濱海大道潮差侵蝕試驗段路基填筑與檢測
2012-02-28 來源:作者:李慧 來源:中國鳴網
公路建設的長期實踐證明,路基必須密實、均勻、穩(wěn)定才能保證其整體強度,使路面長年處于良好的服務水平。濱海大道錦州段內大部分屬于潮差侵蝕路段,這些路段路基在自重及外載的作用下會產生較大的塑性變形,即工后沉降及不均勻沉降大,因此,對于這部分大量存在的浸水填石路基,就需要著重解決路基底部淤泥質軟弱地基的處理及路堤填筑體的強度問題。
濱海大道錦州K12+500—K12+925段屬于填海路基,路基平均填高5.0米,3米以下為浸水路堤,采用拋石擠淤技術方案。為保證路基整體強度,應用了沖擊壓實技術來提高填筑路基壓實度和穩(wěn)定度,降低工后沉降量。目前已完成該路段的填筑與試驗觀測。
1、總體施工方案
試驗段K12+500-K12+925浸水部分均采用粒徑1m以上的開山毛石填筑,其中K12+725-K12+925段填筑粒徑比較大的開山毛石,而在K12+500-K12+675段填筑開山毛石的粒徑相對較小。填筑方式為傾泄式填筑,讓填料按著自重的方式下落,開山毛石縫隙之間填充小粒徑碎石,其上填筑一層山皮土找平后鋪筑土工布,最后分層填筑山皮土。
2、路基填料的選擇
試驗段路基的浸水部分和非浸水部分采用不同的填筑材料。對于浸水部分考慮到海水對路基的沖擊、腐蝕和路基強度、穩(wěn)定性及耐久性,采用粒徑較大的開山毛石,開山毛石的強度較高(單軸抗壓強度大于80MPa),石塊之間相互嵌擠、縱橫交錯,測向移動較難,因此填筑后路基相對較為穩(wěn)定,同時石塊之間存在著縫隙,有利于路基兩側的海水流通,減少海水對路基的沖擊和路基兩側水力梯度,以保證路基的耐久性。在非浸水部分采用級配較好、透水性好、穩(wěn)定、高強度的山皮土填筑。
3、施工工藝
針對試驗段路基浸水和非浸水部分采用不同的施工工藝,非浸水部分采用傳統(tǒng)的壓實機械,根據壓實機械確定松鋪厚度、行駛速度和壓實遍數,直到滿足《公路路基施工技術規(guī)范》要求為止。浸水部分采用組合機械壓實的方法,首先用25t振動壓路機碾壓至填筑面無明顯輪跡為止,然后用山皮土填筑拋石的縫隙,找平拋石路面,同時也作為沖擊壓實機械的緩沖層,最后使用藍派公司LICP-3型三邊形沖擊式壓實機沖擊壓實20遍。
4、施工效果檢驗
?。?)檢測方法
《公路路基施工技術規(guī)范》內填石路基主要是以壓實后的空隙率作為檢測指標,但現行的《路基路面現場檢驗規(guī)程》還沒有給出相應的試驗方法,孔隙率試驗還有待于進一步完善,所以仍采用傳統(tǒng)的試驗方法:回彈模量、彎沉、豎向沉降量來檢測拋石路基的效果。
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根據《公路路基路面現場測試規(guī)程》規(guī)定,使用帶量程的千斤頂、直徑30cm承載板和5.4m的貝克曼梁測量回彈模量,每50m設置一個端面。
②彎沉
使用貝克曼梁檢測路基彎沉,每隔25米設置一個斷面,每一個斷面沿中央帶對稱的位置檢測兩個點,為了和承載板對應起來,彎沉檢測斷面整50米的樁號和承載板整50米樁號重合,并且重合斷面上彎沉的檢測點中有一個點和承載板檢測點是重合的
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豎向沉降檢測采用水準儀,首先找一個距要壓實路基不遠的不動點(要確保該點在沖擊壓實的過程不受到影響)作為不變后視,未沖擊壓實前在檢測的路基高程點上做標記。
?。?)檢測結果
?、貹12+500~K12+675路段(試驗段一)
在沖擊壓實20遍時,用承載板測量路基的回彈模量,見表1
表1K12+500~K12+675回彈模量值
樁號 K12+525 K12+575 K12+625
回彈模量(MPa) 93.70 49.66 61.79
在沖擊壓實20遍時,用貝克曼梁測量路基的回彈模量,見表2。
5、結果分析及存在的問題
?。?)試驗段一經沖擊碾壓后,0-10遍平均沉降量為9.77cm;10-15遍沉降平均2.49cm;15-20遍沉降平均為2.37cm;20遍平均總沉降量14.6cm。沖擊壓實20遍后的路基回彈模量平均為68.38MPa,路基的彎沉值平均2.24mm。
(2)試驗段二經沖擊碾壓后,0-10遍平均沉降量為4.88cm;10-15遍平均沉降4.24cm;15-20遍平均沉降3.26cm;20遍平均總沉降量12.4cm。沖擊壓實20遍后的路基回彈模量平均為61.07MPa,彎沉值平均值1.41mm。
(3)實踐證明,拋石路基采用傳統(tǒng)壓路機的振動壓實未能有效使石料之間嵌鎖密實,路基沒有處于彈性穩(wěn)定狀態(tài),在自重和外載作用下一定會產生塑性變形。而以上數據表明采用沖擊壓實機械時,有效壓實厚度由振動壓實的0.20~0.30m增加到1.00-1.50m,且松鋪厚度比傳統(tǒng)壓路機要大得多。
6、結束語
錦州濱海大道潮差侵蝕試驗段路基的處理與填筑取得了一定的成效,但還有諸多問題有待于進一步研究解決,需要我們不斷創(chuàng)新施工方法,引進和嘗試諸如沖擊壓實這類新工藝,積累施工數據,總結施工經驗,力求徹底攻克濱海大道海中路基填筑這一施工難題。