砂土填筑路基的技术
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路基填筑施工的工艺流程路基填筑施工是道路建设中的重要环节,其工艺流程包括勘察设计、准备工作、土方开挖、填筑、压实和验收等多个步骤。
下面将详细介绍路基填筑施工的工艺流程。
首先是勘察设计阶段。
在施工前,需要进行路基填筑工程的勘察设计,确定填筑工程的位置、工程量和相关要求,以便确保施工顺利进行。
第二阶段是准备工作。
在进行填筑施工前,需要对施工场地进行清理,清除杂物、破坏物和其他障碍物,确保施工区域清洁。
同时,还需将施工区域进行标记和界定,防止施工区域扩散。
接着是土方开挖阶段。
根据设计要求,使用挖掘机等工程机械进行土方开挖,将土方倒运至指定地点进行堆放或回填。
开挖的土方需要按照规定的要求进行分级处理,如剥离易腐烂物质和难处理物质。
在土方开挖过程中,还需要注意防止边坡滑坡和地面塌陷等安全问题。
然后是填筑阶段。
在填筑过程中,需要按照设计要求和指导图纸进行填筑。
填筑时应分步进行,逐层逐段填筑,并采取适当的压实方式,以提高填筑质量。
填筑的材料可以使用天然材料如砂土、黏土等,也可以使用人工填充材料如砾石、碎石等。
紧接着是压实阶段。
填筑完成后,需要对填筑的土方进行压实,以提高路基的稳定性和承载能力。
压实方式主要有静压和动压两种方式。
静压是指使用压路机等设备对土方进行静态压实;动压是指使用振动压路机等设备进行动态压实。
压实时需要注意施工速度和压实次数,确保填筑的土方达到设计要求。
最后是验收阶段。
填筑施工完成后,需要进行质量验收。
验收主要包括对填筑土方的平整度、强度和密度进行检测,以确认填筑质量是否符合设计要求。
若符合要求,则该路基填筑工程顺利完成。
综上所述,路基填筑施工的工艺流程包括勘察设计、准备工作、土方开挖、填筑、压实和验收等多个步骤。
合理的施工流程和严格的质量控制,可以确保路基填筑工程的顺利进行和后期使用安全。
粉砂土路基填筑压实施工技术作者:王军来源:《城市建设理论研究》2013年第05期【摘要】:为了研究粉砂土路基填筑的合理施工技术,文章结合齐泰公路工程实际,铺筑了试验路,分析总结了粉砂土路基合理的压实厚度、碾压变数及合理的压实机械。
试验结果表明:在粉砂土填筑路基施工中,小吨位的振动压路机压实质量难以满足要求,且经济上不合理,建议使用20t重的大吨位振动压路机;对于20t重的振动压路机,30cm的压实厚度最为合理;粉砂土路基施工中可以通过增加粘性土等细颗粒土体的方法改善其颗粒级配,增强压实效果;同时含水率控制在高于最佳含水率两个百分点条件下碾压,压实质量较好。
【关键词】:路基;粉砂土;施工技术中图分类号: U213.1 文献标识码: A 文章编号:1、前言粉砂土的天然含水率低,塑性小,水分散发快,粘性土颗粒含量较少,造成压实后土体松散不板结,不易碾压成型,且成型的路基随着水分的蒸发散失,在随后施工车辆的反复作用下,产生较深的车辙,使施工现场显得异常混乱,目前仍没有有效的控制措施。
在建项目齐齐哈尔至泰来公路建设项目工程,沿线所经地区的土质,表层0~10m一般为粉砂土。
针对当地砂石材料短缺的情况,设计就地取材,用粉砂土填筑路基,以缓解筑路材料严重匮乏的局面。
然而粉砂土压实质量的好坏,关键问题是压实施工技术,其中主要影响因素有:土质、土的含水率、压实厚度、压实机械、碾压遍数等。
本文结合齐泰公路粉砂土路基施工的工程实际,通过在A1、A2、A3标段铺筑试验路,探索粉砂土路基合理的压实厚度、碾压遍数以及压实机械,为粉砂土路基施工提供参考依据。
2. 粉砂土路基施工现场试验2.1 试验方案对于一般的路基用土(如:粘性土等)施工,采用20cm的压实厚度和常规的压实机械就能够满足质量要求,但对于粉砂土这种级配不良的特殊材料,如果采用一般的压路机和常规的压实厚度进行施工,其压实质量很难持久保持。
方案一:分别在齐泰公路A1、A2、A3标段铺筑20cm、30cm、35cm三种压实厚度的试验路,每种压实厚度均铺筑100m长,压路机只选用20t重的一种振动压路机进行碾压,分析粉砂土路基在同一吨位振动压路机条件下,压实度与压实厚度、碾压遍数的关系,总结粉砂土路基合理的压实厚度和碾压遍数。
高速公路路基工程中的土石方填筑施工技术
在高速公路路基工程中,土石方填筑是关键的施工工序之一,对于路基工程的质量和安全具有重要影响。
土石方填筑施工技术包括填料的选择、填筑方法、压实控制等方面。
下面将详细介绍高速公路路基工程中的土石方填筑施工技术。
填料的选择是土石方填筑施工的关键。
常见的填料有石方、砂土和黏土,根据施工要求和地质条件选择适合的填料。
石方填料适用于路基边坡和路堤填筑,它具有稳定性好、抗压强度高的特点;砂土填料适用于垫层填筑,它具有良好的排水性和抗渗性,能够提供较高的支撑能力;黏土填料适用于路堑填筑,它具有良好的粘聚性和塑性,能够提供较高的抗剪强度。
填筑方法是土石方填筑施工的关键步骤。
填筑方法一般有推土机填筑、挖掘机填筑和铲斗装填等。
推土机填筑适用于大面积填筑,可以快速平整填料;挖掘机填筑适用于狭窄路段的填筑,能够精确控制填料的位置和坡度;铲斗装填适用于需要图层填筑的区域,能够保持填筑层的均匀性和平整度。
压实控制是土石方填筑施工的关键环节。
压实控制包括填筑前的松动控制和填筑后的压实控制。
填筑前要确保填料的干燥和松散,避免含水量过高和太紧密的填筑;填筑后要进行适当的压实控制,一般采用碾压机压实,以提高填料的密度和稳定性。
2011年第8期 (总第210期) 黑龙江交通科技
HEILONGJIANG JIAOTONG KEJI No.8,2011
(Sum No.210)
齐泰公路粉砂土路基填筑技术浅析 秦英 (黑龙江省龙建路桥第五工程有限公司)
摘要:齐泰公路土方填筑工程量巨大,且多为粉砂土填筑,研究和总结一套适用于本项目的经济可行的粉 砂土填筑压实技术非常必要,并可以为嫩江地区和我国东北及西北部粉砂土地区路基施工提供可参考的经 验。通过齐泰公路路基试验段不同施工方案对比分析得出影响粉砂土施工的几个重要因素,施工中要针对 颗粒级配进行分析,重点控制含水率、压实厚度和碾压遍数。总结分析粉砂土路基填筑压实中需要注意的控 制要点和施工难点以及质量控制指标。 关键词:粉砂土;路基;填筑;压实;技术 中图分类号:U416.1 文献标识码:C 文章编号:1008—3383(2011)08—0061—02
1粉砂土路基填筑压实施工技术 粉砂土的天然含水率低,塑性小,水分散发快,压实后土 体松散不板结,不易碾压成型,且成型的路基随着水分的蒸 发散失,在随后施工车辆的反复作用下,产生较深的车辙,使 施工现场显得异常混乱,目前仍没有有效的控制措施。粉砂 土压实质量的好坏,关键问题是压实施工技术,其中主要影 响因素有:土质、土的含水率、压实厚度、压实机械、碾压遍数 等。齐泰公路粉砂土路基施工在正式施工前,采用不同的施 工方案和施工方法在A1、A2、A3标段铺筑试验路段,并进行 相关试验分析,从中选出最佳施工方案和施工方法以指导后 期大面积路基施工。铺筑试验路段所用施工机械和工艺过 程要与后期全面施工时相同。通过试验路段的铺筑施工,确 定不同的压实机械压实粉砂土填料的最佳含水量、适宜的松 铺厚度、相应的碾压遍数、最佳机械配置和施工组织方法等, 为粉砂土路基施工提供参考依据。 2粉砂土路基施工现场试验方案 对于一般的路基用土施工,采用20 em的压实厚度和常 规的压实机械就能够满足质量要求,但对于粉砂土这种级配 不良的特殊材料,如果采用一般的压路机和常规的压实厚度 进行施工,其压实质量很难持久保持。 在正式施工前,采用不同的施工方案和施工方法铺筑试 验路段,并进行相关试验分析,从中选出最佳施工方案和施 工方法以指导后期大面积路基施工。铺筑试验路段所用施 工机械和工艺过程要与后期全面施工时相同。通过试验路 段的铺筑施工,确定不同的压实机械压实粉砂土填料的最佳 含水量、适宜的松铺厚度、相应的碾压遍数、最佳机械配置和 施工组织方法等。 方案一:分别在齐泰公路Al、A2、A3标段铺筑20 em、 30 CIIa、35 cm三种压实厚度的试验路,每种压实厚度均铺筑 100 m长,压路机只选用20 t重的一种振动压路机进行碾 压,分析粉砂土路基在同一吨位振动压路机条件下,压实度 与压实厚度、碾压遍数的关系,总结粉砂土路基合理的压实 厚度和碾压遍数。 方案二:在A3标段范围内,铺筑上述三种压实厚度的 试验路,每一种压实厚度分别采用2O t、18 t和14 t重的振动 压路机进行独立碾压,分析不同压实厚度上三种不同的振动 压路机对压实度的影响,研究选用粉砂土路基施工经济、有 效的压实机械。 3含水率的控制 含水率的控制对粉砂土路基施工至关重要。粉砂土有较 大的天然密度和孔隙比,比较好的透气性和透水陛,导致水分蒸 发快,天然含水率较低,土中水的吸附能力小,颗粒分散,碾压时 很容易出现起皮现象。因此,在粉砂土路基施工时,要想在最佳
第三章路基填筑路基填筑的主要工作内容包括路基用土的正确选择和处理,填筑施工的各种方法和工艺流程,以及路基压实等问题。
现分述如下。
第一节路基用土各类公路用土具有不同的工程性质,在选择作为路基的填筑材料,应根据不同的土类分别采取不同的工程技术措施。
一、各类土的工程性质1.不易风化的石块包括漂石(块石)和卵石(块石),有很高的强度和稳定性,使用场合和施工季节均不受限制,为最好的填筑路基材料,也可用于砌筑边坡。
但石块之间要嵌锁密实,以免在自重和行车荷载作用下,石块松动产生沉陷变形。
2.碎(砾)石土强度能满足要求,内摩擦系数高,水稳定性好,材料的透水性大,施工压实方便,能达到较好的密实程度,为很好的填筑材料。
但若细粒含量增多,则透水性和水稳定性就下降。
3.砂土无塑性,透水性和水稳定性均良好,毛细管水上升高度很小,具有较大的内摩擦系数。
但砂土粘结性小,易于松散,对流水冲刷和风蚀的抵抗能力很弱,压实困难。
但是经充分压实的砂土路基,则压缩变形小,稳定性好。
为了加强压实和提高稳定性,可以采用振动法压实,并可适量掺些粘土,以改善级配组成,并应将边坡予以加固,以提高路基的稳固性。
4。
砂性土既含有一定数量的粗颗粒,又含有一定数量的细颗粒,级配适宜,强度、稳定性等都能满足要求,是理想的路基填筑材料。
如细粒土质砂土,其粒级组成接近最佳级配,遇水不粘着,不膨胀,雨天不泥泞,晴天不扬尘,便于施工。
5.粘性土细颗粒含量多,土的内摩擦系数小而粘聚力大,透水性小而吸水能力强,毛细现象显著,有较大的可塑性。
干燥时坚硬而不易挖掘,施工时不易破碎,浸水后强度下降较多,干湿循环因胀缩引起的体积变化也大,过干或过湿时都不便施工。
在给予充分压实和良好排水的条件下,粘性土可作路堤填筑材料。
6.粉性土因含有较多的粉粒,毛细现象严重,干时易被风蚀,浸水后很快被湿透,在季节性冰冻地区常引起冻胀和翻浆,水饱和时有振动液化问题。
粉性土特别是粉土,属于不良的公路路基用土。
土石混填路基规范土石混填路基是建设公路、铁路、堤坝等工程中常用的一种基础工程,它由土石土和填筑料混合填筑而成。
为了确保土石混填路基的质量和安全性,需要制定相应的规范。
一、材料规范1.土石料:土石料应符合相应的技术标准,一般要求颗粒大小均匀,不得含有有机物、砂土和易溶性盐等有害掺杂物。
2.黏土:黏土应符合相应的黏土标准,具有一定的塑性和稳定性,不得含有大颗粒和不溶于水的杂质。
3.填筑料:填筑料应符合相应的技术标准,一般要求颗粒大小均匀,不得含有过多的细粉、砂土、泥块等有害杂质。
二、施工工艺规范1.平整路基:土石混填路基施工前需要对路基进行平整处理,确保路基的均匀度和平整度,以提高填筑料的均匀性和稳定性。
2.潮湿处理:土石混填路基施工时,应对填筑料进行适当的潮湿处理,在施工过程中保持一定的湿度,以提高填筑料的可塑性和黏附性。
3.分层填筑:在进行土石混填路基施工时,应采取分层填筑的方法,每层厚度一般不宜超过30cm,以提高填筑料的稳定性和密实性。
4.压实控制:填筑料填筑完成后,需要进行压实处理。
压实应采取适当的方法和设备,控制压实度和压实深度,保证土石混填路基的密实度和稳定性。
5.防渗措施:土石混填路基施工完成后,需要进行防渗处理,采取人工压浆、铺设防渗层等措施,确保路基的防渗性能。
三、质量验收规范1.取样检测:对土石混填路基的材料进行取样检测,检测项目包括颗粒分布、含水率、塑性指数、黏聚力等指标,确保土石料和填筑料的质量合格。
2.现场检测:对土石混填路基的施工进行现场检测,检测项目包括平整度、湿度、分层填筑、压实度等指标,确保施工工艺符合规范要求。
3.质量验收:对土石混填路基的施工质量进行验收,验收项目包括平整度、密实度、防渗性能等指标,确保路基质量符合规范要求。
土石混填路基规范的制定,对确保土石混填路基的质量和安全性具有重要意义。
只有按照规范要求进行施工,才能保证土石混填路基的工程效益和使用寿命,提高公路、铁路等工程的可靠性和稳定性。
砂性土用于路基回填应注意的若干问题摘要:使路基具有较好的整体强度和水稳性是路基施工过程中极为关注的问题,通常以粘土作为路基回填材料,在部分沿海地区如三亚,缺少粘土,但砂性土丰富,砂性土由于特有的力学性质,不能直接作为路基的持力层,如何合理利用砂性土引起了国内外很多学者对其相关的研究。
本文首先详细的阐述了路基回填的基本要求和路基回填材料砂性土的力学性质和物理特征,然后以三亚设计的海棠湾滨海路路基回填施工项目为工程实例进一步说明了砂性土在路基回填中的施工方式,最后基于工程实例提出了砂性土在路基回填施工过程中应该在施加压实控制和含水量控制相关的措施。
关键字:砂性土路基回填含水量压实度1 引言道路是向居民提供交通服务的设施,是国家基础设施建设的重要组成不跟,道路施工质量,直接影响着国家的各项经济建设。
而路基作为路面的基础,如果路基不稳定,则在行车大负荷的不断作用下,不仅仅使得路面出现不均匀的沉陷,使得路面使用寿命大大的降低,更重要的是当路基出现滑坡或者塌方时,会造成行车的中断,给道路安全带来了极大的隐患。
因此回填土的质量直接影响着道路路基的质量。
通常回填土都会选用渗水性好、干容重大、压实受含水量的影响小的砂性土来填筑,并且砂性土的强度负荷相关的要求。
并且路基回填施工技术通常有如下要求:首先路基顶面之下0-1.5m的压实度要不小于95%,1.5m 以下要不得小于93%。
其次,每一层得压实层厚度小于30厘米,回填面横向坡度通常为2%,纵向坡度小于等于2%。
最后路基顶面的高度误差要在3厘米之内,边线误差也不能超过3厘米,边坡坡度应该为1:2。
2 砂性土力学性质本文所有的公里地基主要以粉质粘土和粉土为主,5m-9m一下使用细砂土,路基内部的砂土技术指标如表1所示:砂性土的动应力强度指一定动荷作用下,产生一种破坏应变需要的动应力大小,砂性土的动应力强度特征反映了动荷载的作用下循环效应和速率效应。
因为动荷作用的循环作用次数和速率均不同,所以动力的强度也不同。
填砂路基施工工法1 前言中粗砂水稳定性能好,颗粒嵌挤密实强度高,工后沉降小,但易失水,失水后易松散,粘聚力小等特点。
通过设计粘土封层与两侧封边以,扬长避短,中粗砂是一种较理想的路基填筑材料。
我国现行施工标准没有路基填砂施工工艺及质量检测标准,我项目通过科技立项成立科研课题研究小组,结合工程应用实际,在施工中研究、探索、完善、总结全断面填砂路基施工工法。
2工法特点2.1快速经济、不受雨季干扰在南方地区雨量充分地区,施工填砂路基,有利于连续作业,减少抽水人工、机械设备投入。
压路机、推土机、自卸车等大型施工机械设备受雨季干扰小利用率高,有利于节省工期。
2.2节省资源、保护环境在我国大部分地区,水系发达,江、河等砂资源丰富、取用方便,而粘土匮乏,采用砂作为路基填筑材料,可以可减少占用耕地,减少植被破坏保护环境,就地取材、节约资源。
2.3 施工效率高、工期节省中粗砂渗透系数大,灌水超过最正确含水量情况下,通过静置渗透1~2小时,在砂外表不液化不松散情况下碾压即能到达最大密实效果,不像粘土填筑施工必须严格控制在最正确含水量范围,工效大大提高。
3 适用范围本工法适用于高速公路、城镇快速路、主干道、机场、码头等道路所有填砂路基施工,以及房建场地回填砂施工。
4 工艺原理路基填筑利用灌水与压路机碾压相结合方式,促进砂的密实:砂具有较大渗透系数,先灌水自然沉降1~2小时能到达稍密状态,在外表不液化不松散条件下碾压,大的砂颗粒相互嵌挤形成骨架,同时水会向下渗透排出。
水的渗透运动,带动细小颗粒运动填塞较大颗粒间的空隙,使整个砂体到达“骨架密实”状态从而到达压实度效果。
同时水的渗透作用,后填筑砂灌水渗透能促进先填筑砂进一步密实。
通过比较渗透击实和重型击实干密度与汗水量关系曲线,33,前者数据更可信。
5 施工工艺流程及操作要点5.1 施工工艺流程图5.2 施工准备砂干密度试验,传统试验方法一般有相对密度振动击锤法和重型击实法,这两种方法都采用湿法击实,水份不排出,与现场施工工况不太吻合。
第一章:工程概况株洲县和谐大道建立工程位于株洲县**桥乡境内,为一条东西走向的城市主干路;工程起点为南洲新区规划6路,分别与规划19号路、南洲大道、规划7号路、渌湘大道、规划26号路、规划8号路、正在运行的京广铁路的框架桥、规划27号路、滨水南路相交,全长2795.885m,标准路幅宽度为50米,双向六车道。
本工程由株洲县渌湘城市建立投资**投资建立,业主委托**省勘查设计研究院进展勘察,**华粤城市建立工程设计**进展施工图设计,**湘科工程管理**实施施工阶段的监理,由我**长大建立集团股份**中标承建。
本工程于2015年6月1日正式开工。
一、地质勘察及图纸设计:1、地质勘察:场地原始地貌单元属构造剥蚀地貌,东段K0+0.00~K1+000多为山丘,原地面高程在52.40~75.8,设计道路高程在40.96~61.00之间,场地内埋藏的地层主要有第四系的素填土、淤泥质土、表土、粉质粘土,粉土,强风化岩和中风化岩;1〕素填土;红褐色,松散、稍湿,主要由粉质粘土、风化岩块组成,末完成自重固结,层厚为1.0~2.8米,2〕淤泥质土;灰黑色,湿,流塑至软塑,含有机质,有嗅味,无摇振反响,无强度,韧性较差。
3〕表土;黄褐色,粉质状、可塑,无摇振反响,干强度中等,韧性一般,具网纹构造,呈松散状态。
4〕粉质粘土,褐黄色,可塑,无摇振反响,干强度中等,韧性一般,具网纹构造。
根据现场实际情况,K0+000~K0+560段土石方约余下12万方,土方约有4万方,用于机动车道路基精加工填筑就约需要33360m³。
2、至2016年7月27日,K0+710~K0+960段土石方已根本完成,K0+000~K0+560段土石方开挖正在进展,K1+080~K1+340段及K1+400~K2+160段将进入路基精加工阶段,我部准备在K1+960~K2+160段进展路基精加工试验段施工,为平衡土方,综合利用,节约本钱,施工工程部根据业主的要求,对K1+960~K2+160段路基设计标高以下80cm的路基精加工进展土壤改进〔掺8%水泥〕试验段施工。
113砂土地层在我国分布广泛,特别是位于陕西榆林以北的毛乌素沙漠,是中国大沙区之一,分布着较厚的松散砂层。
该地区地基承载力较低,往往难以满足建构筑物承载力的要求,同时,砂土地层压缩模量低,建构筑物沉降要求难以实现。
特别是在石化装置中动设备较多,在动力荷载情况下砂土易受扰动而造成不均匀沉降,这对于大型动力设备如离心式压缩机等,会造成极大的隐患。
综上所述,采用有效且经济合理的地基处理方法尤为重要。
1 地质概况拟建场地位于陕西省靖边县某工业园区,地貌单元属毛乌素沙漠南部边缘固定、半固定沙丘地貌[1]。
根据现场地质详勘报告,该建设场地地层主要由人工填砂、第四纪全新世风积砂土,晚更新世冲积、湖积砂土及冲积粉质粘土组成,地层结构简单。
地层特性按层序自上而下分述如表1所示。
结合表1可知,场地竖直方向地基土工程性质差异较大,细砂各层自上而下随深度增加密实度逐渐增加。
水平方向上,场地地形波浪起伏状,表层松散砂土①层及其下的砂土②层均呈波浪状起伏,各土层层面及厚度均变化较大。
①层松散状风积细砂层,地基承载力低,在浸水、振动状态下会发生振密下沉;②层为土质稍密~中密状态细砂,地基承载力低,工程性质差,其下部为密实的细砂,工程性质相对较好;砂土地层地基处理方法分析魏倩 中海石油(中国)有限公司北京新能源分公司 北京 100107摘要:在毛乌素沙漠地区,浅层分布着松散砂土。
该地区地基承载力较低,往往无法满足建构筑承载力的要求。
同时,地层压缩模量低,不均匀沉降明显,因此选取较为有效且经济合理的地基处理措施,来提高地基承载力、改善砂土的变形特征,是该地区地基处理的重点和难点。
本文通过比较几种常见的砂层地基处理方法,从处理效果和经济性角度,分析和总结了此类地层较为适用的地基处理方法。
关键词:砂层 地基处理 砂桩 Analysis of foundation treatment method in sandy soil stratum Wei QianBeijing New Energy Branch of CNOOC (China) Co.,Ltd.,Beijing 100107Abstract :In Mu Us Sandyland ,loose sand is distributed in shallow layers. The bearing capacity of foundation in this area is low ,which can not meet the requirement of building bearing capacity. At the same time ,the compressive modulus of formation is low and the uneven settlement is obvious. It is the key and difficult point to select effective and economic measures to improve the bearing capacity of foundation and the deformation characteristics of sand. In this paper ,several foundation treatment methods are compared ,and from the view of treatment effect and economy ,the suitable foundation treatment methods are analyzed and summarized.Keywords :Sand layer ;foundation treatment ;sand pile表1 土层详勘表层号地质描述地基承载力/kPa压缩模量Es/MPa①-细砂Q 4ml :褐黄色,分布于场地浅表层,主要由近年整平场地人工堆填。
砂土填筑高速公路路基新技术石黄高速公路一期工程,有12KM的高填方路基座落于滹沱河南侧的古河道及洪水形成的牛轭弯上,河道中有大量的冲积细砂,而近距离没有粘性土或其它适合填筑材料,给路基填筑造成很大困难。
修建高速公路除永久占用大量的土地资源外,高填方路基取土也要占用大量的耕地,对我国这样人均耕地面积很少的国家,确实带来很多与国与民不利的问题。
如何尽量少占耕地,节约良田,节省投资,成为高速公路建设中一项重要的课题。
砂土水稳定性好、透水性强、沉陷快、饱水易压实、毛细水上升高度小,是一种良好的填筑路基材料。
在我国内陆地区河滩砂土地段修路,利用河砂填筑路基,既可疏通河道,又能少占耕地,就地取材,降低造价。
但砂土作为填筑材料,存在失水后易滑坍,不易压实,干稳定性差的缺陷。
采取砂土填芯,粘土包边,土包砂的填筑方法,可以发挥两种材料的优点。
在我国现行的施工技术规范中尚无现成的土包砂路基施工工艺及质量检控标准。
针对实际情况,我们首先成立了科研课题小组,制定了《包砂土路基施工规程(试行办法)》,对这种结构形式进行施工指导与质量控制,并在施工中研究、探索、总结、完善。
一.原材料分析由于砂土与粘土在土质、力学性质各项技术指标上的差异,在施工中砂土与粘土的具体操作及各项控制指标也存在着很大差别。
因此,砂土与粘土结合部位的压实度控制便成了施工中一个最棘手的问题,也是工程中最薄弱的环节。
对河滩细砂土进行颗粒分析,K19+480-K29+218范围内,不均匀系数Cu值在2.2-3.597之间。
在工程上把Cu<5的土称为级配均匀的土,而Cu>10的土则称为级配良好的土。
分析结果表明,河滩砂土级配不良,天然条件下不可能自己形成较紧密的土体,只有通过饱水压实才能缩小颗粒间距,形成一定结构强度。
根据试验结果,砂土的最大干容重及最佳含水量与0.074以下颗粒含量多少反映不敏捷,只是总体颗粒较细时,最大干容重偏低,最佳含水量偏高,一般水压砂土宜控制在400kg/m3左右,因此,夏季施工时要宁多勿少,予留散失水量。
二.包砂土路基的施工为了保证路基的填筑质量和进度,分别采用两种填筑方案进行试验段的填筑。
(一)砂土与粘土同步施工法。
这一方案在施工中,砂土与粘土始终处在相对水平的状态,实际上是砂土和粘土摊铺与碾压同步。
砂土与粘土同步施工,又可以有两种不同的施工方法。
第一是包边粘土与砂芯同时摊铺后,先压实包边土,达到压实度后,水压砂芯后再压实砂土。
第二是粘土与砂土同时摊铺,先稳压粘土两遍,水压砂芯,最后同时碾压粘土与砂土,这种填筑方法实际操作比较困难,两种材料的最佳含水量不同,同时碾压达不到压实度要求,因此,采用第一种方法进行试验段填筑。
砂土与粘土同步的施工工艺:1.施工前的准备:施工前的准备工作,包括施工测量、土质实验、场地的清理、人员机械的组织安排等,均遵照《公路路基施工技术规范》(JTJ033-95)第3.1-3.4款的要求来执行。
2.摊铺:各项准备就绪之后,开始进行路基填筑前的碾压,压实度合格后,在部分中细砂路段,为避免地震时产生动水压力形成的管涌,影响路基的稳定,按设计要求铺设一层土工布。
土工布的各项技术指标及铺设、缝合要求,应参考相应的技术规范而定。
路基填土在摊铺前应先准确地划出路堤边线和砂土与粘土的分界线,砂土与粘土均采用水平分层摊铺,严格控制厚度,砂土的松铺厚度≤40cm,粘土的松铺厚度≤30cm。
包边粘土的摊铺宽度应比设计宽20cm,以保证路基成形削坡后净宽度满足设计的要求。
摊铺主要由推土机及平地机完成,并结合人工整理土砂交界处,形成整齐的交界线。
摊铺长度应按施工能力而定,一般在500米左右,或在两座构造物之间为一施工段落。
3.压实:(1)包边粘土压实摊铺工作完成后,应先对路基两侧包边粘土进行压实。
碾压时应控制合理的含水量。
压实度控制在90%时,先用10-12T宽型光轮压路机碾压1-2遍,再用18-20T宽型光轮压路机碾压4-6遍。
由于工作面比较狭窄,不宜用三轮压路机。
在碾压过程中粘土与砂土的结合部位应充分压实,尽量避免砂土与粘土的混杂和粘土未压实的情况。
当包边粘土碾压完毕,应按规范要求检测压实度、平整度、宽度、标高(重点检查砂土与粘土结合部位的压实度)。
(2)砂土压实在砂土表面做成约5M长的方形畦,当砂土天然含水量在2-3%时,灌水量控制在400kg/m3左右,在砂土与粘土的结合部位应控制水量,避免水量过大将粘土浸泡松软。
灌水完毕后一般压实度达80%左右,用重型(30T以上)振动压路机对砂土碾压4-6遍,振动碾压时宜采用2档(2.0-2.5km/h)碾压轮迹相互搭接。
振动碾压后,再用静碾压路机压1-2遍,保证本层压实度及表面平整度。
对于路基局部边角地带,如桥台或挡墙后背,压路机不能碾压的部位,应采用小型手扶式振动压路机或采用蛙式夯实机进行碾压夯实。
碾压完毕,检验压实度、平整度、标高、宽度、横坡度,各项指标合格后,及时进行下一层的填筑施工,尽可能减少成型的砂土路基失水。
当不能及时填筑下一层砂土时,应注意及时洒水,保持足够的水分。
4.机械配置挖掘机或装载机配合自卸汽车运土,在距砂场1公里以内的路段可利用铲运机,效率会更高。
整平摊铺由推土机与平地机配合完成,压实由振动碾及宽轮碾完成。
5.优缺点分析砂土与粘土同步施工法,施工时层次明确,易于进行施工的组织安排,并且在路基平整度、宽度、横坡、标高各项指标的控制上容易掌握,压实度也能达到设计要求。
存在缺点是,首先,由于砂土粘土压实厚度的差异所造成结合处的错台现象,给压实带来一定困难。
第二,砂土的施工对外界环境要求少,只要能充足的灌水压实,便能正常施工;而粘土碾压则对含水量要求很高,当粘土的含水量较高时,需要晾晒,粘土的施工进度必将慢于砂土,尤其在雨季,这一问题更为突出,一味地强调同步施工,必将造成因粘土进度滞后引起的砂土停工与等待现象。
(二)先填砂芯后填包边粘土的施工。
1.准备工作遵照《公路路基施工技术规范》(JTJ03-95)执行。
2.摊铺与压实在填前碾压后,先进行砂土的填筑和摊铺,摊铺宽度应略小于砂土设计边线,在摊铺完成后便可进行灌水碾压,与此同时,粘土也可正常进行摊铺与碾压。
两种土质的施工并不互相制约与影响。
后包边施工法最重要的一个施工环节,是对砂土与粘土结合部的碾压处理,主要体现在压实后粘土的内侧削坡与压实砂土的外侧削坡,下面结合图2对这一方法加以详细说明:(1)包边土压实:先填砂芯后填包边粘土的施工方法允许粘土层的施工滞后于砂土层,砂土层的施工不受粘土层的制约,所以其工作面可高出粘土层0-1.5M,粘土层的摊铺内侧应宽出设计边线30cm左右,然后进行粘土层的压实,压实合格后,依照粘土层内侧设计边线对粘土层的内侧削坡(坡比1:1),将削去的粘土堆在压实粘土表面作为下层填筑材料。
(2)砂土和包边土结合处压实:用人工对砂土层削坡,将削掉的砂土摊铺至粘土边,先压实的砂土会失水,应用人工对砂土进行洒水,注意水量不宜太大,以稳定砂土不浸泡粘土为原则,再对砂土进行碾压。
由于碾压宽度小,而且与粘土同时碾压(对粘土为反复碾压),为防止包边粘土层内坡的破坏,宜采用静碾压路机碾压,达到压实标准后,进行下一层粘土的填筑。
这样,既解决了因粘土层滞后引起砂土层施工等待现象,又实现了砂土层与粘土层结合部的同步施工与同步碾压。
(3)包边粘土层后施工的优缺点:包边粘土层后施工法,解决了砂土与粘土结合部位的压实问题,而且使砂土与粘土的施工相对独立,不会因粘土的滞后而使砂土施工停工,能充分地利用机械与人力,加快工程进度。
缺点是需要人工配合。
三.施工中存在的问题及解决方法两种施工方案,无论哪一种,当土工布以下土层渗透性较弱时,都会出现因砂土灌水不能及时下渗而引起对土砂结合部位的浸泡。
在实际施工中采用挖渗水井的方法可以解决这个问题。
渗水井构造见图3,也可以在不透水层顶面埋设花管通过包边粘土排出路基。
四.填砂路基的压实度检测对填砂路基压实度,采用什么方法进行检测更为准确,我们在施工中对灌砂法、环刀法、核子仪法进行同点对比试验。
灌砂法是最常见的试验方法之一。
此方法表面看来颇为简单,但实际操作时常常掌握不好,引起较大误差。
尤其是刚刚碾压完成,砂土路基含水量较大时,使用灌砂法测定压实度一是砂土层次不明显,孔中扰动后的极细砂土不易取净,造成干容重偏高。
主要是因为填满试坑的砂土质量Mb减少,故试坑材料的湿容重ρw=Mw/Mb×r s增大,其干容重也随之增大。
r s为量砂的单位重,Mw 为试坑中取出的全部材料的质量。
二是量砂灌入试坑后极易潮湿,在回收时砂时容易和极细砂土混合。
对量砂频繁晾晒风干,反复调整其单位重,增加工作量影响试验精度。
核子仪使用方便、快速,由于仪器本身的缺陷,精度不高,不能直观反应每点的真实压实度,其试验数据不能作为验收依据。
环刀法快捷方便,尤其是极细砂在不失水状态下,用环刀法测试较为快捷、准确。
三种测试方法得出的干容重:灌砂法偏高,核子仪偏低,两者压实度相差3%左右,已超出允许的误差范围。
因此,施工中填砂路基应采用环刀法检测压实度。
对成型的包砂土路基进行试坑开挖,测定土砂结合部位的压实度均满足规范要求,路基的弯沉极值和代表值均小于设计值,表明包砂土的施工工艺、质量控制是成功的。
该课题经河北省交通厅组织专家鉴定,认为粘土包边、砂土填芯的办法,解决了河滩段路基大量远运粘土的困难,因地制宜采用河砂,降低了工程造价,减少了土地占用,缩短了工期,有可观的经济效益和社会效益,为今后同类型路基施工提供了经验。
其施工工艺达到了国内领先水平。