浅谈填石路堤压实技术的应用

浅谈填石路堤压实技术的应用摘要：我国的公路国道主干线建设中，有许多路段通过丘陵、山区的石方或洪积土地带，路堤修筑需要使用碎石(砾石)、块石(漂石)作为填方材料。解决好填石路堤的压实标准、质量控制和施工检测，是当前高速公路建设工程的重要课题。本文首先分析了填石路堤产生差异沉降的原因，然后说明了填料和压实机具的要求，最后重点结合工程实例探讨了填石路堤压实技术的耍点。关键词：填石路堤；压实；强度；摊铺；沉降:thehighwaytrunkhighwayconstruct!oninourcountry,therearemanystoneroadthroughthehills,mountainsordiluvialsoilandembankmentconstructionrequirestheuseofgravel(gravel),stone(boulders)asfillmateria1.Solutionofrockfillembankmentcompactionstandard,testing,qualitycontrolandconstructionisanimportanttopicofthecurrenthighwayconstructionproject.Atfirst,thispaperanalyzesthecauseofdifferentialsettlementofrockfil1embankment,andthenillustratesthepackingandcompactionmachine,thelastkeycombinedwithengineeringexamples,discussesthemainpointsoftherockfillembankmentcompactiontechnology.Keywords:rockfillembankment;Compaction;Strength;Paving; settlement.屮图分类号：文献标识码：A文章编号：2095-2104（2013）填石路堤差界沉降的原因分析调查发现，我国境内己建成的高速公路填石路堤段均存在路面纵向裂缝，重者发生路面错台，轻的沿路线方向分布连续裂纹、裂缝，需要重新修复或处理。综合分析填石路堤差异沉降变形的原因如下：（-）压路机振动压实效果不佳现行规范耍求填石路堤使用的压路机吨位较低，振动压实未能使石块Z间嵌锁密实，路堤并未处于弹性状态，在填石路堤自重与外荷载作用下,还会产生残余变形。通过室内及现场土质路堤沉降量试验检测，压实路基在达到规范要求的压实度时，英完工后沉降率为0.4%左右。当填方路堤大于6m以上，压实不足或均匀性不好，碾压层厚度与填料不均匀，受填石自重压密变形时，形成拉伸与压缩应变区，均存在差异沉降，若两点的沉降量梯度大于0.6%以上时，有可能发生裂缝。（-）规范压实度与实际情况存在差异现行规范要求路基顶面150cm以下的压实度为90%,大于6m以上的高路堤均会产牛较大自重荷载，使填筑路堤压密沉降。如果将压实度由90%提高到93%,路堤在施工结束时，已经完成3.23%的完工后沉降率，则6ni路堤在施工后已经完成工后沉降量19.4cm,发生路堤差异沉降的变形可能性减小。（三）特殊地形的客观沉降 斜坡地形与半填半挖路基，在纵向与横向断面上即客观存在沉降的差异变形。同时沟谷或斜坡的底层基底难以压实，为形成压实层的工作面，经常增加底层的松铺丿孚度，使同•断面上密实度不均匀，造成差异变形沉降。填料和压实机具的要求(-)填料的选择石料是属于透水性好的筑路材料，因此在正常施工条件下，不做最佳含水量的限制，一般天然含水量即可，施工时主要以石料的最大粒径及强度加以控制。最大粒径的限制国外填筑石料的粒径不作限制，关健要选择与施工层厚度相适合的大型压实机械。但从施工性能方面考虑，日本的最大粒径以101以下为宜，但从考虑薄层施工以提高填方稳泄性出发，应尽可能使用粒径小的石料。我国的路基设计及施工规范，对填石路堤的石料粒径未做明细规定，但耍求其最大粒径不宜超过层厚的2/3,在路床范围内填筑石料最大粒径不超过10cm。当利用开山石料和隧道爆破的废磧为填料时，施工人员在进行开山和隧道爆破施工过程中就应当考虑到填方路堤对石料的粒径要求，进行适当的爆破试验，总结经验，使爆破后的石料满足填方耍求。对超粒径的石料应集中起来，进行二次爆破或人工砸碎，严禁超粒径材料上路。强度的限制 石料的强度是指饱水试件的极限抗压强度。我国公路路基施工技术规范明确规定填石路堤的石料强度不应小于15MPa（用于护坡的不应小于20MPa）。路堑挖出和隧道爆破产生的石料，要注意其强度和风化程度是否符合要求。（-）压实机具的选择由于石块粒径较大，质量较大，必须用口重较大的重型振动机碾压或重锤夯击或25t以上（对高速公路和一级公路应采用35〜50t）轮胎压路机碾压才能压实到理想的紧密状态。用振动压路机或夯锤压实能在压实时产牛振动力或冲击力，使石块产生瞬时振动而向紧密咬合状态移位，静载光轮压路机很难产生这种功效。重型振动压路机吨位的选择与最大层厚及最大粒径有关，当缺少上述压实机具时，可采用重载光轮压路机压实，但应减少每层填筑厚度和石料粒径，最厚不得超过50cin。而采用重型振动压路机或夯锤压实时，可加厚至1.0cmo不管使用哪种机具，在正式压实施工前，必须先做试验路段，确定适宜的虚铺厚度、碾压遍数及机械组合方式，以指导施工。填石路堤压实技术的具体应用（-）工程概况某试验路段为整体式路基，路基宽为2415cm。根据工程实际情况，该试验段除去两端桥涵填土，实际填筑长度为150m。试验段采用40、60、80cm松铺厚度试铺。其填料来源为路基挖方爆破石方与章家槽隧道渣土。两者均含有大量超粒径颗粒，超粒径颗粒采用空压机击碎、人工搬去或敲 碎的办法进行处理。经试验检测,石料强度达到15MPa以上，筛分检定，其巨粒料含量超过70%,满足石方路堤的填筑要求。(-)铺筑1、铺料在压实整平的路基上进行摊铺，为避免石方过分集屮，卸料时由专人指挥，内外分开，力求均匀，以保持摊铺后较为平整。个别不平处由人工用石块、石屑找平,山自卸汽车拉运石渣,推土机整平，粒径大于铺料厚度2/3的石块予以解小。2、摊铀厚度的控制试验路段路基填筑采取50cm的松铺厚度，采用以钢筋作为标杆的方法控制松铺厚度，标杆在路基中线和边线处每隔10m设置1根,每层填石料前在标杆上作松铺厚度的标记,并且按杆记挂线，然后按照标杆刻度进行松铺厚度的控制，确保填石均匀。(二)压实施工技术要点1、灌水法测定现场干密度首先测出填石料室内的最人标准干密度。对于填石料，根据室内击实试验确定最大干密度，将现场填料进行筛分试验，取40mm粒径以下的填料进行重型击实试验，然后根据40mm粒径以上的百分含量推出现场填石料的最大干密度。填石路堤实际现场干密度采用灌水法测定，试坑尺寸为填石料最大粒径的2~3倍，由挖出来粗粒料的质量与试坑体积之比算出现场密度，最后得到摊铺碾压层的压实度。