算結(jié)果更加準(zhǔn)確。另外，結(jié)合施工的實(shí)際情況來看，試驗(yàn)坑的直徑、深度及體積通常情況下分別不超過3m、1.5m和6.0m2。另外，在挖掘試驗(yàn)坑的過程中必須充分考慮粒徑的大小，同時(shí)還要確?？芋w四周足夠平滑，避免存在過于尖銳的棱角，并且需要確?？颖谧銐蚍€(wěn)固，以免出現(xiàn)松動(dòng)現(xiàn)象。另外，在選擇薄膜的過程中，應(yīng)確保其厚度大于0.15mm；在貼膜時(shí)應(yīng)留有適當(dāng)?shù)目臻g，否則在注水時(shí)就難以貼近坑壁。此外，應(yīng)對(duì)整個(gè)注水過程加強(qiáng)控制，當(dāng)水接近坑口時(shí)必須使用精確度較高的測(cè)量?jī)x器進(jìn)行測(cè)定，并且需要對(duì)坑口進(jìn)行檢查與整修，進(jìn)而確保測(cè)量結(jié)果更加精確。

2.2 彎沉檢測(cè)法

為了使高速公路能夠滿足車輛通行的需求，必須確保路基強(qiáng)度達(dá)標(biāo)，而路基強(qiáng)度與壓實(shí)環(huán)節(jié)直接相關(guān)，因此最重要的是做好路基的壓實(shí)處理，并且應(yīng)對(duì)壓實(shí)效果進(jìn)行全面檢測(cè)，這就需要運(yùn)用彎沉檢測(cè)法，而目前在檢測(cè)過程中并未設(shè)置明確的彎沉檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，原因在于彎沉檢測(cè)的整個(gè)過程無需花費(fèi)大量的時(shí)間，并且密度檢測(cè)工作結(jié)束后回彈現(xiàn)象較少，因此這項(xiàng)工作未能引起施工人員的重視，進(jìn)而容易在公路使用期間出現(xiàn)質(zhì)量問題，因此當(dāng)前必須將路基彎沉值的檢測(cè)重視起來，并且需要結(jié)合施工的實(shí)際情況不斷研發(fā)此方面的檢測(cè)技術(shù)。另外，在檢測(cè)過程中需要用到牽引機(jī)等設(shè)備，同時(shí)還要配備計(jì)算機(jī)，進(jìn)而確保能夠滿足施工現(xiàn)場(chǎng)的檢測(cè)要求。另外，還應(yīng)重點(diǎn)控制液壓缸，這就需要配備一些經(jīng)驗(yàn)較為豐富的人員進(jìn)行操控，進(jìn)而確保落錘的升降能夠更加有序。另外，在檢測(cè)過程中會(huì)產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)信息，因此必須借助計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理，這種自動(dòng)化的處理方式不僅能夠提高數(shù)據(jù)處理的效率，同時(shí)還能減少誤差，進(jìn)而能夠有效保障彎沉檢測(cè)的質(zhì)量。

3 結(jié)語(yǔ)

總而言之，以往所制定的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)主要針對(duì)的是細(xì)粒土，這就使得當(dāng)前在公路建設(shè)過程中無法對(duì)大粒徑碎石進(jìn)行全面檢測(cè)，進(jìn)而使得路基質(zhì)量無法滿足施工要求，因此必須應(yīng)用各類施工技術(shù)并加強(qiáng)質(zhì)量控制，同時(shí)還應(yīng)合理運(yùn)用灌水法，進(jìn)而有效保障施工質(zhì)量。本文就對(duì)此問題進(jìn)行了深入探究，并提出了一些合理化的建議。

[1]吳海泳.高速公路大粒徑碎石路基施工及檢測(cè)技術(shù)的研究[J].交通世界，2017（7）：84～85.

[2]史新杰.大粒徑碎石路基施工技術(shù)及檢測(cè)方法研究[D].河北工業(yè)大學(xué)，2014.