砂砾石路基施工技术

砂砾石路基施工技术作者：李明来源：中小企业管理与科技上旬刊2011年第04期摘要：根据JTJ0342000公路路面基层施工技术规范要求，结合工程实践经验，就 砂砾石材料的级配要求、砂砾石颗粒压碎值要求、摊铺及压实工艺、路基压实指标及现场测定 方法和养护及面层施工几大方面进行了总结，得出了砂砾石路基基层施工工艺流程图和相应参 数的控制指标，提出了相应的砂砾石路基基层的施工技术体系。关键词：材料性能摊铺压实度养生1材料性能要求1.1砂砾石材料级配要求砂砾石属于无粘性颗粒材料，强度的形成主要依靠颗粒之间的嵌 挤、密实原理。因此对砂砾石材料，首要一点就是砂砾石的级配必须满足规范要求。砾石最大 粒径不应超过37.5mm，用做底基层时，砾石最大粒径不应超过53mm。砂砾石颗粒粒径过大 时，存在的主要问题是难以压密实，混合料中存在较大的孔隙。因此对于超粒径部分的颗粒， 应予以剔除。在砂砾石中小于0.075mm的粘粉颗粒对砂砾石的性能也有很大的影响。小于0.075mm部 分的细小颗粒含量对于混合料的膨胀性有较大影响。该部分含量越大，膨胀量越大。据以上分析，基于此，施工中首先将超粒径的大颗粒选出。砂砾石应尽量选择小于 0.075mm的粘粉颗粒少的砂砾。1.2砂砾石颗粒压碎值要求公路路面路基施工技术规范规定:级配砂砾石做基层时，石 料的压碎值应满足一定的要求。对不同等级的公路，具体要求如表1所示。施工工程中除满足以上要求外，还要控制长扁型颗粒所占百分率。颗粒属于那种长扁型 的，极易压断。当这种颗粒在混合料中的排列属于长轴与作用力垂直时，极易压断。压断后的 颗粒要产生变位，使上部分的混合料处于一种不稳定状态。因此对于混合料中长扁型的砂砾石 应予以剔除，或者控制长扁型颗粒所占百分率在一定的范围内。2摊铺及压实工艺级配砂砾石施工的工艺流程顺序为：准备下承层一施工放样-做好培肩土-运输和摊铺级 配砂砾石一整平碾压成型一养生。由于砂砾石基层出现病害的主要原因是砂砾含泥量过大；砂砾级配不良，碾压厚度过厚， 导致压实度不够；在水的作用下容易发生水破坏或冰冻破坏等。因此针对这些病害，在施工中 应注意以下几个问题。2.1摊铺前对于下承层顶面进行彻底清扫，使表面不留任何杂物和浮土。对于表面过干、 表层松散，应适当洒水压实；如土过湿，发生弹簧”现象，应采用开挖晾晒、换土，或掺加适 量水泥、生石灰等措施进行处理，增加粘结性，条件允许下可辅以人工将大颗粒进行分拣。2.2运来的砂砾石混合料在摊铺之前，在下承层上洒一点水，但不要太多。其主要作用是 使砂砾石混合料与下承载层之间能较好地结合在一起。2.3砂砾石混合料摊铺后，应尽快摊铺、碾压成型。2.4压实时宜采用吨位较大的振动压路机。因为振动压实时，振动产生的快速连续冲击力 作用于土体表面，每冲击一次对土体产生一个压力波，使土体颗粒间的摩擦力减小，小颗粒易 处于运动状态，彼此相互填充。再加上振动碾静压力的作用，进一步促使颗粒的填充，压实效 果较好。2.5施工中应有充足的水份，使砂砾石混合料含水量稍大于最佳含水量，一次碾压成型， 使砂砾石混合料成为一种密实而稳定的结构。2.6为了保证砂砾基层边部的厚度和稳定，应在铺装之前，培好路肩。同时，为及时排掉 多余的水分而不使水渗入路基、降低路基强度，应每隔5m做一道泄水槽。3路基压实控制指标及现场测定方法粗粒土与细粒土在颗粒组成和压实性方面有很大的不同，不能用简单的k=y/y0来评价土 的压实度。施工现场填土的颗粒粒径与标准试验所用的土样的颗粒粒径可能有很大差异，填土 中含有超粒径的颗粒是很正常的。在这种情况下，含有超粒径的砂砾石材料可能处于不同的物 理状态，在评定时宜选用合适的密实度指标和方法进行压实度计算。压实控制指标有： 干密度。当压实标准为干密度时，衡量压实质量的关系式为：(1)只要压实后实测的干密度值pd大于或等于设计要求压实质量控制干密度标准pd0，则为 合格。 相对压实度。（2域式中Dr、P分别为压实质量标准要求的压实度、压实值。pdmax、pdmin为同一土样的最 大、最小干密度。 孔隙率。当压实标准采用孔隙率时，衡量压实质量标准需满足：（3）式中n压实质量要求的孔隙率；VV孔隙体积（包括孔隙气体积和孔隙水体积）；V土体的总体积。施工现场出现超粒径颗粒是经常的事，对于砂砾石混合料这种大颗粒的超粒径土的现场 质量控制，目前仍采用干密度和孔隙率，而孔隙率是由干密度计算得到的，归根到底是干密度 这一项主要指标。干密度的测定，可采用灌砂法。但由于超粒径砂砾石的尺寸大，开挖的试坑尺寸大，开挖 土料多，费时费力。为此对压实标准的控制也可以采用一些间接的方法。如：用现场压实参 数作为质量控制标准。依据经验，按照不同道路等级要求，选取外观上无明显轮迹，在规定的 压实机械（规格、型号、碾重、振动频率和行车速度等）条件下，用一定的填铺层厚、碾压遍数 等压实参数进行质量控制压实的密实程度。表面沉降量控制。当填筑料铺平后，在表面设置 10-20个测点，涂上油漆做有色标志，用水准仪测定各点高程，经碾压后，再测定碾压后各 点高程，计算沉降量的平均值，与松铺厚度之比求得沉降率，根据沉降量或沉降率判断压实后 的密实程度。4养生底基层及基层铺筑好后，应将其养护一段时间再铺筑面层。宜采用湿草帘进行养生。草帘 均匀铺好后，应立即洒水，并在养护期间保持草帘的潮湿状态。也可以用洒水车经常洒水养 生，每天洒水的次数视气候而定。由于砂砾石容易松散，养护时禁止任何车辆在基层表面行 驶。在有条件的地方，也可采用沥青乳液进行养生，沥青乳液的用量按0.81.5kgm3（指沥青 用量）选用，宜分两层喷洒。第一次喷洒沥青含量约35%的慢裂沥青，使其能够稍透入基层表 面。第二次喷洒浓度较大的沥青乳液。5结论5.1砂砾石的级配情况直接影响到其强度性能。用级配砂砾石作基层时，砾石最大粒径不 应超过37.5mm，同时小于0.075mm部分的细小颗粒含量对于混合料的膨胀性和冰冻破坏有较 大影响，要严格控制0.075mm部分的含量。5.2在砂砾石施工工艺流程中应作好培路肩。从而保证在有边界约束的条件下使得砂砾石 这种无粘性颗粒材料压实时不易向外松散，确保基层边部密实度及厚度。参考文献：1 JTJ0342000公路路面基层施工技术规范S.北京：人民交通出版社，2000.2 JTJ05193公路土工试验规范S.北京：人民交通出版社，1993.