公路施工中填石路基施工技術(shù)探討

黃 偉

(貴州省凱里公路管理局)

1 填石路基工程特性及影響其壓實質(zhì)量的因素

1.1 填石路基工程特性

填石路基因為其獨特的工程特性，導致其與填土路基在壓實質(zhì)量影響因素方面有著較大的不同。主要表現(xiàn)為尺度效應(yīng)和沉降變形效應(yīng)。尺度效應(yīng)即是指不同粒級石料量的配比對路基壓實效果的影響。而沉降變形效應(yīng)是指根據(jù)壓實能力的大小和時間的推移對路基表面沉降率造成的影響。我們要善于掌握填石路基的這些特性，結(jié)合實際情況改善路基壓實效果。

1.2 影響填石路基壓實質(zhì)量的因素

(1)粒級配比對填石路基壓實質(zhì)量的影響

粗細顆粒相對所占百分比的變化隨時深刻影響著路基壓實的效果。當粗細顆粒體積含量比約為1∶2時，即粗少細多。壓實結(jié)構(gòu)主要由細顆粒構(gòu)成，粗顆粒之間只有局部接觸，這時候細料的顆粒組成和性質(zhì)是我們主要關(guān)注的對象;當粗細顆粒體積含量大致相當時，兩者相互填充共同作用，合理鋪設(shè)粗細顆粒，使其成為一個緊密結(jié)合的整體變得尤為重要;當粗細顆粒體積含量比約為2∶1時，壓實骨架主要有粗顆粒構(gòu)成，細顆粒僅起到填充和輔助密實作用，此時的壓實特性則由粗料的級配和性質(zhì)決定。由此可見，針對不同地區(qū)具體情況結(jié)合路基的性質(zhì)選擇合適的顆粒級配和填料性質(zhì)至關(guān)重要。

(2)壓實能力對填石路基壓實的影響

根據(jù)需要選擇振動壓路機，不同型號的碾壓機械其壓實功能不同。開始階段，壓實功能與壓實干密度呈斜率較大的近似正比例關(guān)系，當壓實功能達到某一值后，壓實干密度增長變緩，壓實效果降低。這主要是由于開始階段石料顆粒之間的空隙率較大，在碾壓力的作用下，石料內(nèi)部應(yīng)力狀態(tài)發(fā)生改變，為達到新的平衡狀態(tài)，顆粒之間相互運動，位置排列向著降低孔隙、增加密實的方向發(fā)展。填料密實至一定階段后，顆粒之間可壓縮空間變得微乎其微，壓實干密度增加起來變得尤為困難。

(3)顆粒破碎對壓實效果的影響

在碾壓力作用下，填料中的粗顆粒會發(fā)生破碎，小粒級的顆粒含量迅速增加，壓實動能越大，粗顆粒的破碎率越大。但隨著過程的進行，大顆?；驹匐y以進一步破碎，破碎率基本保持穩(wěn)定，其規(guī)律和壓實力——干密度曲線基本一致。根據(jù)經(jīng)驗和試驗情況來看，當所填石料被充分碾壓破碎后，孔隙率可降到0.13以下，壓實效果顯著。

(4)路基沉降率對填石路基壓實質(zhì)量影響

路基的沉降率對填石路基壓實效果的影響很大，必須要先行對路基進行沉降率檢測并視情況加固，打好基礎(chǔ)才能進行后續(xù)工序的施工。試驗結(jié)果表明，路基沉降率與填料孔隙率大致呈正比關(guān)系。所以必須在實踐中將強對路基的固化，來減小其對填料壓實效果的不利影響。

2 填石路基地基的處理方法

2.1 土質(zhì)地基

土質(zhì)地基應(yīng)用廣泛，在很多高速公路、國道、省道和其他低等級公路的修筑工程中經(jīng)常會遇到。施工工藝已經(jīng)比較成熟，主要需要做好土方開挖及修筑施工過程中邊坡的穩(wěn)定和地基的整體性。

2.2 石質(zhì)地基

石質(zhì)地基由于其抗壓強度高，近似于剛體，所以有著極高的承載力和穩(wěn)定性，在各種公路施工情形中屬于較為理想的路基形式。但是在施工中經(jīng)常會因為施工人員的粗心大意、掉以輕心而發(fā)生各種施工隱患和質(zhì)量問題。經(jīng)驗告訴我們，即使是施工條件優(yōu)越的石質(zhì)地基也必須一絲不茍，嚴格按照工藝要求認真對待每一道工序，確保地基及填料鋪壓過后的穩(wěn)定性。

2.3 巖石和細粒土混合地基

這種地基在山區(qū)山路施工現(xiàn)場經(jīng)常會遇到，由于其特殊的地基構(gòu)成成分使得地基強度很不均勻、穩(wěn)定性較差。必須對地基表面進行處理。填筑高度較高時，由于地基強度的不均勻性會導致填料的不均勻沉降，路基路面會出現(xiàn)個部位承載力差異，受到破壞的危險性也隨之變大，故可以采用先局部后整體鋪設(shè)的方法填料，加強細粒級土部位的強度，反復碾壓至設(shè)計允許沉降度，有效壓實。

3 結(jié)語

填石路基對地形地質(zhì)的適應(yīng)性以及其在實際施工中表現(xiàn)出來的諸多優(yōu)點體現(xiàn)了其在公路施工路基處理方面不可替代的優(yōu)越性。工程中，需根據(jù)實際情況因地制宜并結(jié)合填石路基填料的工程特性，制定合適施工方案，采用合理工藝工序，強化施工監(jiān)管，保證施工質(zhì)量。在公路路基處理技術(shù)的應(yīng)用方面仍然面臨著很多亟待解決的關(guān)鍵性問題，比如如何經(jīng)濟有效的提高土質(zhì)地基的地基承載力來確保填石路基的整體穩(wěn)定性以及如何全面綜合分析和處理混合地基填筑材料的均勻性等，這些都需要工程設(shè)計和施工人員不懈的探索，加以解決。

［1］ 張登良.路基與填石混合料［M］.北京:人民交通出版社，1993:10-20.

［2］ 張潤元.填石路基施工工藝及質(zhì)量控制［J］.西南公路，1996，(3):23-26.

［3］ 崔金平.基于沉降率的填石路基壓實質(zhì)量控制標準［J］.公路，2011，(7).

［4］ 馮成忠，李瑋，劉遠征.高等級公路填石路基壓實試驗研究［J］.河南交通科技，2000，(6).