填石路基施工工藝研究

侯國慧

(銅仁市碧江區(qū)農(nóng)村公路管理局)

填石路基施工工藝研究

侯國慧

(銅仁市碧江區(qū)農(nóng)村公路管理局)

目前我國公路建設(shè)中存在諸多山嶺重丘區(qū)的深挖方和隧道施工，產(chǎn)生大量的碎石材料，本文針對利用這些碎石材料進行填石路基施工工藝展開研究，重點研究了填石路基的施工工藝的經(jīng)濟合理性和施工質(zhì)量控制。

填石路基;沖擊壓實;施工工藝

1 引言

在山嶺重丘區(qū)公路施工過程中通常要面臨高填方和深挖方。對于高填方路基由于其填筑高度高對路基邊坡的穩(wěn)定性也就提出了更高的要求，填石路基一般填筑斷面面積大，對施工質(zhì)量控制提出了更高的要求，由于填石路基的累計沉降大，對施工完成之后的工程沉降也提出了嚴(yán)格要求。在我國相關(guān)的交通行業(yè)建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了施工中填料的最大粒徑，針對大粒徑路基填料的研究較少，也缺少相關(guān)施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。對于填石路基施工要重點保證其壓實度，采用大型壓路機進行壓實，控制好壓實質(zhì)量以保證路基整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和耐久性。

2 填石路基施工工藝研究

2.1 填石路基的特點

公路路基作為承受上部荷載的主要結(jié)構(gòu)需要在穩(wěn)定性和變形方面保持良好的特性。路基的整體穩(wěn)定性實際上跟地基的承載能力存在直接的關(guān)系。由于填石路基自重大，在汽車荷載的作用由于地基承載能力不足會導(dǎo)致路基產(chǎn)生不均勻沉降。經(jīng)過振動壓實之后的填石路基能夠具有足夠的強度，保持較小的變形。填石路基的穩(wěn)定性要受到填料強度、級配組成、含水量、壓實效果等的影響。填石路基由于空隙率大，滲透性高，這就使得填石路基在壓實過程中主要克服顆粒之間的摩阻力，這使得填石路基的級配組成處在持續(xù)變化之中。

2.2 填石路基施工工藝

(1)基底處理

在填石路基施工之前需要對基底表土、植被、雜物等進行清除，基地的壓實系數(shù)要滿足規(guī)范要求，如果土基含水量高要進行必要的處理。對于填筑高度10 m以下的路基，其地基承載能力要不低于150 kPa，當(dāng)路基填筑高度在10～20 m時，地基的承載能力要不小于200 kPa，當(dāng)路基填筑高度大于20 m時，一般需要在巖石基底上進行路基的填筑作業(yè)。當(dāng)填石路基的原地基存在一定坡度時，為保證路基的整體穩(wěn)定性，需要結(jié)合地形開臺階處理?？傊钍坊鶎Φ鼗牟痪鶆虺两递^為敏感，在施工過程中要嚴(yán)格控制地基的處理，保證其承載能力滿足要求。

(2)填料的選擇

填石路基填料按照碎石的抗壓強度不同可以分為硬質(zhì)巖石和軟質(zhì)巖石兩大類。要結(jié)合項目的實際情況對填石材料的強度進行測定，保證符合規(guī)范要求。避免在填石路基材料中采用易風(fēng)化的軟巖和強風(fēng)化巖。在填石路基中要注意控制碎石填料的粒徑大小，巨粒料的比例一般不超過40%。當(dāng)填石路基填料是采用開始或隧道爆破產(chǎn)生的廢料時，要在施工過程中進行必要的爆破試驗，以保證石料的粒徑符合要求，避免超粒徑材料過多，導(dǎo)致的二次加工。

(3)堆料的攤鋪

目前在填石路基施工過程總常用的攤鋪方法有漸進式攤鋪、后退式攤鋪和混合式攤鋪三種類型。漸進式攤鋪是逐漸向前卸料，并通過推土機進行碎石材料的整平，該種攤鋪方法適合碎石填料粒徑整體較大的狀況，易于對填料的厚度進行控制。后退式攤鋪方法是運料車向后卸料，形成具有一定分散特性的料堆再推土機進行整平，該種方法適合碎石填料粒徑整體較小的狀況，但是后退式攤鋪方法在施工過程中不宜對其平整度進行控制，所以在施工過程中采用的相對較少。

(4)填石路基的壓實

由于填石路基碎石填料的粒徑大、質(zhì)量大的特性，在巖石過程中要選擇重型壓路機會進行重錘夯擊壓實，在進行路基壓實之前要保證路基表面的平整度慢死要求，不要存在明顯的凹凸和不平。對未到達平整度的路基在壓實之前要進行局部的人工整平，壓路機在初始壓實過程中易采用慢速，一般控制在4 km/h左右，壓實過程中要按照先兩側(cè)后中間的順序進行碾壓。壓實過程中要碎石觀測路基表面的平整度狀況，采用小石塊或石屑對路基的空隙進行填充，以保證路基整體穩(wěn)定，不產(chǎn)生水平位移，當(dāng)填石路基填致路床頂面以下30～50 cm時，路基的壓實度要求要按照填土路基的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。

2.3 填石路基壓實機理研究

填石路基的壓實是石料在外力的作用下重新排列組合的過程，填石路基的壓實特性要不同與普通的路基壓實，在壓實過程中顆粒不需要克服相互之間的粘結(jié)力，只需要克服石料之間的相互摩阻力即可，通過石料之間的相互嵌擠作用能夠形成骨架結(jié)構(gòu)，大大提高路基結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，減小路基的塑形變形。填石路基的這種壓實通過靜力作用難以達到效果，必須要采用在一定的振動力或沖擊力作用下才能實現(xiàn)。通過振動作用一方面可以保證碎石填料顆粒之間處于一個相對運動狀態(tài)，另外一方面通過振動力的向下傳遞，能夠使得力有效的傳遞到填料的內(nèi)部，從而有效的保證壓實效果。

2.4 填石路基邊坡施工技術(shù)

良好的填石路基邊坡能夠有效的保證路基結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，在填石路基施工過程中如果邊坡處理不當(dāng)就會誘發(fā)路基沉陷、邊坡膨脹等諸多病害。在填筑路基邊坡施工中邊坡施工不與路基填筑同步進行，在一定程度上也會引起填筑路基與邊坡的分離。填石路基的邊坡要選擇強度大、不易風(fēng)化、遇水不易發(fā)生溶解的石料。建議在填石路基的施工過程中石料的強度要大于20 MPa。石料要能夠抵御周期性的干濕循環(huán)和凍融循環(huán)。不能出現(xiàn)塑形變化和泥化現(xiàn)象。邊坡石料的粒徑不宜大于80 cm，厚度不宜小于20 cm，石料的形狀要規(guī)整，要保證堆砌時的穩(wěn)定。

填石路基邊坡施工過程中邊坡可以選擇單坡式和臺階式兩種類型，實際施工過程中大多采用單坡形式，當(dāng)填石路基的邊坡坡度大于填料的內(nèi)摩擦角時，未進行堆砌的路基邊坡是不穩(wěn)定的，只需要增加一層堆砌邊坡就能夠增加邊坡的穩(wěn)定性，而隨著邊坡堆砌厚度的增加，邊坡的安全系數(shù)也隨之加大，由此可見增加填石路基邊坡的厚度可以提高邊坡的穩(wěn)定性，所以在施工過程中要結(jié)合實際情況確定堆砌的厚度。當(dāng)填石路基的填筑高度小于10 m時，邊坡的堆砌厚度不應(yīng)小于1 m，當(dāng)填石路基的高度大于10 m時，應(yīng)在邊坡上設(shè)置分級，每級臺階的高度要控制在5～8 m左右，臺階的寬度要控制在2～3 m左右，臺階位置要設(shè)置好排水溝，邊坡的堆砌厚度不應(yīng)小于2 m。邊坡的堆砌分為先填筑后堆砌和先堆砌后填筑兩種施工工藝，對已填石路基更適合采用先填筑后堆砌的施工工藝，為了避免由于堆砌邊坡石料之間的空隙過大，導(dǎo)致路基內(nèi)部的細料在荷載或水的沖刷作用下流出，造成路基變形或結(jié)構(gòu)性失穩(wěn)現(xiàn)象，要對邊坡的空隙采用一定的級配石料進行填充。

2.5 填石路基沉降觀測

填石路基在施工完成之后為保證其正常的工作狀態(tài)必須做好施工過程中的沉降觀測，由于填石路基石料之間的緊密嵌擠不宜達到，路基要滿足密實、均勻、穩(wěn)定的施工難度較大，另外填石路基必須達到穩(wěn)定的彈性狀態(tài)才能保證不發(fā)生工后沉降。填石路基施工過程中的沉降觀測主要包括路基表面的垂直位移和水平位移，通過這部分建成能夠?qū)β坊姆€(wěn)定性進行有效控制，在路基深度范圍內(nèi)布設(shè)沉降板能夠?qū)Ω魈钍瘜拥膲嚎s變形狀況有知己的了解，獲得分層沉降值，以便及時掌握填石路基中施工質(zhì)量不到位的部位，便于及時進行修正。

3 結(jié)語

填石路基在公路工程中應(yīng)用越來越廣泛，本文對填石路基的一般施工過程進行了探討，對施工過程中的重點環(huán)節(jié)進行研究，并詳盡闡述了填石路基施工工藝中的壓實原理，對填石路基施工工藝的發(fā)展有著積極的參考意義。但是實際過程中還需要結(jié)合工程實際，不同改進施工工藝，加強施工質(zhì)量的檢測，不斷總結(jié)、更新相關(guān)理論和方法，來逐步完善填石路基施工工藝。

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