填石路基施工技术在公路施工中的应用研究

(整期优先)网络出版时间:2024-01-16
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填石路基施工技术在公路施工中的应用研究

许伟平

景洪市地方公路管理段,云南 景洪 666100

摘要:填石路基施工技术是公路建设中的一项重要技术,它在公路工程中的应用具有重要意义。为了有效提高填石路基施工技术水平,保证公路工程的施工质量,本文通过文献综述和实地调研,首先,介绍了填石路基的定义和施工特点,对填石路基施工技术在公路施工中的应用进行了研究和总结,研究表明填石路基施工技术在提高路基承载力、提高路基稳定性、降低施工成本等方面有无法比拟的优势作用。本文旨在为相关工作人员提供借鉴参考,并助力我国交通事业实现进一步发展。

关键词:填石路基;施工技术;公路建设;路基承载力;路基稳定性

引言:公路建设是一个复杂而庞大的工程系统,其中路基是公路工程中的重要组成部分。路基的质量和稳定性直接影响着公路的使用寿命和行车安全。在路基的施工过程中,填石路基施工技术作为一种常用的施工方法,得到了广泛应用。填石路基施工技术是指在路基施工中,采用适当的填料材料进行填筑,以达到增加路基承载力、提高路基稳定性和降低施工成本的目的。填石路基施工技术在公路建设中具有重要意义,它不仅能够满足公路工程的需求,还能够提高公路的使用寿命和安全性。

一、填石路基的定义和施工特点

填石路基是公路建设中常用的一种路基构造方式,通过使用适当的填料材料进行填筑,形成坚实的路基层。填料材料可以是天然石料、碎石、砂石等,通过合理的施工工艺和技术措施,使填料紧密排列、间隙填充,从而提高路基的承载能力和稳定性。填石路基施工具有以下几个特点:

(一)多样性的填料选择:填石路基施工可以根据具体工程要求和地方资源条件,选择合适的填料材料。可以利用现场可获得的石料资源,减少采购和运输成本。

(二)施工工艺简单:填石路基施工工艺相对简单,施工过程包括路基准备、填料选择、填筑施工和路面处理等环节。相比传统的土石路基施工方法,填石路基施工过程更加快捷高效。

(三)提高路基承载力:填石路基通过填料之间的相互锁固作用,增加了路基的承载能力。填料的紧密排列可以有效分散荷载,减小对下层土质的挤压变形,提高路基的稳定性。

(四)提高路基稳定性:填石路基施工技术能够提供较好的排水性能,减少积水对路基稳定性的影响。填料材料之间的相互锁固作用可以增加路基的抗侧移能力,减少因土质松软而引起的沉陷和变形问题。

(五)降低施工成本:填石路基施工技术相对于传统的土石路基施工方法,可以降低施工成本。填料材料的选择灵活性较高,可以根据实际情况选用当地丰富的石料资源,减少运输和采购成本。此外,填石路基施工工艺简单,施工周期短,能够提高施工效率,降低劳动力和设备投入。

二、填石路基施工技术在公路施工中的具体应用

(一)填石基层施工

填石基层施工是填石路基施工技术的核心应用之一。该施工过程主要包括以下步骤:首先,进行基层准备,清理和平整路基,确保基层的平整度和坚实度,为填石基层提供良好的基础。其次,根据设计要求和现场条件选择适宜的填料材料,如天然石料、碎石等。填料应具有良好的力学性质和稳定性。然后,将填料均匀铺设在基层上。可以通过机械设备或人工进行均匀分布,确保填料层的厚度均匀,以提供均衡的承载能力。接下来,使用夯实设备对填料进行夯实处理,增加填料之间的密实性。夯击力度应均匀分布,确保填料的均匀夯实,提高填料的密实度和稳定性。夯实处理完成后,使用压路机等设备对填料进行压实处理。压实能进一步提高填料的密实度和稳定性,增加填石基层的承载能力。最后,根据需要进行表面处理。可以进行平整、整齐、喷水等处理,以确保填石基层的平整度和稳定性。通过以上步骤的有序施工,填石基层能够提供良好的支撑和承载能力,为公路的稳定和耐久性提供坚实的基础。

(二)填料运输

填石路基施工中,填料的运输是至关重要的环节。填料运输的主要目的是将选定的填料材料从采石场或堆场运送到施工现场。常见的填料运输方法包括人工搬运和车辆运输。人工搬运适用于较小规模的施工现场或采石场与施工地点距离较近的情况。这种方式需要充足的劳动力,并使用适当的搬运工具。在人工搬运过程中,需要确保劳动力的安全和协调配合,以提高工作效率。车辆运输适用于大规模施工和较远距离的填料运输。常见的运输车辆包括吨车和自卸车等。车辆运输能够提高运输效率和工作效益,适应大规模施工的需求。在进行车辆运输时,需要注意车辆的稳定性和装载量的合理控制,以确保安全和有效地运送填料。无论是人工搬运还是车辆运输,都需要在运输过程中确保填料的质量和完整性,而且两种运输方式各有利弊,在实际施工过程中应结合实际情况合理选择(如表1所示)。填料应经过正确的装载和固定,避免在运输过程中发生散落和损坏。此外,在运输过程中,需要合理规划运输路线,遵守交通规则,确保运输的顺利进行。

运输方式

运输量(吨/小时)

运输距离(千米)

运输效率(吨/千米/小时)

人工搬运

5

0.5

10

小型吨车

10

2

5

自卸车

20

5

4

大型吨车

40

10

4

表1 填料运输效率对比

(三)边坡码砌防护

填石路基施工技术在边坡防护方面的应用主要体现在边坡码砌防护上。边坡码砌防护旨在防止边坡的坍塌和侵蚀,提高边坡的稳定性和安全性。首先,进行边坡准备工作,清理和修整边坡表面,确保坡面的平整度和坚实度。这样可以为后续的码砌工作提供一个良好的基础。其次,选择适宜的石料作为码砌防护材料,如块石、砾石等。石料应具有良好的力学性质和抗侵蚀性能,能够承受边坡土体的压力和水流的冲刷。然后,将石料按照设计要求进行码砌。可以通过人工或机械设备将石料垒砌在边坡表面,形成稳定的防护结构。码砌的方式和形式根据具体情况而定,可以是平行码砌、梯形码砌或其他形式。为增加防护结构的稳定性,对已垒砌的石料进行稳固处理是必要的。常用的稳固处理方法包括使用钢筋、钢丝网等进行固定,以增加防护结构的抗倾覆能力和整体稳定性。在进行边坡码砌防护时,还需考虑边坡的排水设计。合理的排水设计可以确保边坡内部的水分得到及时排除,减少水分对边坡的不利影响。可以采用排水沟、排水管等措施,以保持边坡的排水畅通。

(四)材料摊铺

首先,进行准备工作,包括清理和平整路基。清理工作包括清除杂物、泥土和碎石等,以保证基层的平整度和坚实度。平整度的要求可以根据设计要求和规范来确定,例如在水平方向上的偏差应控制在特定范围内,如±10毫米。接下来是填料选择,根据设计要求和现场条件选择适宜的填料材料。填料材料的选择通常基于其力学性质、颗粒分布和稳定性等因素。例如,根据设计要求,填料的最大颗粒直径可以控制在一定范围内,如20毫米至40毫米。然后是材料摊铺阶段,使用机械设备或人工进行填料的均匀分布。填料的厚度和均匀性是关键指标。根据设计要求,填料的厚度可以控制在一定范围内,如25厘米至30厘米。均匀性可以通过测量不同位置的填料厚度来评估,测量值的偏差应在一定范围内保持一致,如±5毫米。在材料摊铺后,进行整平和压实处理。整平操作使用平整设备,如平板振动器或履带式平整机,以确保填石层的平整度和光滑度。压实操作使用压路机等设备,以提高填料的密实度和稳定性。压实度的评估可以通过测量填料层的干密度或湿密度来实现,通常要求达到一定的密实度值,如95%以上的标准密实度。

(五)路基压实

路基的压实是填石路基施工中至关重要的一步,它能够增加填料之间的密实性和稳定性,提高路基的承载能力。

1.压实顺序:在填石路基施工中,压实顺序是根据设计要求和施工规范来确定的重要步骤。一种常见的压实顺序是从路基中心向两侧依次进行压实,这样可以确保整个路基得到均匀的压实效果。具体来说,施工人员会将压实设备(如压路机或振动压路机)从路基中心开始,沿着路基宽度的方向逐渐向两侧移动。每次压实的宽度通常为3米,这个宽度可以根据实际情况进行调整。压实顺序的选择是基于路基的几何形状和填料的性质考虑的。从路基中心向两侧逐步进行压实可以有效控制填料的密实性和稳定性,确保整个路基的承载能力均匀分布。

2.压实设备:选择适当的压实设备,如12吨压路机、5吨振动压路机等。根据填料的类型和厚度,确定压实设备的类型和参数。例如,对于粗石填料,使用12吨压路机进行压实;对于细石填料,使用5吨振动压路机进行压实。

3.压实次数:根据设计要求,进行适当次数的压实,以达到要求的密实度和稳定性。例如,对于某一路段的路基,设计要求进行3次压实,每次压实达到95%的标准密实度。

4.压实质量控制:进行压实过程中的质量控制,监测和记录压实参数,确保路基的压实质量。例如,使用密实度计对每次压实后的路基进行测试,记录并比对实测值与设计要求值,确保实际密实度符合要求。

以下是不同压路机的相关数据对比,在施工过程中应该结合实际需要进行合理选择:

压路机类型

静线载荷(前/后)(N/cm)

振动频率(前/后)(Hz)

振幅(前/后)(mm)

推力(前/后)(kN)

12吨压路机

200/200

30/35

0.5/0.8

110/125

8吨压路机

150/150

35/40

0.3/0.5

80/90

5吨压路机

100/100

40/45

0.2/0.4

50/60

表2 不同压路机数据对比

结束语:

总而言之,填石路基施工中的各个环节,包括填石基层施工、填料运输、边坡码砌防护、材料摊铺和路基压实,都是确保路基稳定性和承载能力的关键步骤。这些施工技术的正确应用和质量控制,能够保证道路的安全性和耐久性。填石路基施工技术的应用需要综合考虑设计要求、现场条件和工程管理,确保每个施工环节的准确执行和质量控制。通过科学施工和合理管理,填石路基能够具备良好的稳定性、承载能力和耐久性,为道路工程的成功实施提供坚实的基础。

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