公路路基填筑施工中大粒径无黏性混合料的应用分析.pdf
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1、交通世界TRANSPOWORLD1 工程概况某公路工程中的第二标段,路线全长 28.654 km,按照高等级公路标准建设,采用双向四车道,路基宽度为24.5 m。该标段地处山地丘陵区,普通填料较为匮乏,但存在大量路堑开挖和隧道爆破产生的大粒径无黏性混合料,此类混合料的特点为强度高、刚度大,按照经济性的原则,可在路基填筑施工中,对这部分混合料加以合理应用。本文重点对路基填筑施工中大粒径无黏性混合料的应用展开分析。2 公路路基填筑施工中大粒径无黏性混合料的应用2.1 大粒径无黏性混合料的性能大粒径无黏性混合料在强度等级、破碎率、岩性组成以及棱角性等方面的变异性相对较大。在外界条件的综合作用下,该混
2、合料表现出的力学性能也存在较大差异。为此,在公路路基填筑施工中,对大粒径无黏性混合料应用时,应通过试验的方法分析其性能。具体包括以下试验:颗粒分析试验、标准重型击实试验、CBR试验、单轴抗压试验等。2.1.1 颗粒分析试验1)试验步骤。将试样过2 mm筛,称筛上和筛下的试样质量。当筛下的试样质量小于试样总质量的10%时,不做细筛分析;筛上的试样质量小于试样总质量的10%时,不做粗筛分析。取筛上的试样倒入依次叠好的粗筛中,筛下的试样倒入依次叠好的细筛中,进行筛析。细筛宜置于振筛机上振筛,振筛时间宜为1015 min,再按由上而下的顺序将各筛取下,称各级筛上及底盘内试样的质量,准确至0.1 g1。
3、2)试验方法。采用四分法,从烘干后的土体中取样,分批次过2 mm筛。粒径超过2 mm 的试样依次通过各级粗筛,将筛上剩余的试样用电子天平称量。将2mm筛下的试样,通过振筛机振摇10 min,随后根据筛孔尺寸,依次将筛底放置在白纸上,轻叩摇晃并将筛出的土体颗粒放到下一级筛内。称量时要用钢刷刷净各细筛上剩余的试样。3)结果分析。颗粒分析试验结果如下:筛孔直径分别为 60、40、20、10、5.0、2.0、1.0、0.5、0.25、0.075 mm,对 应 的 累 计 通 过 百 分 比 依 次 为 100%、95.7%、83%、64.7%、49.3%、33.5%、25.5%、16.1%、9.6%、
4、3.9%。当土石混合料的级配组成确定后,以粒径作为横坐标,以小于某粒径颗粒的质量占比作为纵坐标,绘制出颗粒级配曲线,据此计算出不均匀系数为31.92,曲率系数为1.26,级配判定结果为良好。2.1.2 标准重型击实试验在分析土体的压实特性时,可以采用击实试验,从而确定出土体压实的最佳含水率,以及与该含水率相对应的最大干密度。常用的击实试验有两种,一种为轻型,另一种为重型,可以按照土体颗粒的粒径大小予以选择。本次试验中选用重型击实试验。1)试验方法。本次试验中,采用干土法制备试样,为保证试验结果的准确性,试验时的土体试样为一次性使用。将土石混合料烘干后,按四分法选取5个试样,分别为各个试样配置不
5、同的含水率,搅拌均匀后,将试样置于密封袋内,按照规程的方法,养护12 h备用。用电子秤称量出击实筒的质量,在内壁均匀涂抹一层凡士林,并在试筒底部放置一张蜡纸,采用三收稿日期:2023-03-06作者简介:徐静荣(1992),女,工程师,从事高速公路建设工作。公路路基填筑施工中大粒径无黏性混合料的应用分析徐静荣(石家庄市交建高速公路建设管理有限公司平赞分公司,河北 石家庄 050000)摘要:为保护自然生态环境并降低工程造价,路基填筑施工应遵循就地取材的原则,需要将隧道爆破产生的大粒径无黏性混合料应用到路基填筑施工中。以某公路工程实例为例,对该公路路基填筑施工中大粒径无黏性混合料的应用展开分析论
6、述。研究结果表明,在路基填筑施工过程中,应用大粒径无黏性混合料时,要先通过试验的方法,分析大粒径无黏性混合料的性能,在此基础上,了解并掌握相关的施工要点,确保路基的填筑质量达到现行规范标准的规定要求,此举对于延长公路的使用寿命具有重要意义。关键词:公路路基填筑;大粒径无黏性混合料;颗粒分析中图分类号:U416.1文献标识码:B85总661期2023年第31期(11月 上)层法将土样装入试筒内,装入量控制在1 700 g,装料后整平压紧。每层的击实次数为98次,测量出试样表面上升的高度,击实后修整表面,使试样与筒套脱离,将筒外壁残留土样清理干净,对试筒和试样的总重量进行称量,最后从试样中心处取样
7、测定含水率。2)结果分析。由试验结果,绘制击实曲线,经计算后,得出土石混合料的最佳含水率为5.2%,与该含水率对应的最大干密度为2.054 g/cm2。2.1.3 CBR试验1)试验方法。本次试验中,试样的制备方法与重型击实试验相同。将制备好的试样置于空槽内,加装指针归零的百分表,试样在水中浸泡96 h后,读取百分表上的读数,根据公式计算出膨胀量。从水中取出试样擦干后,静置15 min,称其质量并完成贯入试验。2)结果分析。试样经96 h浸泡后,通过百分表和电子秤测得膨胀量及吸水率分别为0.08%和2.1%。利用强度试验仪,对试样测定后得到的CBR值为63.2%,该值比规范的要求高。由此判断混
8、合料能够满足承载力的要求。2.1.4 岩石单轴抗压试验1)试验方法。试验开始前,先将大粒径的块石切成边长为50 mm的立方体试样,按需选择含水状态,随后将试样放置在自动试验机上,以1.0 MPa/s的速率加载,直至试样破损停止并对荷载加以记录。2)结果分析。试验结果显示,块石单轴抗压强度为77 MPa,岩石密度为2.75 g/cm,与公路路基施工技术规范(JTG/T 36102019)规范对照,本工程中使用的块石归属于中硬岩的范畴3。2.2 土石混填路基施工要点在土石混合料填筑路基施工前,根据室内常规试验和模型试验确定大粒径石块的布设方案,结合本工程所选取的大粒径块石物理力学性质,优化调整土石
9、混合料填筑施工工艺。施工工艺流程为选石布放处理基底测量放样混合料摊铺混合料整平混合料碾压,在土石混合料施工过程中检测施工质量,采用沉降差作为施工质量评价依据。2.2.1 选石及布放1)大粒径无黏性土石混合料在岩性组成、强度等级、破碎率等性能指标方面存在一定差异,在选石前需进行土石混合料室内试验,研究土石混合料的基本物理力学指标。本工程对所选大粒径块石进行室内试验,检测块石的饱和单轴抗压强度,通过CBR试验检测混合料的承载比,判定石块为硬质石料。在筛选大粒径块石时,筛除存在明显裂缝的岩石和片状岩石,此类岩石结构不稳定,易受到外力作用发生破碎。2)根据施工技术规范要求,土石路堤填料中的硬质石料最大
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