大粒径碎石路基施工控制技术研究.pdfVIP

大粒径碎石路基施工控制技术的研究 研究报告（简本） 引 言 交通部西部交通建设科技项目“大粒径碎石路基施工控制技术的研究”由长安大 学承担，项目负责人为沙爱民教授。项目合同编号为：2001 318 812 43。研究工作 从2001年8月开始，于2005年1月结束。 随着我国公路建设向西部山区的纵深发展，路基高填深挖现象将变得普遍。如何 处理深挖路堑和隧道施工所产生的大量废弃的大粒径碎石成为山区公路必须面对的 工程问题，而现有公路部门的路基施工控制技术研究多建立在细粒土基础上。针对大 粒径碎石路基的施工组织与控制技术以及施工质量的检测和评定方法，目前缺少完善 的技术手段和统一明确的技术要求。西部地区的公路建设迫切需要解决大粒径碎石路 基的施工控制技术。因此开展“大粒径碎石路基施工控制技术的研究”项目的研究是 及时和必要的。 本项目在大量调研、收集国内外施工实践经验，系统整理现有文献数据资料的基 础上，选择有代表性填料的大粒径碎石路基施工路段作为现场试验段，通过系统的室 内和现场试验，明确了碎石填料的工程特性，全面深入地研究摊铺工艺、机械选型、 松铺厚度、碾压组合、质量检测方法以及含水量影响等若干关键技术问题，提出大粒 径碎石路基施工工艺技术、质量检测方法和评定标准，并通过路基的沉降观测来验证 施工工艺、检测方法以及评定指标的科学性和合理性。 一、大粒径碎石填料的工程特性研究 1.1 大粒径碎石填料的分类方法 当填方路基的填料中粒径大于60mm的颗粒含量大于50%，粒径＜0.074mm的颗粒含 量小于10%时，将其定义为大粒径碎石路基。依据石料的岩性，主要按照填料的强度， 同时结合其风化程度将碎石填料分为坚硬类石料、次坚硬类石料、软质岩类石料和极软 类石料。与此填料相对应的大粒径碎石路基也分为坚硬类岩石大粒径碎石路基、次坚硬 类岩石大粒径碎石路基和软质岩类大粒径碎石路基。 1.2 大粒径碎石填料的压实特性 大粒径碎石路基填料粒径较大，空隙较大，渗透性强，其压实过程是石料颗粒在 压实功能的作用下，克服颗粒间阻力，相互靠近密实，减小孔隙体积的过程，且压实 1 大粒径碎石路基施工控制技术的研究 研究报告（简本） 过程中伴有颗粒破碎现象。大粒径碎石路基的强度、刚度和水稳定性主要取决于填料 颗粒之间相互嵌锁挤紧的程度。 1.3 大粒径碎石填料的粒径组成 试验研究表明，几个重要粒径的颗粒含量在总体上主导形成了路基的结构类型， 从而决定了碎石填料的压实特性。通过现场压实试验和理论分析，认为大粒径碎石填 料的粒径组成应主要通过填料的最大粒径、不均匀系数以及几个重要粒径的含量来加 以控制，并提出了针对不同岩性填料的大粒径碎石路基压实施工的较为合理、可行的 粒径组成要求。 大粒径碎石路基碎石填料 大粒径碎石路基的沉降变形观测 1.4 大粒径碎石填料的破碎性 针对大粒径碎石路基填料特有的破碎性，就破碎现象的产生机理、影响因素以及 填料破碎性对路基稳定性的影响作用等关键问题进行分析后得出，大粒径碎石路基填 料在碾压过程中被压碎是必然的，而且破碎现象对路基施工质量既有减少孔隙比的有 利方面，也有破坏路基稳定结构的不利方面。 破碎率与路基沉降率的关系 18 16 14 （ 12 沉