填石路基

摘要填石路基是采用抗风化开山石料或石质挖方材料构筑的路堤结构,其典型断面特征包括:路堤高度宜控制在20m以内,边坡采用1:1坡比,并采用粒径大于25cm的石块进行1-2m厚的台阶式码砌防护,以有效抵抗自然风化导致的边坡失稳。虽然填石路基整体稳定性优良,但若填筑过程中石料粒径超标导致碾压密实度不足,将引发显著的工后沉降,直接影响路面平整度及使用性能。因此,施工过程中必须严格控制石料级配和压实质量,确保路基结构的长期稳定性。

填料要求

填石路基所需的石料主要来自路堑和隧道爆破后的岩石。在进行施工时,务必关注这些石料的强度和风化程度是否符合要求。石料的强度是指饱水试件的极限抗压强度,对于填石路基的要求是其强度值不得低于15MPa(用于护坡的则应不低于20MPa)。

此外,用于填石路基的石料在粒径方面也有一定的要求。通常情况下,最大粒径不宜超过层厚的2/3。在高速公路及一级公路的填石路基路床顶面以下50cm范围内,填料的最大粒径不得大于10cm;而在其他等级的公路填石路基中,路床顶面以下30cm范围内,填料的最大粒径不应大于15cm。这些规定旨在确保填石路基的质量和稳定性,提高道路的使用寿命。

施工工艺

填石路基的施工工艺流程:施工准备、填料装运、分层填筑、摊铺平整、振动碾压、检测签认、路基成型、路基整修。

填筑要求

填石路基的填筑要求有:

①路堤施工前,应先修筑试验路段,确定满足孔隙率标准的松铺厚度、压实机械型号及组合、压实速度及压实遍数、沉降差等参数。

②路床施工前,应先修筑试验路段,确定能达到最大压实干密度的松铺厚度、压实机械型号及组合、压实速度及压实遍数、沉降差等参数。

③二级及二级以上公路的填石路堤应分层填筑压实。二级以下砂石路面公路在陡峻山坡地段施工特别困难时,可采用倾填的方式将石料填筑于路堤下部,但在路床底面以下不小于1.0m范围内仍应分层填筑压实。

④岩性相差较大的填料应分层或分段填筑。严禁将软质石料与硬质石料混合使用。

⑤中硬、硬质石料填筑路堤时,应进行边坡码砌,码砌边坡的石料强度、尺寸及码砌厚度应符合设计要求。边坡码砌与路基填筑宜基本同步进行。

⑥压实机械宜选用自重不小于18t的振动压路机。

⑦在填石路堤顶面与细粒土填土层之间应按设计要求设过渡层。⑧不同强度的石料,应分别采用不同的填筑层厚和压实控制标准。

填筑方法

填石路基的填筑方法包括:

①竖向填筑法(倾填法)。主要用于二级及二级以下且铺设中低级路面的公路在陡峻山坡施工特别困难或大量爆破移挖作填路段,以及无法自下而上分层填筑的陡坡、断岩、泥沼地区和水中作业的填石路堤。

②分层压实法(碾压法)。是普遍采用并能保证填石路堤质量的方法。该方法自下而上水平分层,逐层填筑,逐层压实。

③冲击压实法。利用冲击压实机的冲击碾周期性、大振幅、低频率地对路基填料进行冲击,压密填方。

④强力夯实法。用起重机吊起夯锤从高处自由落下,利用强大的动力冲击,迫使岩土颗粒位移,提高填筑层的密实度和地基强度。

摊铺方式

填石路基施工中的摊铺方式有三种:渐进式摊铺法、后退式摊铺法和混合式摊铺法。填石路基的摊铺应采用渐进式摊铺方法。渐进式摊铺是逐渐向前卸料,并通过推土机进行碎石材料的整平,该种摊铺方法适合碎石填料粒径整体较大的状况,易于对填料的厚度进行控制。后退式摊铺法是运料车向后卸料,形成具有一定分散特性的料堆,再用推土机进行整平,该种方法适合碎石填料粒径整体较小的状况。但是后退式摊铺方法在施工过程中不宜对其平整度进行控制,所以在施工过程中采用的相对较少。

沉降差规范

《公路路基施工技术规范》(JTG/T 3610—2019)第4.5.6条第一款规定,填石路基施工过程中每一压实层,应采用试验路段确定的工艺流程、工艺参数控制,压实质量可采用沉降差指标进行检测;其中的沉降差为每一遍碾压前与碾压后的沉降差。

松铺系数多少

填石路基地面的松铺系数通常在1.2到1.5之间。这个系数用于衡量摊铺厚度与自然密度的关系,通过调整这个系数可以更好地控制路基的质量和稳定性。

压实度检测方法

道路填石铺装的压实度可以通过以下几种方法进行检测:

摩擦角测试:使用一个摩擦角测试仪,它可以测量填石铺装表面的摩擦角。较高的摩擦角表示更好的压实度。

核密度计测试:核密度计是一种常用的工具,可以测量填石铺装的密度。通过将核密度计放置在不同位置并测量相应的密度值,可以评估铺装的压实程度。较高的密度值表示更好的压实度。

钢针下沉测试:这种测试方法使用一个标准的钢针,在一定负荷下嵌入填石铺装中,并测量钢针的下沉深度。较小的下沉深度表示更好的压实度。

土工试验:土工试验可以通过采集填石铺装的样品,并在实验室进行分析和测试来评估其压实度。常见的土工试验包括压缩试验、剪切试验等。

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