石質(zhì)路基施工技術(shù)探討

尹力新

（新疆公路工程咨詢公司，新疆 烏魯木齊 830000）

0 引言

石方路基是公路路基施工中的常見情況之一。針對巖質(zhì)堅(jiān)硬，工程施工中不可能用人工或機(jī)械開挖的石質(zhì)路塹，通常要采用爆破法開挖。為了爆破公路石質(zhì)路基的某一巖體，在其中或表面放置一定數(shù)量的炸藥，稱為藥包。按藥包的形狀或集結(jié)程度不同，可以分為集中藥包、延長藥包和分集藥包三種。開挖石質(zhì)路基而采用的爆破方法應(yīng)當(dāng)根據(jù)石方的地質(zhì)情況、集中程度及地形條件等確定。

爆破后用機(jī)械清方是非常有效的路塹開挖方法。通過采取爆破法，利用炸藥爆炸的能量將土石炸碎以利于送運(yùn)或借助爆炸能量將土石移到預(yù)定位置。爆破法開挖石質(zhì)路塹具有工效高、速度快、勞動(dòng)力消耗少、施工成本低等優(yōu)點(diǎn)。爆破對山體破壞較大，對周圍環(huán)境也有較大影響，因此必須按有關(guān)施工規(guī)定和安全規(guī)程進(jìn)行作業(yè)，嚴(yán)格按設(shè)計(jì)文件實(shí)施。通常應(yīng)做試爆分析，其結(jié)果作為指導(dǎo)施工的依據(jù)。采用爆破法施工石方必須符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)的有關(guān)規(guī)定。

1 石方路基填筑技術(shù)

1.1 施工的前期技術(shù)要求

修筑填石路堤應(yīng)進(jìn)行地表清潔處理，先碼砌邊部，然后逐層水平填筑石料，確保邊坡穩(wěn)定。同時(shí)應(yīng)當(dāng)在施工前首先修筑試驗(yàn)段，以有效地保證達(dá)到最大壓實(shí)干密度的松鋪厚度與壓實(shí)機(jī)械組合，及相應(yīng)壓實(shí)遍數(shù)、沉降差等施工參數(shù)。通過試驗(yàn)段可以預(yù)先確定公路路基的壓實(shí)工藝與沉降差，從而進(jìn)一步確保填石路基的預(yù)期質(zhì)量效果。對于公路填石路堤，宜選取12t以上的振動(dòng)壓路機(jī)、25t以上的輪胎壓路機(jī)或25t以上的夯錘來壓實(shí)。

1.2 路基填筑施工

若填石路基的石料巖性相差較大，應(yīng)把不同巖性的填料分層或分段填筑。對于隧道而言，若基巖與路塹為不同巖種互存，則可以采用挖出的混合石料填筑路基，但應(yīng)要求所采用的石料的強(qiáng)度和粒徑符合施工要求。采用軟質(zhì)巖石或者強(qiáng)風(fēng)化石料來填筑路基時(shí)，要求符合土質(zhì)路堤施工規(guī)定，先檢驗(yàn)CBR值，當(dāng)滿足要求時(shí)則可按填土路基技術(shù)規(guī)定進(jìn)行施工。當(dāng)填筑石料級(jí)配較差、粒徑較大、填層較厚、石塊間空隙較大時(shí)，可在每層表面空隙間填入石渣、石屑或中、粗砂，再以壓力水將其沖入下部，從而填滿空隙。對于公路路基邊坡坡腳的填筑則要求采用大于300mm的硬質(zhì)石料碼砌。對設(shè)計(jì)中無特殊要求的情況，結(jié)合工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，當(dāng)路基設(shè)計(jì)高度不大于6m 時(shí)，其碼砌厚度不應(yīng)小于1m；設(shè)計(jì)高度不少于6m時(shí)，碼砌厚度應(yīng)大于2m。

1.3 路基填料攤鋪整平

在決定填料攤鋪方法時(shí)，應(yīng)結(jié)合填料的石料粒徑大小及組成考慮。從目前的路基填料攤鋪實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)來看，對于大粒徑石料則適宜采用漸進(jìn)式攤鋪法鋪料，運(yùn)料汽車在新填的松料上采取呈梅花型的攤鋪方式，先兩側(cè)后中央以及先低后高逐漸向前卸料，推土機(jī)隨時(shí)攤鋪整平。這種攤鋪方式的優(yōu)勢在于容易整平而且容易控制填石料的厚度，為自卸車和機(jī)械振動(dòng)碾壓提供較好的工作面。

而針對細(xì)料含量較多的石料則適宜采用后退法鋪料。運(yùn)料汽車在已壓實(shí)的層面上后退卸料，形成梅花型密集料堆，然后采用推土機(jī)推鋪整平。這種攤鋪方式要求松鋪厚度不大于0.5m，石料最大粒徑不超過層厚的2/3。大面積路基填石可用兩臺(tái)推土機(jī)并列作業(yè)，兩機(jī)鏟刀相距150～300mm，每次作業(yè)長度適宜控制在20～50m范圍內(nèi)。人工鋪填粒徑大于250mm以上石料時(shí)，應(yīng)當(dāng)先鋪填大塊石料，而且要求石料大面向下、小面向上，同時(shí)要求擺平放穩(wěn)，然后再用小石塊找平，以石屑塞縫，最后采取壓實(shí)處理。人工鋪填粒徑為250mm以下的石料時(shí)，可以采取直接分層攤鋪與分層碾壓處理。填石路堤在壓實(shí)之前，應(yīng)用大型推土機(jī)攤鋪平整，再針對個(gè)別不平處采用人工配合以細(xì)石屑攏平，對于無明顯高差臺(tái)階才用壓路機(jī)碾壓。對于采取夯錘下墜到地面時(shí)，為確保受力基本均勻，應(yīng)不使夯錘傾倒。

2 路基碾壓成型處理

對于填石路基，要求路床頂面以上0.5m范圍內(nèi)填土，同時(shí)根據(jù)填土路基的相關(guān)施工技術(shù)要求進(jìn)行壓實(shí)處理。路床設(shè)計(jì)頂面以下0.5m深度內(nèi)，則應(yīng)當(dāng)根據(jù)填石路基填筑要求來進(jìn)行驗(yàn)收處理。路基填料攤鋪完成后，要求石料表面平整，不允許出現(xiàn)明顯的大石料外露，而且石料表面不應(yīng)當(dāng)有明顯的孔隙、孔洞以及多余的填石料堆放。夯錘壓實(shí)路線應(yīng)當(dāng)呈弧線，當(dāng)夯實(shí)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求后，則向后移動(dòng)一夯錘位置。為了有效地確保碾壓效果，行與行之間以重疊40～50cm為宜，且相鄰區(qū)段以重疊1～1.5m為宜。

對公路路基碾壓時(shí)直線段由兩邊向中間進(jìn)行，小半徑曲線段由內(nèi)側(cè)向外側(cè)縱向進(jìn)退式進(jìn)行。橫向接頭處，振動(dòng)壓路機(jī)碾壓時(shí)一般可采取重疊0.4～0.5m，三輪壓路機(jī)碾壓則采取重疊后輪寬1/2；前后相鄰區(qū)段縱向應(yīng)重疊1～1.5m，從而有效地確保了無死角、無漏壓情況，保證了路基的碾壓均勻。

當(dāng)采用14t以上的重型振動(dòng)壓路機(jī)分層碾壓時(shí)，應(yīng)當(dāng)先靜壓一遍，再根據(jù)試驗(yàn)段確定出碾壓遍數(shù)以及攤鋪厚度。合理地判斷路基壓實(shí)度是否滿足要求很關(guān)鍵。對填石路堤，不能簡單地采取土質(zhì)路基的壓實(shí)度標(biāo)準(zhǔn)來判斷路基的密實(shí)程度。從目前的工程實(shí)踐來看，對填石路堤的壓實(shí)度判別方法還沒有統(tǒng)一規(guī)定。國外針對填石路堤的壓實(shí)判別曾采用的方法是在振動(dòng)壓路機(jī)的駕駛臺(tái)上裝設(shè)壓實(shí)計(jì)，根據(jù)壓實(shí)計(jì)的數(shù)值來判定是否達(dá)到要求的緊密程度，但無定量值的規(guī)定，且只限于設(shè)有此種裝置的壓路機(jī)。我國在《公路路基施工技術(shù)規(guī)范》中規(guī)定壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)判別為在規(guī)定深度范圍內(nèi)，以12t以上振動(dòng)壓路機(jī)壓實(shí)，當(dāng)壓實(shí)層頂面穩(wěn)定、不再下沉（無輪跡）時(shí)，可判定為達(dá)到密實(shí)狀態(tài)。目前結(jié)合工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)來看，當(dāng)壓實(shí)層頂面穩(wěn)定、碾壓無輪跡時(shí)可以判定為密實(shí)狀態(tài)；否則可判斷為壓實(shí)還未滿足要求，應(yīng)采取重新碾壓處理，經(jīng)檢驗(yàn)合格后經(jīng)有關(guān)方面簽認(rèn)，才能允許進(jìn)行下一層填筑施工。填石路堤使用各種壓實(shí)機(jī)具時(shí)的注意事項(xiàng)與壓實(shí)填土路基相同，而填石路堤壓實(shí)到所要求的緊密程度所需的碾壓或夯壓的遍數(shù)應(yīng)經(jīng)過試驗(yàn)確定。采用重錘夯實(shí)時(shí)，當(dāng)重錘下落時(shí)不下沉而是發(fā)生彈跳現(xiàn)象時(shí)，可進(jìn)行壓實(shí)度檢驗(yàn)。

而對于工程中出現(xiàn)的土石混填路堤，其壓實(shí)度則根據(jù)灌砂法或水袋法檢測。應(yīng)根據(jù)每一種填料的不同含石量的最大干密度做出標(biāo)準(zhǔn)干密度曲線，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)干密度曲線查出對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)干密度。當(dāng)采取灌砂法或者水袋法檢驗(yàn)有困難時(shí)，可以采取填石路堤的檢驗(yàn)方法，即通過采用12t以上振動(dòng)壓路機(jī)進(jìn)行壓實(shí)試驗(yàn)，當(dāng)壓實(shí)層頂面穩(wěn)定、不再下沉（無輪跡）時(shí)，可判定為密實(shí)狀態(tài)。如工程上采用幾種填料混合填筑，可以根據(jù)試坑挖取的試樣計(jì)算各種填料的比例，利用混合料中幾種填料的標(biāo)準(zhǔn)干密度曲線分別查取相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)干密度，然后采用加權(quán)平均的方法計(jì)算所挖試坑的標(biāo)準(zhǔn)干密度。

3 結(jié)語

石質(zhì)路基施工一直是高速公路施工的關(guān)鍵之一，也是值得探討的課題。筆者結(jié)合工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，對石質(zhì)路基施工技術(shù)展開探討，結(jié)合國內(nèi)施工實(shí)踐情況，總結(jié)出石質(zhì)路基的施工全過程，并提出相應(yīng)環(huán)節(jié)的控制要點(diǎn)，為同行提供參考。

［1］張業(yè)輝.控制爆破技術(shù)在公路石質(zhì)路基施工中應(yīng)用［J］.中南公路工程，2011，（5）：118-119.

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