濱海大道潮差侵蝕試驗(yàn)段路基填筑與檢測(cè)
公路建設(shè)的長(zhǎng)期實(shí)踐證明,路基必須密實(shí)、均勻、穩(wěn)定才能保證其整體強(qiáng)度,使路面長(zhǎng)年處于良好的服務(wù)水平。濱海大道錦州段內(nèi)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(huì)產(chǎn)生較大的塑性變形,即工后沉降及不均勻沉降大,因此,對(duì)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(zhì)軟弱地基的處理及路堤填筑體的強(qiáng)度問(wèn)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(shù)方案。為保證路基整體強(qiáng)度,應(yīng)用了沖擊壓實(shí)技術(shù)來(lái)提高填筑路基壓實(shí)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(yàn)觀測(cè)。
1、總體施工方案
試驗(yàn)段K12+500-K12+925浸水部分均采用粒徑1m以上的開(kāi)山毛石填筑,其中K12+725-K12+925段填筑粒徑比較大的開(kāi)山毛石,而在K12+500-K12+675段填筑開(kāi)山毛石的粒徑相對(duì)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(kāi)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(yàn)段路基的浸水部分和非浸水部分采用不同的填筑材料。對(duì)于浸水部分考慮到海水對(duì)路基的沖擊、腐蝕和路基強(qiáng)度、穩(wěn)定性及耐久性,采用粒徑較大的開(kāi)山毛石,開(kāi)山毛石的強(qiáng)度較高(單軸抗壓強(qiáng)度大于80MPa),石塊之間相互嵌擠、縱橫交錯(cuò),測(cè)向移動(dòng)較難,因此填筑后路基相對(duì)較為穩(wěn)定,同時(shí)石塊之間存在著縫隙,有利于路基兩側(cè)的海水流通,減少海水對(duì)路基的沖擊和路基兩側(cè)水力梯度,以保證路基的耐久性。在非浸水部分采用級(jí)配較好、透水性好、穩(wěn)定、高強(qiáng)度的山皮土填筑。
3、施工工藝
針對(duì)試驗(yàn)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(shí)機(jī)械,根據(jù)壓實(shí)機(jī)械確定松鋪厚度、行駛速度和壓實(shí)遍數(shù),直到滿足《公路路基施工技術(shù)規(guī)范》要求為止。浸水部分采用組合機(jī)械壓實(shí)的方法,首先用25t振動(dòng)壓路機(jī)碾壓至填筑面無(wú)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(shí)也作為沖擊壓實(shí)機(jī)械的緩沖層,最后使用藍(lán)派公司LICP-3型三邊形沖擊式壓實(shí)機(jī)沖擊壓實(shí)20遍。
4、施工效果檢驗(yàn)
?。?)檢測(cè)方法
《公路路基施工技術(shù)規(guī)范》內(nèi)填石路基主要是以壓實(shí)后的空隙率作為檢測(cè)指標(biāo),但現(xiàn)行的《路基路面現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)規(guī)程》還沒(méi)有給出相應(yīng)的試驗(yàn)方法,孔隙率試驗(yàn)還有待于進(jìn)一步完善,所以仍采用傳統(tǒng)的試驗(yàn)方法:回彈模量、彎沉、豎向沉降量來(lái)檢測(cè)拋石路基的效果。
?、倩貜椖A?
根據(jù)《公路路基路面現(xiàn)場(chǎng)測(cè)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(cè)量回彈模量,每50m設(shè)置一個(gè)端面。
②彎沉
使用貝克曼梁檢測(cè)路基彎沉,每隔25米設(shè)置一個(gè)斷面,每一個(gè)斷面沿中央帶對(duì)稱的位置檢測(cè)兩個(gè)點(diǎn),為了和承載板對(duì)應(yīng)起來(lái),彎沉檢測(cè)斷面整50米的樁號(hào)和承載板整50米樁號(hào)重合,并且重合斷面上彎沉的檢測(cè)點(diǎn)中有一個(gè)點(diǎn)和承載板檢測(cè)點(diǎn)是重合的
③沉降量
豎向沉降檢測(cè)采用水準(zhǔn)儀,首先找一個(gè)距要壓實(shí)路基不遠(yuǎn)的不動(dòng)點(diǎn)(要確保該點(diǎn)在沖擊壓實(shí)的過(guò)程不受到影響)作為不變后視,未沖擊壓實(shí)前在檢測(cè)的路基高程點(diǎn)上做標(biāo)記。
?。?)檢測(cè)結(jié)果
①K12+500~K12+675路段(試驗(yàn)段一)
在沖擊壓實(shí)20遍時(shí),用承載板測(cè)量路基的回彈模量,見(jiàn)表1
表1K12+500~K12+675回彈模量值
樁號(hào) K12+525 K12+575 K12+625
回彈模量(MPa) 93.70 49.66 61.79
在沖擊壓實(shí)20遍時(shí),用貝克曼梁測(cè)量路基的回彈模量,見(jiàn)表2。
5、結(jié)果分析及存在的問(wèn)題
(1)試驗(yàn)段一經(jīng)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(shí)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。
?。?)試驗(yàn)段二經(jīng)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(shí)20遍后的路基回彈模量平均為61.07MPa,彎沉值平均值1.41mm。
?。?)實(shí)踐證明,拋石路基采用傳統(tǒng)壓路機(jī)的振動(dòng)壓實(shí)未能有效使石料之間嵌鎖密實(shí),路基沒(méi)有處于彈性穩(wěn)定狀態(tài),在自重和外載作用下一定會(huì)產(chǎn)生塑性變形。而以上數(shù)據(jù)表明采用沖擊壓實(shí)機(jī)械時(shí),有效壓實(shí)厚度由振動(dòng)壓實(shí)的0.20~0.30m增加到1.00-1.50m,且松鋪厚度比傳統(tǒng)壓路機(jī)要大得多。
6、結(jié)束語(yǔ)
錦州濱海大道潮差侵蝕試驗(yàn)段路基的處理與填筑取得了一定的成效,但還有諸多問(wèn)題有待于進(jìn)一步研究解決,需要我們不斷創(chuàng)新施工方法,引進(jìn)和嘗試諸如沖擊壓實(shí)這類新工藝,積累施工數(shù)據(jù),總結(jié)施工經(jīng)驗(yàn),力求徹底攻克濱海大道海中路基填筑這一施工難題。
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標(biāo)簽:沖擊壓實(shí)、回彈模量、潮差侵蝕、軟弱地基
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