填石路基施工技術(shù)應(yīng)用研究

李 維

(貴州省銅仁公路管理局工程處)

0 引 言

近年來，我國國家公路網(wǎng)建設(shè)不斷向山嶺重丘區(qū)轉(zhuǎn)移，公路路基建設(shè)施工中填石路基成為一種較為常用的路基形式。然而填石路基的機(jī)械化施工組織、施工質(zhì)量控制等方面的研究應(yīng)用相對較為薄弱，施工過程中如果質(zhì)量控制不嚴(yán)格很容易造成路基施工后期出現(xiàn)較大的工后沉降以及不均勻沉降，不僅影響路面的平整度，甚至?xí)斐陕访骈_裂以及坑槽問題的發(fā)生。因此，為了確保填石路基施工質(zhì)量，必須在填石路基的施工工藝、壓實機(jī)械選型、壓實質(zhì)量控制管理等方面強(qiáng)化質(zhì)量監(jiān)測控制，以確保填石路基施工質(zhì)量滿足公路路基質(zhì)量基本要求，提高公路工程整體建設(shè)水平。

1 填石路基基底處理

由于填石路基填料自重荷載相對較大，如果路基基底處理不當(dāng)，很容易造成路基的填筑提出現(xiàn)較大的工后沉降或者是不均勻沉降的問題，在進(jìn)行正式的施工作業(yè)之前，必須對填石路基進(jìn)行施工預(yù)處理。

(1)填石路基對于路基承載力的基本要求。填石路基由于對路基的工后沉降要求較為嚴(yán)格，因此必須制定路基承載力標(biāo)準(zhǔn)以確保路基的穩(wěn)定性。根據(jù)大量工程施工經(jīng)驗以及試驗研究結(jié)果表明，如果填石路基的填筑高度不超過10 m，地基承載力通常要求不低于150 kPa。對于填筑高度介于10 ～20 m 之間的路基施工，則地基承載力不低于200 ～150 kPa。對于路基填筑高度超過20 m 的高填方路基施工，應(yīng)該結(jié)合施工情況進(jìn)行路基承載力計算分析確定標(biāo)準(zhǔn)。

(2)填石路基的基底處理方法。如果填石路基施工作業(yè)路段為石質(zhì)地基，由于承載力相對較大，一般不需要特殊處理，只需確?；椎钠秸耘c強(qiáng)度的均勻性。如果基底為松散土，而且路基承載力不滿足要求，一般需要對基底進(jìn)行換填處理。如果基底存在特殊路基，例如軟土路基、膨脹土路基或者是黃土路基，必須采取換填、復(fù)合地基處理或者是拋石擠淤等方式進(jìn)行必要的路基加固處理。

(3)填石路基基底的排水處理。由于填石路基內(nèi)部的空隙相對較大，水分很容易通過填石路基縫隙滲入基底之中，造成路基基底浸濕，影響路基的穩(wěn)定性。因此對于填石路基必須提前設(shè)置好必要的引排以及攔截措施，及時的將水分疏散，以免由于水分造成路基出現(xiàn)質(zhì)量問題。

2 填石路基的攤鋪施工

(1)填料的質(zhì)量控制。在填石路基施工作業(yè)之前，首先必須對填料的巖性進(jìn)行鑒定，避免將膨脹性巖石用于填石路基的施工作業(yè)。同時還應(yīng)當(dāng)對石料進(jìn)行強(qiáng)度、亞碎值、吸水率、視比重以及飽水試驗等，確保各項技術(shù)指標(biāo)滿足使用要求，重點(diǎn)是確保石料飽和抗壓強(qiáng)度指標(biāo)合格，控制標(biāo)準(zhǔn)要求可以參照表1。

表1 巖石分類表飽和抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)

(2)填石路基攤鋪方式的選擇。目前在填石路基施工過程中，攤鋪方式主要有漸進(jìn)式攤鋪法、后退式攤鋪法以及混合攤鋪法等幾種方式，其中工程施工中主要采用漸進(jìn)式攤鋪方法。其施工工藝特點(diǎn)在于石料的卸料與攤鋪施工同步進(jìn)行，首先按照水平分層、先高后低、先兩側(cè)后中央的原則在施工作業(yè)攤鋪形成工作面，之后將工作面不斷的向前攤鋪推進(jìn)，這種攤鋪施工作業(yè)方式有助于石料相互滾動摩擦、嵌擠形成相對較為穩(wěn)固的路基。

(3)填石路基的整平施工。在完成填石路基的攤鋪以后，為了確保碾壓作業(yè)的順利進(jìn)行，必須對填石路基表面的壓實層進(jìn)行整平處理。整平施工處理的施工方式在工程項目中主要是采取對路基表面明顯的空隙鋪撒碎石或者是碎石屑，對大粒徑碎石之間的縫隙進(jìn)行填充的方式進(jìn)行處理。需要注意的是不能采用細(xì)粒土進(jìn)行空隙的填充，如果填石路基的表面存在較大粒徑的碎石，必須將其挖出或者是破碎，整平施工后應(yīng)該確保填石路基的表面平順，沒有突出石塊等影響路基壓實的問題。

3 填石路基的壓實

壓實是影響填石路基施工質(zhì)量的關(guān)鍵施工環(huán)節(jié)，大量填石路基施工結(jié)束后出現(xiàn)的嚴(yán)重裂縫、不均勻沉降以及路面錯臺等問題均與壓實度不足有關(guān)，因此在填石路基的施工作業(yè)中，應(yīng)該將壓實作為施工控制管理的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

(1)壓實方式的選擇。在公路工程施工中路基壓實方式主要有靜力壓實、振動壓實與沖擊壓實等多種方式，在施工中主要是采用振動壓實，通過振動壓實機(jī)械的機(jī)械凈重壓力以及震動壓力波的作用，促使石料處于運(yùn)動狀態(tài)，克服彼此之間的嵌擠阻力，產(chǎn)生移動，進(jìn)而形成密實緊固的路基。這樣即可以確保路基的壓實度，也不會出現(xiàn)石料的大量破碎，是非常適合填石路基工程特性的，而且能夠滿足填石路基路及穩(wěn)定性的相關(guān)要求。

(2)壓實參數(shù)的確定。由于壓實功效和碾壓速度成反比，與碾壓遍數(shù)成正比，因此在碾壓速度的控制上，應(yīng)該根據(jù)填石路基所選擇石料的巖性以及壓實機(jī)械規(guī)格，綜合考慮技術(shù)經(jīng)濟(jì)性要求，合理的確定各項壓實參數(shù)。為了確保壓實質(zhì)量，一般選擇慢速碾壓施工，碾壓速度控制在3 ～6 km/h。對于碾壓遍數(shù)的確定，應(yīng)該根據(jù)試驗段的鋪筑情況綜合確定，以壓實后填石路基的沉降量趨于穩(wěn)定作為碾壓遍數(shù)的控制標(biāo)準(zhǔn)。

(3)碾壓施工過程質(zhì)量控制。對于填石路基的碾壓施工，在經(jīng)過重型的振動壓路機(jī)進(jìn)行分層碾壓，而且填石路基的下沉量穩(wěn)定，兩遍之間壓實沉降差為零以后，應(yīng)該及時采用沖擊壓路機(jī)進(jìn)行補(bǔ)壓。一般選擇使用25 kJ 的沖擊壓路機(jī)，但是需要控制沖擊壓路機(jī)碾壓遍數(shù)，一般控制20 遍左右，以免沖擊壓實過度造成路基填料的破碎。

(4)填石路基施工質(zhì)量檢測。在完成填石路基的碾壓施工以后，應(yīng)該對填石路基施工質(zhì)量進(jìn)行試驗檢測，主要是通過對填石路基的沉降量檢測來反映壓實質(zhì)量，并采取灌水試驗等對路基填筑的密度參數(shù)進(jìn)行試驗檢測。壓實標(biāo)準(zhǔn)要求見表2 所示。

表2 填石路基上、下路基壓實質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

此外，施工結(jié)束后還應(yīng)當(dāng)對公路填石路基的平整度、寬度、彎沉值以及回彈模量等技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行試驗檢測，確保各項施工工藝質(zhì)量滿足要求。

4 填石路基邊坡施工

路基邊坡能夠較好的保護(hù)路基，對于路基的強(qiáng)度與穩(wěn)定性也有著重要的影響，在一些公路工程施工中，由于路基施工處理不當(dāng)，造成了公路路基出現(xiàn)路基沉陷、邊坡坍塌等一系列的工程病害問題。因此必須對路基邊坡進(jìn)行碼砌處理。

(1)邊坡碼砌厚度與坡度處理。對于填筑高度不足10 m的填石路基，碼砌厚度應(yīng)該控制在1 m 以內(nèi)，對于填方高度超過10 m 的應(yīng)該設(shè)臺階分級，臺階高度一般在5 ～8 m，臺階寬度一般在2 ～3 m 左右，邊坡坡度一般控制在1∶1.5 ～1∶2，碼砌厚度應(yīng)在2 m 以上。

(2)邊坡碼砌施工。在公路填石路基的邊坡碼砌施工管理中，應(yīng)該將石料逐個碼砌，放置平穩(wěn)，盡量確保填石路基的石料緊貼路基填筑體，確保石料與公路路基之間的緊密接觸，路基邊坡沒有明顯的落空以及松動等問題。邊坡碼砌施工的石料應(yīng)當(dāng)選擇粒徑在40 cm 以上，形狀規(guī)則的石料，邊坡碼砌施工應(yīng)該分段施工，間隔10 ～15 m 設(shè)置一道施工伸縮縫，同時在公路路基基底的土質(zhì)變化位置應(yīng)當(dāng)設(shè)置沉降縫。

5 結(jié) 語

填石路基作為公路工程施工中一種特殊結(jié)構(gòu)形式的路基，由于填石路基填料粒徑相對較大，因此在施工工藝方面與常規(guī)的填土路基施工有著很大的區(qū)別。在填石路基的施工作業(yè)管理過程中，施工技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)根據(jù)填石路基施工作業(yè)的特點(diǎn)，重點(diǎn)在攤鋪整平、壓實工藝等方面強(qiáng)化管理，控制路基的壓實問題以及工后沉降問題，通過高質(zhì)量的施工工藝，為路面結(jié)構(gòu)下承層提供良好的基礎(chǔ)。

［1］周勇.填石路基施工工藝研究［J］.廣西質(zhì)量監(jiān)督導(dǎo)報，2007，(4).

［2］鄧國珍.填石路基施工技術(shù)與質(zhì)量控制研究［J］.中國高新技術(shù)企業(yè)，2008，(16).

［3］張雪松.填石路基的施工方法和要求［J］.中小企業(yè)管理與科技(上旬刊)，2011，(2).

［4］孫忠成，黃艷霞.新老《公路路基施工技術(shù)規(guī)范》中對填石路基規(guī)定的比較及說明［J］.交通標(biāo)準(zhǔn)化，2010，(Z2).