1、填料的質(zhì)量要求
巖石填料按抗壓強(qiáng)度劃分硬質(zhì)巖和軟質(zhì)巖兩大類,其強(qiáng)度采用尺寸50×50×50mm的立方體試件飽水抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)確定,如表示:
本合同段因填料中含紅砂巖石,其又分為一、二、三類,故本次試驗(yàn)雖未涉及紅砂巖填料,為綜合指導(dǎo),亦應(yīng)相應(yīng)提出為好,用于路基填方
材料的巖石,其飽水抗壓強(qiáng)度應(yīng)不低于15Mpa,當(dāng)其抗壓強(qiáng)度小于規(guī)定要求時(shí),應(yīng)進(jìn)行CBR試驗(yàn),CBR不低于15%,不滿足要求時(shí),應(yīng)按填土的要求檢驗(yàn)和控制,填料中石料含量≤50%時(shí),按填土路堤施工,當(dāng)石料含量≥70%時(shí),按填石路堤施工,當(dāng)石料含量在50~70%時(shí),按土石混填路堤施工。
2、粒徑(粗細(xì)粒料的比例)、不均勻系數(shù)
多數(shù)試驗(yàn)結(jié)果認(rèn)為,最大粒徑越大,巖石填料的抗剪強(qiáng)度越低,最大粒徑大,不均勻性往往也大,使壓實(shí)度難以把握。應(yīng)加控制。石料強(qiáng)度不同,最大粒徑允許值也不同。主要考慮到壓碎性的雙重影響。不同部位允許的最大粒徑值也不相同。
用于路基主填區(qū)巖石填料中20mm以下的細(xì)粒料的比例不低于10%,一般應(yīng)為10~40%,大于200mm的巨粒料的比例不應(yīng)高于40%,0.074mm以下的顆粒比例不應(yīng)大于10%,目的是防止混入細(xì)粒土。同時(shí)也防止人為地?fù)酵链嫣钕逗蛪簩?shí)。用于邊坡碼砌的巖石填料,30cm以上的巨粒料比例不小于70%,填隙用的中粒料粒徑應(yīng)大于10cm,其比例不應(yīng)超過30%。用于路基主填區(qū)的巖石填料不均勻系數(shù)應(yīng)為10~40%,用于基底、路床、結(jié)構(gòu)物回填和邊坡時(shí),不均勻系數(shù)宜為10~20%。根據(jù)有關(guān)資料論述,代表性填石路堤石料的顆粒組成級(jí)配。d10為2~20mm,d60為40~200mm,故控制20mm以下的含量不多于40%是合理的。不均勻系數(shù)對(duì)石料的壓碎性和不同壓實(shí)狀態(tài)的空隙率有顯著影響。從而影響壓實(shí)度和路基強(qiáng)度。根據(jù)資料,石料級(jí)配分析和石料可壓實(shí)性研究,cu小于10時(shí)不能有效壓實(shí),cu為36時(shí)最易壓實(shí)。多數(shù)石料開挖的cu值介于10~40之間,作為控制范圍是合適的。
3、石方填方路基的綜合處治方案
3.1基底的強(qiáng)度和均勻性:基底的承載能力應(yīng)滿足不同路基高度的要求。路基高度6~10m時(shí),基底承載力在140~180Mpa,高度在10~15m時(shí),承載力在180~270Mpa,高度在15~20m時(shí),承載力在270~320Mpa,填土高度>20m時(shí),承載力應(yīng)>320Mpa或填筑在巖石基底上,基底強(qiáng)度應(yīng)均勻,巖石和細(xì)粒土混基底,應(yīng)加強(qiáng)細(xì)粒土部位,降低承載力的差異。
3.2細(xì)粒土基底:細(xì)粒土基底上的填石路堤應(yīng)設(shè)過渡層,過渡層
材料應(yīng)符合:若粗粒料的P15/F85>5,應(yīng)設(shè)過渡層,過渡層應(yīng)滿足M15/F15>5,M15/F85<5。(其中R為粗粒料,M為過渡層粒料,F(xiàn)為細(xì)粒料,加上數(shù)字表示該通過率對(duì)應(yīng)的粒徑。)厚度為30~50cm。
3.3巖石和細(xì)粒料混合基底:巖石和細(xì)粒土混合基底,應(yīng)將巖石炸平,并在細(xì)粒土部位設(shè)過渡層,基底為石牙狀(石筍)時(shí),應(yīng)將石牙(石筍)炸除不小于80cm,并用巖石填料置換細(xì)粒土,形成均勻、夾帶的巖石混合基底。
3.4路基主填區(qū):右用各種符合要求的填料填筑,但不應(yīng)采用細(xì)粒土和填石混雜或夾層填筑。細(xì)粒土用于填石路基的上部時(shí),應(yīng)在兩導(dǎo)之間設(shè)過渡層,層厚為30~50mm。細(xì)粒土不宜用于填石路基的下部填筑。
3.5超大石料粒處理,一般用人工、機(jī)械解小、用于邊坡和運(yùn)出現(xiàn)場(chǎng)等方法,機(jī)械解小速度快,效果較好。
4、填石路堤施工工藝
4.1巖石填料應(yīng)控制20cm以上的大塊率不多于40%,超尺寸粒徑應(yīng)在料源就地解小。采用最大粒徑為10cm以下的石碴或碎石填隙,使級(jí)配符合要求。填隙料的比例應(yīng)根據(jù)開挖出的石料級(jí)配確定,關(guān)于這方面必須列出施工記錄中切實(shí)控制的祥盡記錄,與路基壓實(shí)成形至關(guān)重要。填石路堤施工,填隙是重要的工序,石塊尺寸較大時(shí),細(xì)料粒徑不足,需要的填隙料較多,施工中應(yīng)有填隙考慮,并準(zhǔn)備相應(yīng)的填隙
材料,安排相應(yīng)的施工,才能保證路基壓實(shí)符合要求。
4.2壓實(shí)能量,能量應(yīng)不小于2.68J/cm3,按式計(jì)算:
E=2αnNL(W+F/2)/(VLBh)
式中:E—振動(dòng)碾的壓實(shí)能量J/cm3;
α—振幅,mm;
W—振動(dòng)輪的軸重,KN;
F—激振力,KN;
n—振動(dòng)頻率,HZ;
N—振動(dòng)碾壓遍數(shù);
V—振動(dòng)碾壓速度,cm/s;
L—振動(dòng)輪接地長(zhǎng)度,cm;
B—壓實(shí)寬度,可取振動(dòng)輪接地寬度D1/2,cm;
h—壓實(shí)層厚度,cm;
D—振動(dòng)輪直徑,cm;
壓實(shí)能量與
壓路機(jī)的參數(shù)有關(guān)外,還與碾壓遍數(shù)、層厚、碾壓速度有關(guān),表推薦的碾壓遍數(shù),在a為1.66mm,v為5km/h,層厚h為50cm的條件下計(jì)算得到。試驗(yàn)總結(jié)達(dá)到碾壓遍數(shù)時(shí)壓實(shí)效果是好的,穩(wěn)定性是較好的。
4.3壓實(shí)工藝
應(yīng)先采用平碾靜壓2遍,碾壓速度為3~6KM/n,然后采用振動(dòng)碾振動(dòng)碾壓實(shí),碾壓速度不大于5KM/h,宜優(yōu)先采用凸塊式(羊足碾)振動(dòng)碾振動(dòng)壓實(shí)。不同
壓路機(jī)的振動(dòng)壓實(shí)遍數(shù)如表:
振動(dòng)碾壓遍數(shù)先用
軸重
每5層及路基頂面宜采用沖擊式振動(dòng)
壓路機(jī)振動(dòng)壓實(shí)。路訂部分應(yīng)采用自行平碾式振動(dòng)
壓路機(jī)振動(dòng)壓實(shí)。
4.4超粒徑石料的處理,應(yīng)輔以人工解小,直到尺寸符合要求,也可采用沖擊錘進(jìn)行機(jī)械解小,以提高生產(chǎn)效率,不能解小的石塊應(yīng)清除出施工現(xiàn)場(chǎng)。
4.5碼砌石料施工工藝,碼砌石料的尺寸應(yīng)符合要求,石塊大面朝下,大小咬合緊密,不得有全體檢動(dòng)現(xiàn)象。不得采用層鋪法及填隙鋪砌工藝??刂撇痪鶆蛳禂?shù)目的是防止采用層鋪法和細(xì)石填隙砌筑。
5、壓實(shí)質(zhì)量管理
5.1料場(chǎng)質(zhì)量管理,應(yīng)測(cè)定料場(chǎng)石料的強(qiáng)度、級(jí)配、視比重、吸水率,每個(gè)料場(chǎng)第5萬m3至少應(yīng)試驗(yàn)一次,爆破方法改變時(shí),應(yīng)重新測(cè)定石料級(jí)配,測(cè)定石料強(qiáng)度目的是進(jìn)行石料分類,為控制層厚和壓實(shí)用。測(cè)定級(jí)配目的是控制最大粒徑,粒細(xì)料的比例和不均勻系數(shù)。
測(cè)定視比重和吸水率目的是評(píng)價(jià)石料的強(qiáng)度,并提供密度計(jì)算所需要的參數(shù)。級(jí)配受開挖方式的影響較大,開挖方式改變時(shí),應(yīng)重新評(píng)價(jià)級(jí)配組成。
5.2松密度計(jì)算,按下式計(jì)算:
P0=(1-0.46/8√Cu)CsCu=d60/d10壓碎前)
式中:P0—石料的松密度,g/cm3;
Cu—石料的不均勻系數(shù);
Cs—石料的視比重。
松密度只與石料的不均勻系統(tǒng)和比重有關(guān),有了松密度數(shù)據(jù),就可以通過沉降測(cè)量,確定壓實(shí)度。經(jīng)驗(yàn)公式經(jīng)大量試驗(yàn)資料驗(yàn)證,誤差在范圍內(nèi)。
5.3壓實(shí)沉降率要求,應(yīng)根據(jù)不同石料級(jí)配和壓實(shí)度的要求確定壓實(shí)沉降率εn,應(yīng)符合下表要求:壓實(shí)沉降率要求是根據(jù)壓實(shí)度大于90%時(shí)的干密度與按不同的Cu值計(jì)算最大干密度比較后提出的,達(dá)到要求的總沉降率時(shí),壓實(shí)度應(yīng)大于90%。
5.4壓實(shí)度計(jì)算,巖石填料的最大干密度按下式計(jì)算:
Pmax=(1-0.30/8√Cu)Cs(Cu為壓碎后)
式中:Pmax—最大干密度,g/cm3。其余符合意義同前。
壓實(shí)后填料的干密度P按下式計(jì)算:
P=P0(1+ε)ε—壓實(shí)后實(shí)測(cè)的沉降率。
壓實(shí)度K為:K=(P/Pmax)×100%
壓實(shí)密度由初始密度和壓實(shí)沉降率確定;最大干密度由不均勻系數(shù)和比重確定。公式推導(dǎo)過程略。
5.5壓實(shí)效果檢測(cè)與評(píng)定
a、目視管理
是填石路堤壓實(shí)施工控制的重要手段,大塊數(shù)控制基于級(jí)配分析,控制了大塊數(shù),總體上就控制了不均勻系數(shù)。均勻性控制也是控制不均勻系數(shù)和太實(shí)度的重要方面。大塊分布均勻和壓實(shí)厚度均勻才能保證壓實(shí)均勻。碾壓遍數(shù)是最常用的壓實(shí)控制方法。
壓路機(jī)的參數(shù)確定后,影響壓實(shí)度的因素還有層厚、碾壓速度和碾壓遍數(shù)??刂颇雺罕閿?shù)必須考慮層厚和碾壓速度。
大塊板:第2000m2檢測(cè)6處,每處抽檢1m2的范圍內(nèi)尺寸大于20cm的大塊數(shù)不得超過7塊,整個(gè)工作面內(nèi)不得有超尺寸石塊,否則應(yīng)就地解小或挖除更換合格填料。
總體均勻性:大塊石料不得集中,壓實(shí)后表面不得有寬度大于2cm的縫隙,否則應(yīng)將大塊石料分散,并填充填隙
材料。攤鋪后應(yīng)用鋼尺測(cè)量每層的松鋪厚度,每20m的一個(gè)斷面,每個(gè)斷面4處,每處以3個(gè)測(cè)點(diǎn)的厚度平均值作為測(cè)點(diǎn)厚度值。
碾壓遍數(shù):應(yīng)根據(jù)壓實(shí)設(shè)備的軸重和激振力確定振動(dòng)碾壓的最少遍數(shù),不得少于下表規(guī)定(見第5頁表列)。不得有漏壓現(xiàn)象。
b、沉降測(cè)量
每五層應(yīng)進(jìn)行一次沉降測(cè)量,以評(píng)價(jià)壓實(shí)情況,每20m測(cè)一個(gè)斷面,每個(gè)斷面測(cè)4處。每攤鋪5層的最后一層前,按照檢測(cè)頻率要求布置網(wǎng)格測(cè)點(diǎn),以測(cè)點(diǎn)為中心,在正交的兩軸以上25cm的距離各選擇1個(gè)輔助測(cè)點(diǎn),以5個(gè)點(diǎn)的標(biāo)高平均值作為該處的標(biāo)高,攤鋪每5層的最后的一層,測(cè)定對(duì)應(yīng)各測(cè)點(diǎn)的標(biāo)高,碾壓到規(guī)定的振動(dòng)壓實(shí)遍數(shù)后,測(cè)量對(duì)應(yīng)各測(cè)點(diǎn)的最終標(biāo)高。以松鋪標(biāo)高與原標(biāo)高之差為松鋪厚度,以壓實(shí)后標(biāo)高與松鋪標(biāo)高之差為壓實(shí)沉降量,沉降率為沉降量與松鋪厚度的百分比。沉降量與碾壓遍數(shù)有良好的相關(guān)關(guān)系,沉降率等于壓實(shí)度增加率。為提高沉降測(cè)量精度,必須固定測(cè)點(diǎn)位置。并采用輔助測(cè)點(diǎn)測(cè)量標(biāo)高平均值代表測(cè)點(diǎn)標(biāo)高。
c、壓實(shí)效果評(píng)價(jià)
檢測(cè)層的碾壓沉降率應(yīng)不小于表格規(guī)定的要求(詳見表)
壓實(shí)度代表值應(yīng)不低于90%,極值不低于85%。
5、6層總壓實(shí)效果按以下方法評(píng)定:
以每層檢鋪厚度的平均值作該層的松鋪厚度值,以5層松鋪厚度的和作為5層的總松鋪厚度,以上下兩個(gè)第5層對(duì)應(yīng)測(cè)點(diǎn)壓實(shí)后的標(biāo)高之差作為5層的總壓實(shí)厚度,總沉降量為總松鋪厚度與總壓實(shí)厚度之差,總沉降0率為總沉降量與總松鋪厚度的百分比??偝两德屎涂倝簩?shí)度應(yīng)符合要求。
壓實(shí)效果評(píng)價(jià)仍采用習(xí)慣的壓實(shí)度。沉降率是間接反映壓實(shí)度的指標(biāo)。分單層壓實(shí)度和5層總體壓實(shí)度。評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)與路基施工規(guī)范的要求相同。