公路工程路基路面技术分析

时间:2022-08-21 12:23:43

公路工程路基路面技术分析

1公路路基路面压实的重要性

影响公路质量的施工环节有很多,但路面压实技术是关系到路面施工的关键性技术,决定着公路路面的强度和使用寿命。但很多公路施工单位在施工过程中为了节约工程成本,选择缩小地面厚度的方法,也给路面压实技术带来了难题。路基路面压实施工的质量关系到路面强度的大小,路基路面的压实质量越好,路面强度越大,使用时间也越长。而路基路面的压实质量差则会导致路面强度低,缺乏稳定性。在路面压实过程中,如果压实不够则容易造成路基填土不平,降低路面的使用寿命。如果公路路面的压实度较小,易导致公路施工材料之间的缝隙变大,路面在恶劣天气环境下遭到雨水冲刷后会渗透进来,降低路基中土壤成分的强度,在公路荷载力的影响下容易导致路面强度变形,从而降低公路路面的稳定性和强度。

2影响路基路面压实质量的主要环节

2.1碾压施工

路面压实对路基路面的影响主要体现在碾压厚度、碾压遍数和碾压速度等方面。根据碾压方式的不同会对路面产生不同影响,根据施工技术规范的要求,公路路面碾压要按照“先边缘、后中间,先轻后重,先慢后快”的原则进行,这样能够有效保证路面压实工作的质量,但是这种碾压方式并不适合各种路面的压实工作,存在一定的缺陷。根据大量实践研究发现,碾压速度的快慢也影响着路面施工质量的好坏,碾压速度过快容易导致公路路面出现起伏,碾压速度过小反而会使路面受到的压力超出承受范围,引发新的质量问题,因此控制好公路路面的碾压速度对路面质量有着重要的影响。此外,压实机械和碾压遍数对公路路面的施工质量也存在影响。一味地增加压路机的重量只会降低土壤和路面施工材料的最佳含水量。为了保证路面施工能达到要求的最佳压实度,要保持土壤或者路面施工材料的含水量接近工程要求的最佳值,选择的碾压器械、碾压遍数和碾压层厚度都应该和施工时的碾压机械相适应。

2.2路及土壤的含水量

公路施工通过路面压实技术减小土壤颗粒之间的粘结力和摩擦力,来克服施工材料间的摩擦,而施工土壤颗粒之间的摩擦力和粘结力与土壤的含水量也有着十分重要的关系。在公路路面压实过程中,路基土壤或者路面结构材料的含水量对路面的密实度有着决定性作用。土壤颗粒间的摩擦力和粘结力随着密实度增加,当土壤的含水量较小时,土壤颗粒间的摩擦力就会变大,经过压实到一定密度后,路基路面的干容重较小,而含水量在土壤中能够起到作用,当土壤的含水量较大时,土壤颗粒的摩擦力较小,路基的干容量相对较大。压实过程中土壤内的空气体积逐渐变小,路面固体体积和水的体积在逐渐增大,而当土壤内的含水量继续增加超过一定限度后,由于土壤中空气的体积已达到最小,土壤内的水不能再进行压缩,因此在同样的压实强度下土壤的干容量反而会逐渐减小。公路路基路面干容重和含水量的关系形成了驼峰形式的曲线图,细颗粒土、级配砾石、石灰、天然砂砾等材料压实到一定含水量时才能达到最大干容重。所以路面施工一定要注意含水量,保证路基路面的干容重满足工程建筑要求。

3公路工程路基路面压实技术分析

3.1路面压实注意要点

进行压实施工时要保持压路机碾压长度和摊铺速度间的协调稳定,设定碾压段的长度时要注意沥青的温度、混合料性质和施工地段的温度和风速。当工程施工地区的温度较高而风速较小时,可以提高碾压路段的长度;空气温度较低且风速较大时,可以缩短碾压路段的长度。路面施工时,不能在未冷却的沥青混合材料上放置重型机械设备,以及存放油料杂物;当压路机无法进行路基路面压实时应采用振动夯板进行路面压实。

3.2公路压实质量的检测分析

公路工程路基路面的压实施工质量检测方法包括:核子密度仪检测法、灌砂法。核子密度仪检测适合用于沥青混合料路面压实质量测定,测量层的厚度应控制在20cm范围内。通常,沥青表面和土壤基层材料的压实检测分别利用散射法和直接投射法,测量时要先进行随机取样,进行仪器预热并确定仪器测量的具置,之后要将经过预热的仪器平稳放置在测试地点;读取测量数据之前要先打开设备按照测量方案进行测量,并读取测量数据;测量结束后要将核子密度仪放置在符合安全规定的仪器箱内,以保证仪器和工作人员的安全。灌砂法是路基路面压实质量检验中常用的、标准的测量方法,但并不适用于填石路面的压实检测。灌砂法检测要先选用满足相应规格要求的砂料,按照一定的高度落入检测洞内,根据单位重不变原理和集料含水量等数据进行路基路面压实质量检测。

3.3控制施工压实度措施

3.3.1进行公路路基路面填土的材料应满足公路路基用土要求从土壤颗粒特征、塑性指标(塑限、液限、塑性指标)、土壤有机质含量等角度考虑,根据公路施工路段的地理位置选择经济、优质的土壤进行施工填筑。路面结构层施工所用的碎石、砾石集料等要具有良好的级配和强度,这样才能保证路面结构层的密实度符合要求。3.3.2公路基层的施工要求通常在路基填筑之前都要先对公路基层进行碾压,以保证路基强度符合施工要求,较为湿软的地基应采用换填土层、强夯法、振冲法、机密装法进行加固,保证下基层的强度后再填筑路基。公路路基路面施工要先把地基下一定深度内的土层换成强度较大的灰土和碎石等不具侵蚀性的土质,但这种方法只适用于地基软土层不足2m的路基情况,换土后还要注意利用相关技术方法提高内部渗透技术,从而提高路基路面的强度。需要注意的是,这种开挖换土法并不适合所有土层,例如土壤强度较大的持力土就不必进行换土。3.3.3根据施工特点选择压实机具和压实方式公路路基路面选用的压实机具应满足先轻后重原则,碾压时要注意先慢后快,确保土层能均匀压实;根据施工路段的实际特点选择压实路线,直线路段要遵循先两侧后中间的原则,以保持公路路拱,弯道路段应由低到高,压路机碾压不到的部位应选择小型机械夯实或人工夯实。路面压实过程中应注意土壤含水量和密实度,根据工程进度和路面强度进行相应调整。公路路基路面施工应采取充分的技术措施,按照施工规定的密实度开展路基填土、压实工作。

3.4注意公路含水量

在施工时,为满足含水量要求应进行含水量试验,常用的方法包括烘干法和酒精燃烧法。其中烘干法适用于粘性土壤、砂性土和有机质土,而酒精燃烧法则适合用于快速、简单的含水量测量,常用于工地施工,公路路基路面施工检查使用较少。

4结语

公路运输是我国交通运输环节的重要部分,本文从公路路基路面的施工技术要点和工程意义等方面展开研究。公路路基路面压实施工技术的质量评定关系着公路质量,良好的路基路面压实技术对提高公路的使用寿命和强度有重要意义,因此公路施工单位应注意提高路基路面压实技术,重视该项工作的重要性,进而提高我国公路施工质量以及我国交通运输业的发展水平。

作者:郭昆朋 单位:河北路桥集团第一工程有限公司

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