在高等級公路施工中,路基壓實度質(zhì)量的控制至關重要。壓實度不達標是造成路面破損,使用狀況差,通行能力差,交通事故多的主要原因。雖然造成路面破損的原因很多,如:軟土地基處理不當,路面結構層設計不合理,施工質(zhì)量差等,但其中一條重要的原因就是路基施工中壓實度指標達不到要求。所以,只有對路基結構層充分壓實,才能保證路基強度、剛度及平整度,保證及延長路基、路面的使用壽命。
在公路施工中,影響路基壓實度的因素有填土的好壞、地基處理、含水量控制、松鋪厚度以及施工機械設備的配套情況等,F(xiàn)以浙江杭寧高速公路二期工程為例,分析研究路基壓實度的影響因素及質(zhì)量控制。
一、路基壓實度控制的依據(jù)在進行路基施工時,應對填土的密實度和含水量進行現(xiàn)場控制
如已知土的最大密實度,利用式(1-1)即可求得不同壓實度時要求填土達到的密實度,并以此來控制和檢驗人工或機械壓實填土是否達到設計要求。檢驗路基填土的密實度和含水量可用濕度密度儀。
式中:K——壓實度(或壓實系數(shù));γ0——按標準壓實法所得的土最大密實度,g/cm3或t/m3;γ——路基填土實際達到的密實度,g/cm3或t/m3.據(jù)我國援外工程技術組用輕型和重型兩種擊實法對幾種土進行對比實驗的結果,得知重型比輕型擊實試驗所得之結果,最大干密度γ0平均提高約9.9%,而最佳含水量平均降低約3.5%(絕對值)。幾種土的對比值,見表1-1所列。其他類似的多次試驗結果,均得到相同的結論,即擊實功能愈大,土的最佳含水量愈小,而最大干密度及強度愈高。同時還得知,采用重型擊實標準后,土基壓實度至少可增加6%,而土基的強度可以提高32%以上。
一般情況下,采用輕型擊實標準時,土的最佳含水量(W0)對于粘性(塑性)土約相當于塑性限度的含水量;對于非粘性土則約相當于液體限度含水量的0.65倍。采用輕型擊實標準時,各種土的最佳含水量和最大密實度。
二、路基壓實度的影響因素及控制方法
1.施工季節(jié)的選擇氣候因素影響著路基施工的質(zhì)量,不同地區(qū)應根據(jù)本地氣候特點選擇合理的施工季節(jié)。
例如浙江省四季差別不明顯,但夏季多雨,路基填土含水量難以控制,故不是理想的施工季節(jié)。其它時間降水較少,氣溫適度,便于路基填土含水量及路基壓實度的控制。
2.路基填土的選擇在路基施工中,如果土質(zhì)不良,即使松鋪厚度適中,碾壓合乎規(guī)范,仍然很難達到壓實度標準。所以,一切路基填土都必須經(jīng)過試驗。在杭寧高速公路的施工中,路基填土普遍采用粗粒土,這種土的級配良好,加之本身的性質(zhì),一般只要機械碾壓合理、松鋪厚度適中,比較容易達到規(guī)范的要求。
3.土的含水量土的最佳含水量是由土的擊實試驗確定的。含水量的大小直接影響著土的壓實度,含水量越大,干密度越小。在施工中,將含水量控制在與最佳含水量相差正負2%的范圍內(nèi),壓實效果比較理想。土的含水量過大,壓實度必然小,會造成路基穩(wěn)定性降低,有時甚至出現(xiàn)彈簧土。含水量過小,難于碾壓,壓實度也難以達到規(guī)范要求。
4.松鋪厚度為保證路基的強度和穩(wěn)定性,使路面有一個必要的穩(wěn)固土基,在填筑土質(zhì)路堤時,應將填土分層壓實。在松散的黃土地區(qū)或其它松散土的挖方路段,也應進行壓實。《公路路基施工技術規(guī)范》及《杭寧公路技術規(guī)范》中明確要求必須根據(jù)道路的設計斷面分層填筑、分層壓實。采用機械壓實時,分層的最大松鋪厚度,高速公路和一級公路不應超過30cm.其他公路按土質(zhì)類別、壓實機具功能、碾壓遍數(shù)等,經(jīng)過試驗確定,但最大松鋪厚度不宜超過50cm.在路基施工中,填土的松鋪厚度往往不被施工單位重視,過厚碾壓的現(xiàn)象普通存在。
由于超厚填土,造成雖然路基填土上層符合要求,但開挖后下層仍比較松散,這就為以后路基的穩(wěn)定埋下隱患。杭寧高速公路第二合同段填筑路基的材料為粗粒土,采用灌砂法求得干密度,在作壓實度檢測時,要求取樣深度必須達到下層的頂部,這樣就避免了上述情況的發(fā)生。另外,路基填土也不宜過薄,填土厚度不應小于15cm.
5.碾壓過程的控制由于高等級公路路基壓實度高于一般公路,所以對碾壓過程的控制就更加嚴格。一般在碾壓過程中采用先輕后重、先靜后動、先外側后中間的碾壓方法。碾壓速度控制在1.5~2.5km/h,碾壓遍數(shù)控制在4~6遍。例如杭寧高速公路第二合同段的碾壓機械組合為:YZ14B振動壓路機靜壓一遍,1檔,1.5~1.7km/h.YZT16拖式羊角碾振壓2遍,2檔,2.0~2.5km/h,再用YZ14B振動壓路機靜壓一遍。碾壓完畢后經(jīng)隨機檢查15個點,壓實度最高為98%,最低為91.5%,平均壓實度為93.7>90%,符合要求。
通過以上的分析,可以看出,為確保路基壓實度達到要求,應從以下幾個方面入手。
、俑鶕(jù)本地氣候特點選擇合理的施工季節(jié);
、谝虻刂埔,在不增加工程投資的情況下采用級配好的填料;
、弁ㄟ^對選擇的路基填料進行試驗,選用最佳含水量;
、芴盍纤射伜穸葢獓栏窨刂疲
、菽雺簷C械、順序及速度的選擇應合理得當。
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