试论高速公路土石混填路基施工控制技术

2015-04-07欧阳汕

四川水泥 2015年3期

关键词：混合材料土石碾压

欧阳汕

（中交二公局第六工程有限公司，陕西西安 710075）

试论高速公路土石混填路基施工控制技术

欧阳汕

（中交二公局第六工程有限公司，陕西西安 710075）

在山区修建等级较高的高速公路的时候，经常会使用开挖路堑或是隧道的土石混合料来进行修筑路堤。同时，在山区中修建等级较高的高速公路时，可能会遇到大量的使用比例与类型不同的土石混合材料对路基进行填筑的情况，所以，对比例以及类型不同的土石混合材料的不同路用性能以及在施工过程中采用的路基施工技术是现阶段的重要技术问题。本文从土石混合材料的特点以及高速公路建设过程中土石混填路基的控制、施工技术两个问题出发，对高速公路土石混填路基施工控制技术进行探究。

高速公路土石混填路基施工控制技术

近年来，随着我国经济的快速增长，与之息息相关的高速公路交通也得到了大力的发展。交通运输是经济的命脉，未来一段时间中我国会在大部分地区修建等级较高的高速公路。由于我国幅员辽阔，有多种多样的地势地貌，且西高东低，大部分地区为山岭重丘，所以在山区修建等级较高的高速公路的时候，大多会使用开挖路堑或是隧道的土石混合料来进行修筑路堤。同时，在山区中修建等级较高的高速公路时，可能会遇到大量的使用比例与类型不同的土石混合材料对路基进行填筑的情况，所以，对比例以及类型不同的土石混合材料的不同路用性能以及在施工过程中采用的路基施工技术是现阶段的重要技术问题。

一、土石混合材料的特点

1、什么是土石混合材料。这里所说的土石混合材料指的是突然各地表层土以及岩石经过外力作用而形成的材料，特别是在山区工程的施工过程中，经过爆破等手段而形成的材料。另外，在河流的沉积地段，也会由于水流的作用而形成土与砾石的混合材料。

2、土石混合材料的基本性质。作为一种天然的筑路材料，土石混合材料主要有以下性质：土石混合材料在材料的组成上差异比较大，从不均匀系数来看，有的会高达几千，有的就较小；土石混合材料还具有十分良好的压实特性，在材料中的粗颗粒的含量低于百分之七十的时候，最大干密度会随着粗颗粒含量的增加而变大，在粗颗粒的含量高于百分之七十的时候，最大干密度就会随着粗颗粒含量的变大而开始变小；土石混合材料的压实体是一种低压的缩性土，在材料中粗颗粒的含量低于百分之七十的时候，随着材料中粗颗粒含量的变大，压缩模量也会增大，压缩系数、孔隙比会减小；伴随着材料中的粗颗粒的含量继续变大，土石混合材料的压缩系数也会有所加大。

二、高速公路建设过程中土石混填路基的控制、施工技术

1、填料的选用以及施工准备。在工程开工前期，负责工程的施工单位应该在对设计交底以及设计文件进行全面熟悉的基础上，对工程进行施工调查以及现场核对，如果发现存在问题就要根据相关的程序及时地提出修改意见并报请对设计进行变更。大量的实验结果证明，土石混合材料中的岩石的强度会对路基的长期稳定性产生十分重要的影响，是对路基产生影响的主要因素；材料中岩石的颗粒以及颗粒的组成特征是对路基的稳定性产生影响的次要因素。所以，在选择路基填料的时候，首先要根据土石混合材料的岩性对其加以分类，之后，再根据材料的最大粒径以及级配对其进行控制。要注意的是，盐化岩石、膨胀岩石、崩解性岩石以及易溶性岩石等不可以直接用在路堤的填筑中，对于天然生物土石混合材料来说，在工程的建设过程中，中硬质以及硬质石料中可以使用的最大粒径不能超过压实层厚的三分之二；对于弱风化或是软质的石料来说，填料的最小强度即CBR、路床、挖方路基以及零填：0到0.3米区是百分之八，0.3到0.8米区是百分之五，对路堤来说，0.8米到1.5米是百分之四，在大于1.5米的情况下是百分之三。其中，材料的最大颗粒不得大于压实层的层厚，具体的松铺厚度值最好能够控制在30厘米左右。如果填料发生变化，那么最后一层的用于土石填筑的填料的最大粒径要小于15厘米。在碾压前，可以对材料进行多次的洒水作业，使石块在进行干湿循环后能够充分的发生崩解，在摊铺时，可以使用大型的推土机对材料进行反复的耕耙，使材料中的超粒径的颗粒能够被破碎，在进行压实时可以使用光轮压路机与凸块振动压路机相结合，或是振动羊足碾等办法。

2、压实机械的配套组合以及选型。和普通的填土路基相比较而言，由于土石混合材料自身的粒径比较大，相应的，强度也较高，在实际的施工过程中需要比较大的压实功能对其进行处理才能使土石混合材料达到比较令人满意的稳定的状态，才能够用于工程建设中。总而言之，对于土石混填路基工程来说，对于压实机械的选择标准是激振力较大（50吨左右），工作质量大（18吨或更高），振动频率适宜（30到45赫兹），且振幅较高（1.5毫米）以上的适用机型，最好是选择拖式的振动压路机。

3、填料的整平、摊铺以及压实。在实际的施工过程中，对土石混合材料使用合理的摊铺工艺可使材料达到较为理想的状态与结构，从而在最大限度上避免发生填料离析的现象，进而使压实效果得到一定的提高。如果土石的比例差异过大，可以使用分段或是分层的方法进行填筑，在对土石混填路基进行摊铺的时候可以使用渐进式的方法进行摊铺。在这一过程中要注意以下两点，第一，对于最大粒径的控制要求，应考虑到现有的压实机械的功率是否能够满足工程中对于压实的要求，不要因为对最大粒径的限制放松而要求施工时需要提供功率过大的压实机械，另外，在一定的层厚下，材料的最大粒径所起到的积极作用是在一定的、合理的粒径的组成范围中展现出来的。第二，对于土石混合填料的不均匀系数进行控制，在这里需要注意的是，土石混合材料在工程中可以接受的不均匀系数应是5以上，在这个数值范围内材料才会得到有效的压实。

4、填料的压实工艺。在不同的条件下，如果图是混合路基想要收到最好的压实效果，那么就会对压路机的碾压变数、碾压组合以及碾压速度有一定的要求。对于碾压变数来说，土石混填路基在实际的施工过程中的碾压遍数需要通过一定的试验路段来确定，事先可对试验路段进行铺筑，之后，将现场的实际压实机械情况以及具体的工程性质相结合，对压实质量以及碾压遍数的关系进行一定的研究，从而找出能够在满足压实要求的前提下比较经济的碾压遍数。对于碾压组合来说，在施工过程中选择碾压组合的标准可以是对拖式振动压路机进行优先选择，不是选用单一的自行式的压路机。对于碾压速度来说，在工程的施工过程中，对压实机械的安全性、经济性以及机械性能进行综合研究，比较合理的碾压速度应在每小时2到4千米之间，并且在碾压过程开始时应使用较慢的速度。

5、路基边坡的施工技术。在对路基边坡进行施工时，要注意边坡的厚度与坡度以及边坡的码砌方式两点内容。对于边坡的厚度与坡度的问题要注意，对于土石混填路基工程中的路基可以使用码砌施工方法，常用的码砌边坡的方法有台阶式以及单坡式两种，在施工过程中要按照路基的具体填筑高度来选择边坡形式。对于边坡的码砌方式来说，现阶段施工过程中常用的有两种工艺，一种是先进行码砌再填筑，另一种是先进行填筑再码砌。根据土石混填路基工程的特点可以使用先进行填筑再进行码砌的施工办法。