天然砂砾（共3篇）
天然砂砾 篇1
寿命天然砂砾石矿产资源丰富, 施工便利, 周期短, 进度快, 是很好的路基填筑材料, 用天然砂砾石填筑的路基, 具有工后沉降小、路基稳定性好、强度高等优点。但天然砂砾在路基填筑时的质量控制最为关键, 施工质量的好坏将直接关系其使用。本文结合天然砂砾用作路基填料所做的相应的试验数据, 对其施工质量提出了相应的控制方式与要点。
1 施工前的试验准备工作
为保证砂砾石施工质量, 原材料的选择上要注意准确掌握来源和品质, 并对原材料深入调查, 取样试验, 通过试验数据分析, 科学的指导砂砾石施工, 使其质量能得到有效的控制。
1.1 原材料及相关试验
砂砾石的原材料在试验室里先要进行标准击实试验与筛分试验, 通过试验得出了不同含石量的材料在标准击实试验中的相应数据如下表。
由于天然砂砾石含石量不均匀, 压实度检测没有固定的检测方法, 在压实度检测过程中, 如果单单以一组简单的室内标准击实试验所得出的一个最大干密度来对现场的压实度进行控制和检测, 往往会出现超密现象, 也就是说不能真正反映现场检测的试坑中试样应有的最大干密度。
将天然砂砾料按照不同的含石量 (从30~80%) 进行配料并分别做三组平行击实试验分析, 得出不同的含石量所对应的最大干密度和最佳含水量的数据 (详细见表1) , 从表中也可以得到含石量越大, 得到的最大干密度也越大, 同时按照这些数据可以得出一个线性回归方程修正公式:Y=A+BX (其中:X为含石量, Y为最大干密度) 。因此可以得出天然砂砾中的不同的含石量对最大干密度是有影响的, 因而在现场对压实度进行控制的时候要考虑到现场的含石量。
在现场检测时, 按正常的灌砂法进行检测, 取整个试坑的湿土料做含水量和含石量测定, 以测出的含石量, 利用修正公式计算其对应的最大干密度, 再以对应的最大干密度来计算该试坑的压实度, 来确保现场检测的客观性。
1.2 粒径、层厚及松铺系数的确定
由于通过前期对料源的原材料进行了筛分试验, 得出目前料源多集中体现为两种不同粒径的填料, 一种是粒径控制在10~15cm, 另一种最大粒径不超过10cm。为了使路基质量得到保证, 我们分别就这两种粒径的填料做了试验路段。
▲注:最佳含水量控制在5.5%, 碾压6遍。
从上表可知两段试验路采用同样的压实机械和工艺, 结果得出采用10~15cm之间的填料过多时, 不但路基整体性不好, 外观也差, 且压实度达不到预期效果;但采用粒径10cm以内的材料进行填筑后, 各项检测指标效果很明显, 无论是压实度、路基整体性还是外观都有了较好的改观。因此选择级配相对良好、粒径控制在10cm以内的砂砾石作为路基填料是非常必要的。
2 砂砾石路基填筑
根据试验路段检测参数, 松铺系数按1.22控制, 每层压实厚度为30cm进行填筑, 松铺厚度为37cm。视运料车辆吨位大小进行计算打方格布料, 有超粒径石料派专人进行清除。上料完成后采用推土机、平地机、挖机加人工自由组合初平, 试验室检测含水量, 如含水量偏低则需用洒水车洒水, 使其达到试验时所得出的最佳含水量, 然用振动压路机静压一遍后, 精平, 测量标高, 控制松铺厚度。
合理安排碾压工序, 合理选择碾压机械。碾压机械采用不小于18t压路机, 碾压遍数不少于6遍, 具体的操作为:静压1遍 (作业速度≤2km/h) , 轻振1遍 (作业速度≤1.5km/h) , 重振2遍 (作业速度≤1.2km/h) , 最后三轮碾压2遍 (作业速度≤2km/h) , 碾压从路基边缘向路基中间碾压, 遇到超高路段要从内侧向外侧碾压, 轮迹重叠1/3轮宽。严禁压路机在已完成的或正在碾压的路段上调头或急刹车, 保证砂砾石路基表面不受破坏。
3 质量检测方法
▲注:弯沉保证率系数:1.645
由于砂砾石填料的特殊性, 没有固定的质量检测方法, 但又不能忽视工程质量, 为此这里推行了三种方法联合控制, 即现场控制、沉降测量与压实度检测。现场碾压时要进行旁站, 详细记录机械组合、机械吨位、型号、碾压的遍数及碾压速度, 确保碾压成型后表面平整, 无松散、无轮迹;其次由测量工程师进行压降量观测, 要求沉降差平均≤3mm, 最大沉降值≤4mm;最后由试验室按前述的灌砂试验检测方法, 对砂砾石填筑路基压实度进行验证检测, 压实度控制标准为96%, 如压实度达不到要求, 则要求补压遍数后再进行灌砂检测。
通过以上弯沉检测数据分析, 只要采用科学的施工工艺和检测方法进行控制, 天然砂砾石做为路基填料质量是可得到保证的。
4 结束语
如何科学的利用好丰富的砂砾石资源, 充分考虑到填料的特性, 控制好填料的粒径, 松铺厚度, 最佳含水量, 碾压遍数等这些直接影响砂砾石填筑路基质量的不利因素, 选用科学合理的施工工艺, 就能保证工程质量, 且经济实用。
摘要：文章通过对天然砂砾石进行了土工试验分析, 提出了具体的质量控制和检测方法, 以求能科学利用丰富的天然砂砾石资源, 既能保证工程质量, 又能降低工程造价。
关键词：砂砾石,路基,质量控制,试验检测
参考文献
[1]武俊京.砾 (卵) 石土填筑路基质量检测方法[J].交通标准化, 2005 (08) .
[2]刘俊尧, 郝红卫.天然砂砾石填筑路基的检测与施工技术[J].公路交通技术, 2004 (01) .
[3]中华人民共和国交通部.JTG F10-2006公路路基施工技术规范[S].北京:人民交通出版社, 2006.
天然砂砾 篇2
1 路基原材料的控制
选用合格的原材料填筑, 是保证路基质量的主要条件之一, 而且还影响到施工进度和投资。公路工程施工多在野外, 且路长面广, 地质条件多样, 造成填筑材料变化较大。为了更好的了解填料的品质, 我们就要通过一系列的实验来检测填料的各项技术指标。通过颗粒分析实验, 我们可以了解填料的级配组成, 而填料的级配又与材料的可压实性、强度、压缩性、渗透性有关。通过液塑限联合测定实验, 我们可以了解反映填料在可塑状态下含水量变化的最大区间的塑性指数, 而填料达到最大密实度时最佳含水量则应控制在略大于或等于塑限。通过对填料天然含水量的测定, 我们就可以掌握施工过程中洒水量如何控制。通过对施工现场的模拟, 利用标准化的标准仪具对填料进行的标准击实试验, 为指导填筑工程的施工及评价其压实度质量提供了理论依据。通过CBR实验得到的填料强度指标是柔性路面设计的主要参数之一。
2 填料厚度的控制
为了严格控制分层填料厚度, 在施工准备阶段就要求按划分好的分项工程段落, 以路基顶面设计标高和适当的压实层厚度为依据, 进行分层设计。自上而下算出各添筑层标高、宽度。施工中就以各层计算标高为依据, 自下而上进行填筑施工。这样做的好处有:1) 保证路基填筑压实质量, 不会出现因压实度不够形成软弱夹层, 而影响路基的整体稳定性。2) 保证道路中线不偏位, 不会出现亏坡现象。3) 保证压实度的抽检频率满足要求。
3 含水量的控制
众所周知, 路基填料的各类土体, 是由固体矿物、液体水和气体三相组成。三相比例不同, 土体的状态和工程性质也随之而异。如当固体+气体 (液体=0) 为干土, 此时粘性土呈坚硬状态, 砂性土呈松散状态。当固体+液体+气体为湿土, 此时粘性土呈可塑性状态。当固体+液体 (气体=0) 为饱和土, 此时粉细土或粉土遇强烈振动可能液化, 从而使工程遭受破坏。所以将含水量控制在适当范围内, 使路基填料达到最佳工程状态, 对于保证路基施工质量就尤显重要。
4 压实遍数、压实方法及压实度的控制
对于路基的压实遍数、方法的确定要根据不同填料的性质、特征, 通过试验段确定。路基每层填筑施工, 都要进行压实度检测。首先要根据分层厚度的划分, 明确压实度控制范围。其次, 作为压实度检测标准方法的灌砂法, 在操作过程中人为影响较大。这就要求试验检测人员能够透过问题的现象认清本质。能够发现问题, 解决问题。使压实度检测与评定能够真正反映工程的内在质量。
5 新旧路结合部的处理
在改建工程中经常有新旧路结合部, 如果处理不当将直接影响到路面工程, 是路面出现纵向裂缝的原因之一。做好新旧路结合应注意控制以下几点:1) 新路路基范围内的路堤基底应进行压实。高速、一级和二级公路路堤基底的压实度不应小于85%。当路堤填高小于80cm时, 基底的压实度应与相应高度的路床压实度标准相同。高填方处的基底压实度不应小于90%。2) 新路所用填筑材料应选用与旧路相同或透水性较好的填料。3) 沿旧路边坡挖成向内倾斜的台阶, 台阶宽度不应小于1m。4) 在高填方路段, 可考虑在路基顶面铺设横向拉接物 (如玻纤网格栅等) , 以解决纵向裂缝问题。
6 结构物台背回填的控制
天然砂砾 篇3
1 作用机理
路基是道路的主要结构物,是天然地表面按照道路的设计线形和设计横断面的要求开挖或堆填而成的结构物,是路面结构的基础。坚强而又稳定的路基为路面结构长期承受汽车荷载提供了重要的保证。天然级配砂砾石属于无结合材料,其强度和抗形变能力主要与集料的摩阻作用、嵌锁作用和粘结作用有关,其力学参数取决于集料的级配组成、粒料均匀性和密实度,即天然级配砂砾石是依靠大小颗粒相匹配,小一级的颗粒填充大一级颗粒的空隙,使颗粒之间嵌挤紧密,减小空隙率,提高密度,增强稳定性,形成具有一定强度的板体结构,具有一定的水稳性和力学强度。
2 材料规格
为了保证天然砂砾石垫层的干稳性及便于成型,对颗粒组成应予以适当控制,其内容如下:
1)大于20 mm的粗集料要占40%以上,材料颗粒应坚硬,最大粒径应小于0.7倍砂砾层厚度,但不应大于100 mm。2)5 mm以下颗粒含量不大于35%(体积比)。3)含泥量(小于0.075者)不大于砂重(小于5 mm者)的10%。4)塑性指数宜小于6,或塑性指数与0.5 mm以下细土含量的乘积不应大于100。
3 天然级配砂砾石垫层施工的工艺流程
3.1 开挖路槽
路槽开挖可采用机械或人工,表面应平整、密实,具有规定的路拱,平整度和压实度符合规范要求。由于湿软路基含水量偏高,应采用轻型击实标准,平整后用6 t～8 t压路机碾压。在碾压过程中,如发现“弹簧”现象,应采用挖开晾晒、掺石灰或水泥等措施处理。
3.2 施工放样
在路床上恢复中线,直线段每20 m设一桩,平曲线每10 m设一桩,并在路两侧路肩边缘外设指示桩,用明显标记标出垫层边缘的设计高程。
3.3 运输和摊铺集料
1)根据各路段宽度、厚度、预定的干密度和实验确定的松铺系数(人工摊铺1.25～1.3,机械摊铺1.20～1.25),计算各段需要的集料数量。
2)平地机平整集料,表面应力求平整,并有规定的路拱。
3)检查松铺材料的厚度是否符合预计要求,必要时,应进行减料或补料工作。
4)拌和及整形:摊铺后混合料会产生粗细颗粒离析现象,需进一步拌和整形。然后,平地机将拌和均匀的混合料按规定的路拱进行整平和整形。
5)碾压:整形后,当混合料的含水量等于或略大于最佳含水量时,立即用选定的振动压路机进行碾压,碾压由两侧路肩开始向路中心(设超高段,由内侧路肩向外侧路肩)逐次倒轴碾压,应重叠1/2轮宽。一般需碾压5遍～6遍,应使表面无明显轮迹。
6)横缝、纵缝的处理:两个作业段的横缝应搭接拌和,前一作业段留5 m～8 m不碾压,其与后一作业段一起拌和整平后进行碾压,应尽量避免纵缝。必须分幅施工时,后一幅应将相邻的前幅边部约30 cm搭接拌和,整平后一起碾压密实。
7)养生:砂砾石垫层成活后,如不能进行上基层施工,应洒水养护。
4 天然级配砂砾石垫层施工中应注意的问题
4.1 严格控制含泥量(小于0.075 mm的颗粒)
含泥量大一方面能分隔粗集料的承载能力,这样不仅能降低集料的承载能力,而且会降低集料的抗形变能力,使得集料在相同荷载作用下产生较大的形变;另一方面,集料的液限和塑性指数增大,集料的水稳性差,强度低。
4.2 选择合理的压实机械
由于湿软路基受到外部荷载较强的扰动后易发生触变,这就要求碾压机械的功能既要满足结构层的压实需要,同时又不能扰动路基使其发生触变,这就要求碾压机械的功能既要满足结构层的压实需要,同时又不能扰动路基使其发生触变。碾压机械的功能过小,结构层的压实度不足,砂砾石垫层不能形成具有一定强度的、密实的板体结构,导致结构层分散荷载性能差;碾压机械的功能过大,路基液化为溶胶,反射到结构层产生“弹簧”现象。碾压机械的选择可参考表1。
4.3 拌和要均匀、碾压要及时
为避免粗细料集中出现“砂窝”及“梅花”现象,造成结构层整体强度、稳定性不一致,影响路面的使用寿命;碾压要及时,即在最佳含水量时碾压成型,必要时补充洒水。
4.4 成型的路床不可作为运输通道
路床每隔一定距离应留一个缺口,运输车辆将集料运至缺口处,用推土机将集料送至路床,不能将路床作为施工便道使用。
4.5 严格控制砂砾石级配
由于砂砾石是自然形成的天然材料,自身级配较差,就力学性质和稳定性来说,天然砂砾石是级配集料中较差的集料,不宜作为道路基层使用。而因其料源广泛、造价低廉,因此在湿软路基处理中得到应用。
5 技术经济比较(见表2)
由表2可见,利用天然砂砾石处理湿软路基经济上适用,技术上满足规范要求。
6 结语
天然级配砂砾石因其就地取材,造价低廉,而且料源丰富,在湿软路基处理中前景很好,值得广大同仁关注。
参考文献
[1]邓学钧.路基路面工程[M].北京:人民交通出版社,2005.272-274.