試論高速公路土石混填路基施工控制技術(shù)

歐陽汕

（中交二公局第六工程有限公司，陜西 西安 710075）

試論高速公路土石混填路基施工控制技術(shù)

歐陽汕

（中交二公局第六工程有限公司，陜西 西安 710075）

在山區(qū)修建等級較高的高速公路的時候，經(jīng)常會使用開挖路塹或是隧道的土石混合料來進(jìn)行修筑路堤。同時，在山區(qū)中修建等級較高的高速公路時，可能會遇到大量的使用比例與類型不同的土石混合材料對路基進(jìn)行填筑的情況，所以，對比例以及類型不同的土石混合材料的不同路用性能以及在施工過程中采用的路基施工技術(shù)是現(xiàn)階段的重要技術(shù)問題。本文從土石混合材料的特點(diǎn)以及高速公路建設(shè)過程中土石混填路基的控制、施工技術(shù)兩個問題出發(fā)，對高速公路土石混填路基施工控制技術(shù)進(jìn)行探究。

高速公路 土石混填路基 施工控制技術(shù)

近年來，隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速增長，與之息息相關(guān)的高速公路交通也得到了大力的發(fā)展。交通運(yùn)輸是經(jīng)濟(jì)的命脈，未來一段時間中我國會在大部分地區(qū)修建等級較高的高速公路。由于我國幅員遼闊，有多種多樣的地勢地貌，且西高東低，大部分地區(qū)為山嶺重丘，所以在山區(qū)修建等級較高的高速公路的時候，大多會使用開挖路塹或是隧道的土石混合料來進(jìn)行修筑路堤。同時，在山區(qū)中修建等級較高的高速公路時，可能會遇到大量的使用比例與類型不同的土石混合材料對路基進(jìn)行填筑的情況，所以，對比例以及類型不同的土石混合材料的不同路用性能以及在施工過程中采用的路基施工技術(shù)是現(xiàn)階段的重要技術(shù)問題。

一、土石混合材料的特點(diǎn)

1、什么是土石混合材料。這里所說的土石混合材料指的是突然各地表層土以及巖石經(jīng)過外力作用而形成的材料，特別是在山區(qū)工程的施工過程中，經(jīng)過爆破等手段而形成的材料。另外，在河流的沉積地段，也會由于水流的作用而形成土與礫石的混合材料。

2、土石混合材料的基本性質(zhì)。作為一種天然的筑路材料，土石混合材料主要有以下性質(zhì)：土石混合材料在材料的組成上差異比較大，從不均勻系數(shù)來看，有的會高達(dá)幾千，有的就較小；土石混合材料還具有十分良好的壓實(shí)特性，在材料中的粗顆粒的含量低于百分之七十的時候，最大干密度會隨著粗顆粒含量的增加而變大，在粗顆粒的含量高于百分之七十的時候，最大干密度就會隨著粗顆粒含量的變大而開始變??；土石混合材料的壓實(shí)體是一種低壓的縮性土，在材料中粗顆粒的含量低于百分之七十的時候，隨著材料中粗顆粒含量的變大，壓縮模量也會增大，壓縮系數(shù)、孔隙比會減小；伴隨著材料中的粗顆粒的含量繼續(xù)變大，土石混合材料的壓縮系數(shù)也會有所加大。

二、高速公路建設(shè)過程中土石混填路基的控制、施工技術(shù)

1、填料的選用以及施工準(zhǔn)備。在工程開工前期，負(fù)責(zé)工程的施工單位應(yīng)該在對設(shè)計(jì)交底以及設(shè)計(jì)文件進(jìn)行全面熟悉的基礎(chǔ)上，對工程進(jìn)行施工調(diào)查以及現(xiàn)場核對，如果發(fā)現(xiàn)存在問題就要根據(jù)相關(guān)的程序及時地提出修改意見并報請對設(shè)計(jì)進(jìn)行變更。大量的實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明，土石混合材料中的巖石的強(qiáng)度會對路基的長期穩(wěn)定性產(chǎn)生十分重要的影響，是對路基產(chǎn)生影響的主要因素；材料中巖石的顆粒以及顆粒的組成特征是對路基的穩(wěn)定性產(chǎn)生影響的次要因素。所以，在選擇路基填料的時候，首先要根據(jù)土石混合材料的巖性對其加以分類，之后，再根據(jù)材料的最大粒徑以及級配對其進(jìn)行控制。要注意的是，鹽化巖石、膨脹巖石、崩解性巖石以及易溶性巖石等不可以直接用在路堤的填筑中，對于天然生物土石混合材料來說，在工程的建設(shè)過程中，中硬質(zhì)以及硬質(zhì)石料中可以使用的最大粒徑不能超過壓實(shí)層厚的三分之二；對于弱風(fēng)化或是軟質(zhì)的石料來說，填料的最小強(qiáng)度即CBR、路床、挖方路基以及零填：0到0.3米區(qū)是百分之八，0.3到0.8米區(qū)是百分之五，對路堤來說，0.8米到1.5米是百分之四，在大于1.5米的情況下是百分之三。其中，材料的最大顆粒不得大于壓實(shí)層的層厚，具體的松鋪厚度值最好能夠控制在30厘米左右。如果填料發(fā)生變化，那么最后一層的用于土石填筑的填料的最大粒徑要小于15厘米。在碾壓前，可以對材料進(jìn)行多次的灑水作業(yè)，使石塊在進(jìn)行干濕循環(huán)后能夠充分的發(fā)生崩解，在攤鋪時，可以使用大型的推土機(jī)對材料進(jìn)行反復(fù)的耕耙，使材料中的超粒徑的顆粒能夠被破碎，在進(jìn)行壓實(shí)時可以使用光輪壓路機(jī)與凸塊振動壓路機(jī)相結(jié)合，或是振動羊足碾等辦法。

2、壓實(shí)機(jī)械的配套組合以及選型。和普通的填土路基相比較而言，由于土石混合材料自身的粒徑比較大，相應(yīng)的，強(qiáng)度也較高，在實(shí)際的施工過程中需要比較大的壓實(shí)功能對其進(jìn)行處理才能使土石混合材料達(dá)到比較令人滿意的穩(wěn)定的狀態(tài)，才能夠用于工程建設(shè)中?？偠灾瑢τ谕潦焯盥坊こ虂碚f，對于壓實(shí)機(jī)械的選擇標(biāo)準(zhǔn)是激振力較大（50噸左右），工作質(zhì)量大（18噸或更高），振動頻率適宜（30到45赫茲），且振幅較高（1.5毫米）以上的適用機(jī)型，最好是選擇拖式的振動壓路機(jī)。

3、填料的整平、攤鋪以及壓實(shí)。在實(shí)際的施工過程中，對土石混合材料使用合理的攤鋪工藝可使材料達(dá)到較為理想的狀態(tài)與結(jié)構(gòu)，從而在最大限度上避免發(fā)生填料離析的現(xiàn)象，進(jìn)而使壓實(shí)效果得到一定的提高。如果土石的比例差異過大，可以使用分段或是分層的方法進(jìn)行填筑，在對土石混填路基進(jìn)行攤鋪的時候可以使用漸進(jìn)式的方法進(jìn)行攤鋪。在這一過程中要注意以下兩點(diǎn)，第一，對于最大粒徑的控制要求，應(yīng)考慮到現(xiàn)有的壓實(shí)機(jī)械的功率是否能夠滿足工程中對于壓實(shí)的要求，不要因?yàn)閷ψ畲罅降南拗品潘啥笫┕r需要提供功率過大的壓實(shí)機(jī)械，另外，在一定的層厚下，材料的最大粒徑所起到的積極作用是在一定的、合理的粒徑的組成范圍中展現(xiàn)出來的。第二，對于土石混合填料的不均勻系數(shù)進(jìn)行控制，在這里需要注意的是，土石混合材料在工程中可以接受的不均勻系數(shù)應(yīng)是5以上，在這個數(shù)值范圍內(nèi)材料才會得到有效的壓實(shí)。

4、填料的壓實(shí)工藝。在不同的條件下，如果圖是混合路基想要收到最好的壓實(shí)效果，那么就會對壓路機(jī)的碾壓變數(shù)、碾壓組合以及碾壓速度有一定的要求。對于碾壓變數(shù)來說，土石混填路基在實(shí)際的施工過程中的碾壓遍數(shù)需要通過一定的試驗(yàn)路段來確定，事先可對試驗(yàn)路段進(jìn)行鋪筑，之后，將現(xiàn)場的實(shí)際壓實(shí)機(jī)械情況以及具體的工程性質(zhì)相結(jié)合，對壓實(shí)質(zhì)量以及碾壓遍數(shù)的關(guān)系進(jìn)行一定的研究，從而找出能夠在滿足壓實(shí)要求的前提下比較經(jīng)濟(jì)的碾壓遍數(shù)。對于碾壓組合來說，在施工過程中選擇碾壓組合的標(biāo)準(zhǔn)可以是對拖式振動壓路機(jī)進(jìn)行優(yōu)先選擇，不是選用單一的自行式的壓路機(jī)。對于碾壓速度來說，在工程的施工過程中，對壓實(shí)機(jī)械的安全性、經(jīng)濟(jì)性以及機(jī)械性能進(jìn)行綜合研究，比較合理的碾壓速度應(yīng)在每小時2到4千米之間，并且在碾壓過程開始時應(yīng)使用較慢的速度。

5、路基邊坡的施工技術(shù)。在對路基邊坡進(jìn)行施工時，要注意邊坡的厚度與坡度以及邊坡的碼砌方式兩點(diǎn)內(nèi)容。對于邊坡的厚度與坡度的問題要注意，對于土石混填路基工程中的路基可以使用碼砌施工方法，常用的碼砌邊坡的方法有臺階式以及單坡式兩種，在施工過程中要按照路基的具體填筑高度來選擇邊坡形式。對于邊坡的碼砌方式來說，現(xiàn)階段施工過程中常用的有兩種工藝，一種是先進(jìn)行碼砌再填筑，另一種是先進(jìn)行填筑再碼砌。根據(jù)土石混填路基工程的特點(diǎn)可以使用先進(jìn)行填筑再進(jìn)行碼砌的施工辦法。

三、結(jié)束語

在對土石混填路基進(jìn)行設(shè)計(jì)以及施工的時候，要對土石混填路基以及填石與填土路堤的區(qū)別與聯(lián)系進(jìn)行充分的考慮，并根據(jù)不同路段中的土石混合材料所具有的工程特性，找到最合理的壓實(shí)與填筑方式，同時吸取之前的工程中的建設(shè)經(jīng)驗(yàn)以及教訓(xùn)，對高速公路施工建設(shè)中的土石混填技術(shù)的施工方法以及設(shè)計(jì)內(nèi)容進(jìn)行一定的補(bǔ)充與完善。

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1007-6344（2015）03-0197-01

歐陽汕，中交二公局第六工程有限公司，高級工程師。