探讨砂路软基填筑施工处理分析

(整期优先)网络出版时间:2018-12-22
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探讨砂路软基填筑施工处理分析

罗伟宾

非常细,水分散失较快,待底层砂达到最佳含水率时,表层砂还处于较干状态,特别实在雨季高温季节。同时,

关键词:粉细砂;公路软基;施工技术;工艺;质量

工程概况

由广东某建筑公司承建的某地区PO项目B标段是某地区国家公路网中拟建的主要干道。道路里程为PK52+000~PK91+810,全长39.81km,其中公路软基长度为36.2km,按照中国一级公路标准建设,采用沥青混凝土路面,标准宽度12m,按照双向2车道设计。项目区域位于某地区沿海区,比邻太平洋,主要地貌单元为冲积平原地貌,地势平坦,地形略有起伏。路线区域内主要分布物为粉细砂,砂质纯净,含泥量低,可用作公路软基填筑材料。因此全线公路软基设计采用路线附近天然砂填筑,平均填筑高度约1.5m,填砂公路软基两侧和顶部分别设置有30cm厚的混凝土土封层,以保证填砂公路软基整体稳定性。

一、粉细砂材质特点路线

所处滨海地区的粉细砂呈现无黏性,抗剪特性小,内摩擦角大,渗透系数大等特性,在干燥状态下的粉细砂呈现松散状,无稳定性,使用重型压路机在干燥状态下很难压实,碾压后仍然处于松散状态;湿砂形态下,砂的内摩擦角减小,具有一定的黏聚能力,在外力碾压后砂体强度明显提升,可形成密实状态,具备一定承载能力且稳定性好。因此在施工过程中采用分层填筑、洒水碾压的方式,使填砂公路软基达到规定的承载力和稳定性。公路软基填砂施工前,通过对沿线砂材料进行筛分、含水率、干密度、击实等试验,确定砂的均匀性、最佳含水率、最大干密度和CBR,选取合格的砂作为公路软基填筑原材料。选定的砂场试验结果显示,PO项目沿线砂的最优含水率为12.8%~14.8%,最大干密度为1.68~1.74g/cm3,CBR值为8.9~11.2,所有料场均符合相关规范对公路软基填料的指标要求,可用于公路软基填筑。

二、粉细砂公路软基填筑施工工艺

(1)测量人员按照每25m整桩号布设中心桩,打入木桩进行标记,同时按照1∶3的坡率放出公路软基填筑的坡脚线,坡脚线外延2m设木桩并标识警示带,作为清表界限。间隔25m取一断面,用水准仪测量公路软基左、中、右3点的实际高程,计算各断面公路软基填砂的实际厚度和层数,根据前期试验段的情况,填砂考虑1.16的松铺系数,每层松铺厚度不超过50cm。(2)公路软基清表采用挖机配合推土机清表,平均厚度控制在30cm左右,现场实际清表厚度由腐殖土厚度决定,保证表层种植土及草皮等植物根系彻底清除,若地下水位太高,可在公路软基边桩1.5m外外排水沟降水。清表结束后,使用推土机对原地面进行整平,然后浇水密实,最后进行压实度检测(压实度大于90%则合格),若结果不合格则采用推土机碾压与浇水密实同时进行的方法来处理,直至检测结果合格为止。(3)填砂采用全断面整体填筑、分层压实,每层松铺厚度不超过50cm,且不低于15cm,挖掘机在路线附近的取砂场取砂,自卸车运至施工现场,挖机配合推土机进行布料。填砂一段后可用推土机进行整平,填砂宽度大于设计值50cm以上,公路软基范围内都要用推土机履带碾压到位。

三、洒水是填砂公路软基施工的关键

填砂整平后,在路线外设置临时取水坑,利用潜水泵人工洒水,洒水量控制根据碾压前检测的含水率确定,现场洒水时,先两边后中间,碾压前表面应无积水,做到均匀洒水,浇水至填砂没有明显沉降为止。由于粉细砂材料的自身保水性能很差,即泄水速度非常快,吸水量很大,因此碾压过程的最佳含水率控制是非常重要的环节,保证碾压时的粉细砂含水率在最佳含水率和饱和状态之间。同时在下层填筑之前,必要时应对下层完成的填砂表面洒水,防止其顶面受其保水性差和风吹砂化而松散并影响上层的填筑。公路软基分层填筑,在进行推土机或挖机碾压的同时,进行浇水密实,碾压2~3遍,排除砂体内的气体,完成压实后进行压实度和EV2检测;如果结果不合格,则继续进行浇水碾压作业,直到检测结果合格,以此循环直至填砂至设计标高。完成公路软基填砂后,及时进行封层和包边土施工,保护填砂公路软基,防止填砂公路软基直接暴露在外,受降雨影响,冲刷边坡。封层及包边土选用塑性指数小于30的黏性土作为原材料,由于黏土与粉细砂在性能上的差异,粉细砂可以采用水压法施工,黏土则必须在达到最佳含水率时进行碾压才能达到压实效果。

四、质量控制要点

4.1原材料试验

选取现场具有代表性的原材料进行试验分析,确定现场砂的物理特性和路用性能。(1)筛分试验。选取筛孔尺寸为0.6、0.3、0.15、0.075mm进行筛分试验,获得小于0.075mm的颗粒含量。(2)CBR强度试验。根据项目压实度要求,按重型击实的试验方法,对成型试件进行CBR强度试验,分析比较各砂样强度状况。CBR值是判断砂样合格的重要指标,本项目设计规定公路软基填砂的CBR值大于6。(3)击实试验。本项目采用重型击实试验,通过对原材料砂进行击实试验,分析得出粉细砂的击实特性,从而确定了影响粉细砂压实的因素,了解最大干密度及最佳含水率,以指导施工。

4.2含水率控制

粉细砂在击实试验中存在着最佳含水率和最大干密度,根据现场施工要求,采用重型击实方法确定最佳含水率。试验结果表明,重型击实的最佳含水率为12.8%~14.8%,最大干密度为1.68~1.74g/cm3。图1为某地区PO项目使用的粉细砂在重型击实条件下砂样干密度和含水率的关系曲线。

图1重型击实砂样干密度和含水率的关系曲线

由于砂在重型击实试验下,干密度和含水率曲线表现为双峰特性,即在含水率较低时对应一个较小的干密度峰值,在含水率较高时对应一个较大的干密度峰值,说明粉细砂有干压实和湿压实两种特性。湿压实状态下的含水率即为现场所要控制的最佳含水率,对应的干密度也就是最大干密度,因此试验结果一般取较大含水率下的最大干密度,不考虑砂在干燥状态下的干密度值。

湿砂状态下,在一定砂的含水率变化区间,砂的干密度变化不大,说明粉细砂在一定的含水率范围内,可以被良好的压实,这一特点方便了施工中对填砂洒水量的控制。当含水率过大时,碾压时出现的弹簧现象不会对公路软基质量产生不利影响,可利用其高渗透性的特点,等待多余水分下渗后,再对出现局部弹簧现象的路段进行碾压,即可达到规定的密实度。本项目填砂公路软基洒水,采用在路线沿线附近开挖蓄水池,使用两台功率为30m3/h的潜水泵抽水,根据现场经验,一次填砂200m,一层填砂厚度为30cm,填砂方量约为840m3,洒水方式为每三米为一单位向前推移,则需要洒水4.2h,方能达到水密法压实要求,即每立方砂需洒水0.3m3。

4.3压实度控制

在实际施工中,考虑到压实设备的压实功率有限以及水密法的密实效率,根据设计要求分层厚度按30cm控制。如果分层过厚,由于粉细砂颗粒分层太厚也影响机械压实的效果,难以保证底层粉细砂达到密实状态。通过多次对填砂标高测量结果的分析,一般浇水密实过后,砂会下沉2cm左右,之后再经过机械压实后,标高基本没有改变(0.5cm以内)。在实际施工中发现,影响粉细砂公路软基填筑压实度的关键是水密法压实,机械压实只能起到辅助作用。设计中要求的填砂公路软基压实度为大于95%,EV2大于50,试验中大量的数据表明,在没有机械压实之前测得的压实度和EV2一般情况下均能达到设计要求(在推土机整平填砂过程中相当于已经进行过一次碾压)。

结束语

必须通过不断的技术创新,适应沿海项目地域环境,提高自身企业核心竞争力。本项目针对粉细砂公路软基填筑的特点,着重对粉细砂公路软基压实工艺进行分析和探讨,比较全面地研究了粉细砂公路软基填筑的施工工艺,并通过对现场试验和观测数据的分析总结,提炼出粉细砂公路软基填筑施工的最佳施工工艺,对以后类似工程施工具有指导意义。牢固树立财务管理的观念,重视资金的管理,真正把资金视为维护企业的生命线,讲求资金的使用效果,让每位员工都认识到财务管理的重要性。企业领导者应重视财务管理,懂得财务管理,抓财务管理,把有限的资金合理地用到生产中去,实现企业资金运动中良性循环,保证生产的正常进行,使企业健康发展,提高经济效益。

参考文献

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