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關(guān)鍵字:羊角碾灌水法沉降差法
中圖分類號(hào):TU74 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):
1.概述
某高速公路第3合同段K22~K29路段(含東陂互通)沿線多為丘陵山區(qū)地貌,表層多有薄層粉質(zhì)粘土或粘土,其下為中厚層的全風(fēng)化或強(qiáng)風(fēng)化炭質(zhì)灰?guī)r,偶夾薄層中風(fēng)化炭質(zhì)灰?guī)r[1]。施工圖[2]設(shè)計(jì)采用該土層及巖層作為路基填筑材料,開(kāi)挖后出現(xiàn)大量的土石混合材料。為確保路基工程的施工質(zhì)量,以科學(xué)的數(shù)據(jù)指導(dǎo)生產(chǎn),2011年12月22日及12月31日,項(xiàng)目經(jīng)理部會(huì)同駐地監(jiān)理和總監(jiān)辦和建設(shè)方進(jìn)行了K25+460~K25+570路段第一、二層進(jìn)行土石混填試驗(yàn),獲得適宜的碾壓組合方式、壓實(shí)遍數(shù)及碾壓速度、松鋪厚度、材料含水量、壓實(shí)系數(shù)、壓實(shí)度以及施工機(jī)械組合等一系列數(shù)據(jù),現(xiàn)將試驗(yàn)過(guò)程和結(jié)果進(jìn)行總結(jié),用于指導(dǎo)后續(xù)施工和控制填筑施工碾壓質(zhì)量。
2.試驗(yàn)準(zhǔn)備及方案[3]
①試驗(yàn)準(zhǔn)備
1、 試驗(yàn)區(qū)域:K25+460~K25+570土石混填試驗(yàn)段
2、 土質(zhì)狀況
東陂互通A匝道AK1+950挖方段進(jìn)行取土,土質(zhì)最佳含水量13.6%,最大干容量為1.79g/cm3,液限45%、塑限29%、塑性指數(shù)16%,為低液限粉土。取石場(chǎng)范圍:K26+013~K26+260深路塹,石材為石炭系下統(tǒng)(C1ym)炭質(zhì)灰?guī)r,強(qiáng)風(fēng)化裂隙發(fā)育,巖芯呈巖塊餅狀,手可折斷,中風(fēng)化裂隙較發(fā)育,巖芯呈柱狀,巖質(zhì)較硬,錘擊聲啞,飽和抗壓強(qiáng)度為14.3~19.2Mpa,平均值為17.1Mpa。
3、填前下承層整平
填筑前對(duì)下承層的平整度、橫坡度、高度、寬度、壓實(shí)度以及中線偏位進(jìn)行檢測(cè),不符合要求進(jìn)行處理,主要控制下承層的平整度和寬度滿足試驗(yàn)要求。
圖2-1 下承層整平施工圖
4、 采用的機(jī)械設(shè)備
根據(jù)工程的施工質(zhì)量和工藝要求,土石混填采用的機(jī)械配備如下:
挖掘機(jī)2臺(tái)、推土機(jī)2臺(tái)、普通壓路機(jī)1臺(tái)(20t)、羊足1臺(tái)(20t)、運(yùn)輸車(chē)5臺(tái)、平地機(jī)1臺(tái)、灑水車(chē)1臺(tái)。
②試驗(yàn)方案
查閱相關(guān)文獻(xiàn)[4][5],對(duì)試驗(yàn)段擬采用進(jìn)行93、95區(qū)聯(lián)合試驗(yàn)?zāi)雺悍桨福唧w方案如下:
20T壓路機(jī)先靜壓1遍,20T羊足碾壓2遍,再靜壓1遍,最后再通過(guò)壓路機(jī)振動(dòng)碾壓3遍后測(cè)試壓實(shí)度,以后每增加碾壓1遍再測(cè)試壓實(shí)度,直到壓實(shí)度達(dá)到95%以上,記錄壓實(shí)度達(dá)到93%和95%時(shí)所對(duì)應(yīng)的施工工藝。
3.現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施
1、 測(cè)量放樣
確定路基邊線和松鋪厚度,網(wǎng)格掛線攤鋪,按1.2松鋪系數(shù)控制松鋪厚度,一般在40cm左右,實(shí)際數(shù)據(jù)按照測(cè)量標(biāo)高計(jì)算。
圖3-1 攤鋪網(wǎng)格線的劃分
2、 運(yùn)輸路基土石混填料
挖掘機(jī)挖裝路基土石混填料,自卸車(chē)運(yùn)輸至現(xiàn)場(chǎng)倒卸。
3、檢測(cè)土方含水量
現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)含水量,當(dāng)含水量達(dá)到最佳含水量±2%范圍內(nèi)時(shí),推土機(jī)進(jìn)行粗平后,平地機(jī)進(jìn)行細(xì)平,然后采用20T壓路機(jī)碾壓。
4、 碾壓施工
碾壓時(shí)從路基邊緣向中部碾壓,先采用碾壓組合為20T壓路機(jī)靜壓1遍+羊足碾壓2遍+壓路機(jī)靜壓1遍+強(qiáng)振3遍。羊足和普通壓路機(jī)強(qiáng)振施工碾壓如下圖所示。
圖3-2羊足碾壓施工圖
圖3-3普通壓路機(jī)強(qiáng)振碾壓施工圖
由于93、95是一層聯(lián)合試驗(yàn),在強(qiáng)振3遍后每壓完一遍,試驗(yàn)人員現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)壓實(shí)度,確定出壓實(shí)度達(dá)到93%時(shí)的碾壓遍數(shù);在強(qiáng)振4、5遍后每壓完一遍,試驗(yàn)人員現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)壓實(shí)度,確定出壓實(shí)度達(dá)到95%時(shí)的碾壓遍數(shù)。
5、松鋪系數(shù)確定
測(cè)量碾壓完成后的最終高程,和原下承層的高程比較確定松鋪系數(shù)。
4.效果檢測(cè)
為了對(duì)土石混填碾壓的壓實(shí)效果進(jìn)行評(píng)價(jià),下面主要采用灌水法和沉降差法測(cè)試碾壓后的壓實(shí)度。
①灌水法
土石混填土屬于巨粒土,其密實(shí)度適合于采用灌水法測(cè)定,具體測(cè)試過(guò)程詳見(jiàn)圖4-1。
圖4-1灌水法測(cè)壓實(shí)度
②沉降差法
1)總沉降差
以每個(gè)橫斷面的測(cè)量數(shù)據(jù)為基本分析單位,在對(duì)松鋪層初平初壓后,在同一斷面上選取5個(gè)點(diǎn)測(cè)量初始標(biāo)高,終壓完成后,在對(duì)應(yīng)初始標(biāo)高的測(cè)量點(diǎn)上測(cè)量終壓標(biāo)高,將終壓標(biāo)高減去初始標(biāo)高并綜合平均后,作為該斷面的總沉降差。
2)相鄰兩遍沉降差
在碾壓每遍后,對(duì)應(yīng)初始測(cè)點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量,得到碾壓每遍后的標(biāo)高,將碾壓后的對(duì)應(yīng)標(biāo)高減去碾壓前的對(duì)應(yīng)標(biāo)高即為相鄰兩遍的沉降差。
③針對(duì)碾壓層位不同的碾壓工藝,采用灌水法和沉降差法測(cè)試土石混填的壓實(shí)度,具體的測(cè)試結(jié)果詳見(jiàn)表4-1。
表4-1 土石混填碾壓壓實(shí)度測(cè)試成果表
根據(jù)以上檢測(cè)成果表明,本試驗(yàn)段采用從東陂互通A匝道AK1+950挖方段進(jìn)行取土,土質(zhì)最佳含水量13.6%,最大干容量為1.79g/cm3,在最佳含水量±2%范圍內(nèi)時(shí):
(1)土石混填第一層
20T羊足碾壓2遍,壓路機(jī)振動(dòng)3遍,靜壓2遍,壓實(shí)度能達(dá)到93%以上,壓實(shí)厚度平均為37.7cm,松鋪系數(shù)平均為1.058,累計(jì)總沉降差平均值為22.03mm;
20T羊足碾壓2遍,壓路機(jī)振動(dòng)4遍,靜壓2遍,壓實(shí)度能達(dá)到95%以上,壓實(shí)厚度平均為37.1cm,松鋪系數(shù)平均為1.077,累計(jì)總沉降差平均值為28.5mm,相鄰兩邊的沉降差平均值為6.5mm;
20T羊足碾壓2遍,壓路機(jī)振動(dòng)5遍,靜壓2遍,壓實(shí)度能達(dá)到95%以上,壓實(shí)厚度平均為36.9cm,松鋪系數(shù)平均為1.082,累計(jì)總沉降差平均值為30.3mm,相鄰兩邊的沉降差平均值為1.83mm;
(2)土石混填第二層
20T羊足碾壓2遍,壓路機(jī)振動(dòng)3遍,靜壓2遍,壓實(shí)度能達(dá)到93%以上,壓實(shí)厚度平均為37.8cm,松鋪系數(shù)平均為1.059,累計(jì)總沉降差平均值為22.27mm;
20T羊足碾壓2遍,壓路機(jī)振動(dòng)4遍,靜壓2遍,壓實(shí)度能達(dá)到95%以上,壓實(shí)厚度平均為37.2cm,松鋪系數(shù)平均為1.076,累計(jì)總沉降差平均值為27.9mm,相鄰兩邊的沉降差平均值為5.87mm;
20T羊足碾壓2遍,壓路機(jī)振動(dòng)5遍,靜壓2遍,壓實(shí)度能達(dá)到95%以上,壓實(shí)厚度平均為37.0cm,松鋪系數(shù)平均為1.082,累計(jì)總沉降差平均值為30.1mm,相鄰兩邊的沉降差平均值為2.23mm。
5.小結(jié)
通過(guò)取得試驗(yàn)成果,為此進(jìn)行試驗(yàn)總結(jié),可采用以下施工參數(shù)指導(dǎo)大規(guī)模土方填筑施工。
93區(qū):20T壓路機(jī)先靜壓1遍,20T羊足碾壓2遍,再靜壓1遍,壓路機(jī)振動(dòng)3~4遍。
95區(qū):20T壓路機(jī)先靜壓1遍,20T羊足碾壓2遍,再靜壓1遍,壓路機(jī)振動(dòng)4遍~5遍。
93區(qū)的松鋪厚度控制在40cm以內(nèi),壓實(shí)厚度不大于37.2cm;95區(qū)的松鋪厚度控制在40cm以內(nèi),壓實(shí)厚度不大于37.0cm。
93區(qū)松鋪系數(shù)為1.077,相鄰兩邊的沉降差為6.2mm;95區(qū)松鋪系數(shù)為1.082,相鄰兩邊的沉降差為2.0mm。
參考文獻(xiàn):
[1]《廣東省連州至懷集公路項(xiàng)目?jī)呻A段施工圖設(shè)計(jì)地質(zhì)勘察資料》 中交第二公路勘察設(shè)計(jì)研究院有限公司2010年12月
[2]《廣東省連州至懷集公路項(xiàng)目?jī)呻A段施工圖設(shè)計(jì)圖》 中交第二公路勘察設(shè)計(jì)研究院有限公司2010年12月
[3]《K25+460~570土石混填試驗(yàn)段施工總結(jié)報(bào)告》 廣東省航盛建設(shè)集團(tuán)有限公司2012年1月
[4]《西漢高速公路土石混填路基施工控制技術(shù)研究》巖土工程碩士論文長(zhǎng)安大學(xué)2007年度