填石路基施工工艺控制技术的现状及其问题研究

'　　填石路基施工工艺控制技术的现状及其问题研究：我国堆石坝工程相关的工艺与理论发展比较成熟，这对填石路基施工有着一定的帮助，但是填石路基施工工艺有着自身特有的工程特点，正是在此特殊性与发展现状的基础上，才可以有针对性的找出问题所在。　　关键词：填石路基施工；发展现状；问题　　Abstract:ourrockfilldamengineeringrelatedprocessandtheorydevelopmentmoremature,therockfillsubgradeconstructiontohavethecertainhelp,buttherockfillsubgradeconstructionprocesshasitsuniquefeaturesoftheproject,itisintheparticularityanddevelopmentonthebasisofthecurrentsituation,justcanbetargetedfigureoutis.　　Keyentpresentsituation;question　　　　　　：TU74：A： 　　我国古代就已大量采用石料修筑堤坝。由于当时生产力水平低下、缺乏施工机械，石料堤筑主要采用人工码砌和自然堆码的方法，实践经验很少，也没有形成一定的工程理论。20世纪50年代，水利上与填石路基相似的结构工程—堆石坝在我国的修筑开始了对大粒径材料填筑技术的研究。随着面板堆石坝的迅速推广，研究工作的深度和广度有明显扩展。20世纪50年代在国外出现的振动碾压使堆石坝的修筑产生质的飞跃;70年代以来又完成了从抛填堆石到碾压堆石的过渡，开始采用薄层振动碾压技术修筑堆石坝，从而获得了许多工程实践经验，形成了一些理论。这标志着堆石坝的修筑进入了应用现代技术的阶段。在堆石料与垫料的动、静力特性、级配优化结构型式、堆石坝非线性有限元模型及二维、三维静、动力分析与动力模型试验，填料控制爆破开采、施工振动碾压等方面取得了丰硕成果。我国水利部门掌握了成套关键技术，有的成果达到了世界领先水平，编制了《混凝土面板堆石坝设计原则和施工规范》，且对堆石料规划、采、运、级配、运铺以及碾压等工艺作出科学总结，特别是建立了完善的填筑质量控制、检验与监测方法。　　与堆石坝工程相比，公路填石路基施工具有自身的工程特点:　　(l)堆石坝工程的坝址一般选在地基条件良好，甚至是基本不产生压缩变形的基岩上。而作为线状的公路工程，线路所经过的地质条件较为复杂，很多是不良地质和地基承载力不足的地区。 　　(2)堆石坝工程的坝址固定，而且堆石料场固定、单一，其颗粒级配相对稳定也较易控制，施工现场的碾压参数也容易监控。而公路上填石路基的石料多来自沿线，石料的开采、爆破以及破碎工艺相对难以控制，从而导致填料的粒径组成变化较大，路基施工的碾压参数变化较大，致使填石路基的质量控制相对而言比较复杂。　　堆石坝的施工工艺、施工参数以及检验标准都不能直接用于填石路基的施工，但是在填筑材料控制，碾压控制等许多方面上的经验与理论都可以得以借鉴。　　二、国内外填石路基施工工艺控制技术现状　　英国运输部在1986年的《公路工程技术规范》中列有两类包括填石或填土石在内的材料。一类是用做一般填土的粗粒料中的1C亚类，另一类是用做起动层的选用粗粒料中的6B亚类。日本填石路基填筑的控制方法大致可分为质量指标控制式和施工工艺控制式两种。一般多采用质量指标控制式，依据《JISA1214土的灌砂法密度试验》测定密度和孔隙率实施现场管理，密度控制的方法有灌水法、现场CBR和平板载荷试验(K值)等方法，但这些方法费力费时。因此硬岩粗粒料的填石路基难以使用质量指标控制式进行现场管理，多采用施工工艺控制，即先进行填筑试验(模拟施工)，就压实机械(机型重量、振动数、轮胎压力)、压实遍数、铺厚、施工含水量作出规定，并向施工人员发出指令。 　　我国公路部门从80年代至90年代中期开始修筑填石路基。近几年来，国内在填石路基的施工、检测方面做了大量的工作，通过工程实践与试验研究总结出了一些经验，取得了一定的成果。例如在京珠高速公路粤北段、晋焦高速公路、江西昌厦一级公路、贵州贵黄一级公路、福建福泉高速公路等工程施工过程中，进行现场试验，开展专题研究，积累了一定经验，推动了填石路基修筑技术的发展。国道309线武涉段改建工程进行了填石路基压实试验研究。通过对压实厚、压实遍数、密实度等影响压实效果因素的分析，提出了控制压实质量的控制标准。京珠高速公路某子项目二级公路k24+120一k24+200进行填石路基试验，现场质量采用压实计测定法控制，得出压实遍数与压实度之间的关系。国道312线蓝田至小商源段填石路基研究，提出对石料强度不能小于15MPa，对强度质量较差的填石料，则要求做CBR试验。质量评定中采用控制沉降量极限值的方法。国道309线武安至山西省界段填石路基施工中采用控制粒径和压实度，选择最佳压实机具，配合控制压实遍数的方法，以无轮迹时，判为密实状态。　　综上所述，国内公路部门对填石路基的施工技术虽进行了大量试验与施工实践的研究，积累了一定经验，但不成体系，目前还有以下一些问题急需研究或深化:(l)填石路基的结构类型划分方法与意义;(2)不同粒径和不同级配范围的碎石的强度指标和物理力学指标的标准值与试验方法没有统一的技术要求;(3)对碎石填料的开采及爆破技术未有系统地研究，现场石料的粒径组成变化过大，不便于现场施工工艺的控制;(4)对路基的地基处理技术还没有较为具体的技术规定;(5)不同压实机具及其不同压实机具组合与不同压实厚度之间的施工组织与工艺控制有待于进一步研究;(6)有待进一步明确填石路基施工时的含水量问题;(7)填石路基的边坡施工控制技术:(8)对于浸水、半填半挖路基等特殊填石路基的施工控制没有明确的技术指导。 　　目前国外缺乏针对填石路基施工工艺的系统试验研究，而国内对填石路基的研究起步较晚，对大粒径碎石这一填料的工程特性和施工工艺没有较为系统深入的研究和完善的施工经验总结，并且这些经验也缺少一定的理论指导和支持。现行公路设计施工规范中相关条文是借鉴填土路基和土石混填而来的，或者是取自水利、铁路工程施工经验，针对性不强，而且对于施工工艺的要求简单，没有定量的技术指标。同时现场施工工序要求各不相同，还没有形成较为统一、规范的技术要求。因此，填石路基这一特殊类型路基的施工工艺鱼需进行深入系统研究。　　'