公路工程填石路基施工工藝控制技術(shù)的探究

鄭 力（湖南省懷化公路橋梁建設(shè)總公司，湖南懷化418000）

公路工程填石路基施工工藝控制技術(shù)的探究

鄭 力（湖南省懷化公路橋梁建設(shè)總公司，湖南懷化418000）

公路工程作為我國民生工程的重點，是貨物運輸安全的根本保障，其質(zhì)量問題越來越受到相關(guān)部門的關(guān)注，而路基是公路工程的核心和路表負荷的根本承載面，其質(zhì)量和穩(wěn)定性主要受到自然因素和人為因素的影響。本文主要從填石路基施工的特點入手，并對公路工程填石路基施工工藝相關(guān)的控制技術(shù)進行分析，僅供參考。

公路工程；填石路基；控制技術(shù)

1 引言

公路工程是保障經(jīng)濟發(fā)展的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，國民經(jīng)濟在迅猛發(fā)展的同時，也相應(yīng)帶動了我國公路工程行業(yè)的發(fā)展，在這種情況下，人們對公路工程的質(zhì)量及穩(wěn)定性提出了更為嚴格的要求。填石路基施工是公路工程重要的施工環(huán)節(jié)之一，其施工質(zhì)量直接對公路工程整體的穩(wěn)定性能和安全性能產(chǎn)生影響，因此，施工企業(yè)應(yīng)對填石路基施工技術(shù)及質(zhì)量予以重視，并對每個施工環(huán)節(jié)進行嚴格控制，從而保障公路工程的安全性。

2 填石路基施工的特點

隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，我國公路的修筑逐漸傾向于山區(qū)、高原、低谷等地形，而填石路基施工應(yīng)根據(jù)施工地形的不同，選擇適宜的施工方案和施工技術(shù)。填石路基一般應(yīng)用在地形較為復雜的山嶺地區(qū)，由于山自身特有的線性，路堤的填筑高度普遍較高，其填方量相應(yīng)較大，再加上碎石填料本身的密度較大，直接加重了公路填筑體的自重荷載，在一定程度上，對公路地基承載力面提出了更高的要求。公路路基在整體上呈現(xiàn)一定的剛性，若路基發(fā)生較大沉降時，路基填筑體內(nèi)部就會產(chǎn)生相應(yīng)的剪應(yīng)力，一般情況下，該剪應(yīng)力會比路基的極限抗剪強度大，導致路基發(fā)生較大的變形，從而無法保障路基的穩(wěn)定性。而填石路基對地基中碎石的不均勻沉降表現(xiàn)的極為敏感，若石料之間發(fā)生嵌擠作用，在遭到破壞后難以恢復。填石路基在較高的填方路堤中，地基承載力是保障路基壓實質(zhì)量的關(guān)鍵指標，也是保證公路能夠正常投入使用的前提條件，若是地基出現(xiàn)承載力不足的現(xiàn)象，則會導致路基塌方，從而使得路基遭受到破壞。

3 公路工程填石路基施工工藝控制技術(shù)

3.1 填石路基基底處理

由于填石路基填料的自重荷載較大，若路基基地處理不到位，則會導致路基的填筑堤出現(xiàn)較為嚴重的沉降或不均勻沉降現(xiàn)象，因此，在正式施工前，應(yīng)對填石路基進行施工預處理。

3.1.1 路基承載力

填石路基由于對路基施工后的沉降要求較高，因此，應(yīng)制定嚴格的路基承載力標準，以此來保障路基的穩(wěn)定性，根據(jù)以往的施工經(jīng)驗以及相關(guān)的承載力測試結(jié)果，針對路基填筑高度的不同，地基承載力應(yīng)滿足以下要求：①當路基填石高度＜10m時，地基承載力應(yīng)≥150kPa；②當路基填石高度為10～20m時，地基承載力應(yīng)≥200kPa；③當路基填石高度＞20m時，路基應(yīng)填筑在巖石的基面上。

3.1.2 地基處理

在填石路基填筑前，應(yīng)將地表面的雜物清理干凈，一般耕植土地段表土的清除深度為0.15m，同時，用滿足相關(guān)規(guī)范要求的土料回填原地面的坑和洞，并按照相關(guān)規(guī)定進行壓實處理。若基地為松散土，應(yīng)保證其重型壓實度≥90%；若填石路基深度＜0.8m時，基地的壓實度應(yīng)≥95%。若基地存在特殊路基，比如軟土路基、膨脹土路基或黃土路基，應(yīng)采取排水固結(jié)、換填、復合地基的方式對路基進行加固處理。

在土質(zhì)地基上填筑填石路基的過程中，為了避免填料中細粒料發(fā)生遷移現(xiàn)象，可適當設(shè)施過渡層，且過渡層填料的粒徑組成應(yīng)滿足以下要求：M15/F15＞5，M15/F85＜5，其中M15主要是指過渡層中通過率為15%的粒徑，F(xiàn)15是地基細料土中通過率為15%的粒徑，F(xiàn)85為地基細料土中通過率為85%的粒徑，過渡層的厚度為0.5m，從而保障地基強度和均勻性。

3.1.3 排水處理

由于填石路基內(nèi)部的空隙較大，水分已通過填石路基的縫隙滲入基底，從而浸濕路基基底，對路基的穩(wěn)定性產(chǎn)生負面影響。因此，對于填石路基應(yīng)提前設(shè)置必要的引排及攔截措施，將水分及時疏散開，避免水分為路基質(zhì)量埋下安全隱患。3.1.4坡度處理

當原基地有一定坡度時，為了保障路基整體的穩(wěn)定性，針對地基應(yīng)采取以下處理措施：①在地基橫坡陡于1：5的地段，保證原地面所挖的搭接臺階寬度≥1m，高度為0.3m，同時對臺階進行內(nèi)傾處理，并平整壓實，使得基底強度和密實度能夠達到相關(guān)的設(shè)計要求；②低地基橫坡緩于1：5的地段，應(yīng)將樹根、雜草、腐殖土清除干凈，并在承載力滿足相關(guān)要求的前提下，可在天然地面上填筑路基。

3.2 填石路基的填料攤鋪

3.2.1 填料的質(zhì)量控制

在填石路基施工開始前，應(yīng)先對填料的巖性進行鑒定，防止降膨脹性巖石用于路基填筑中，同時，還應(yīng)保證石料的強度、吸水率、壓碎值等各項技術(shù)指標滿足相應(yīng)的使用要求，其中最重要的就是保證石料飽和和抗壓強度的合格，各項指標的控制標準要求可參照表1。

表1 巖石分類表飽和和抗壓強度標準

另外，根據(jù)填石路基填料的最大粒徑控制提出以下建議值：①填石路基路床頂面以下3m范圍內(nèi)，填筑要求應(yīng)滿足路床的相關(guān)要求，并實行分層壓實，以此來改善路床的受力條件及路床面的平整度；②填石路基路床頂面以下0.3～0.8m范圍內(nèi)，填料的最大粒徑應(yīng)≤0.15m；③填石路基路床頂面以下0.8～5m范圍內(nèi)，填料最大粒徑可控制在0.35m范圍內(nèi)，軟巖石應(yīng)≤0.2m；④填石路基路床頂面以下5～12m范圍內(nèi)，對于堅硬類巖石填料最大粒徑可控制在0.45m范圍內(nèi)，軟巖石應(yīng)≤0.25m。

3.2.2 攤鋪方式的選擇

常用的路基攤鋪方式主要有以下三種：

①漸進式攤鋪法。這種方法是運料汽車在新卸的松鋪填料面上逐步向前卸料，推土機隨時攤鋪整平；②后退式攤鋪法。這種方法主要是指運料汽車在上一層已經(jīng)壓實好的路基表面上逐步將填料卸下來，形成眾多填料堆，并用推土機進行整平，該方法在細料含量較多的填料及細粒土中較為適用；③混合攤鋪法。該方法主要是指在已經(jīng)壓實的層面上先采用后退式攤鋪法進行卸料，形成一些較為密集的填料堆，再用漸進式攤鋪法進行卸料，推土機進行整平，使其達到所要求的厚度，這種方法主要結(jié)合了后退式和漸進式的優(yōu)點，適用于層厚較大的情況，但比較浪費時間。

3.2.3 整平施工

整平施工處理的施工方式主要是在公路工程中主要采取對路基表面明顯的空隙鋪撒碎石或碎石屑，對于大粒徑碎石間的空隙，主要采用填充方式，但不允許采用細粒土對空隙進行填充，若填石路基的表面存在粒徑較大的碎石，可將其挖出或敲碎，在整平施工后，有利于保障填石路基表面的平整，不會有突出石塊影響到路基壓實問題。

3.2.4 壓 實

壓實對填石路基的施工質(zhì)量具有直接影響，填石路基在施工完成后，由于壓實度不足，會引起嚴重的裂縫、不均勻沉降及路面錯臺的問題，因此，在填石路基的施工作業(yè)中，應(yīng)將壓實作為施工控制管理的關(guān)鍵。

（1）壓實方式。路基的壓實方式主要包括靜力壓實、振動壓實、沖擊壓實等，其中振動壓實是施工中最為常用的壓實方式，通過振動壓實機械的機械凈重壓力及震動壓力波，使石料能夠處于運動狀態(tài)，克服石料間的嵌擠阻力，產(chǎn)生移動，從而形成穩(wěn)定、牢固的路基，不僅有利于保證路基的壓實度，還有利于避免石料的大量破碎，進而保證填石路基的穩(wěn)定性。

（2）壓實參數(shù)。①碾壓速度。壓實功效和碾壓速度是呈反比的，和碾壓遍數(shù)呈正比，因此，在有效控制碾壓速度的基礎(chǔ)上，若要保證壓實層的壓實能量不變，取得相同的壓實效果，碾壓速度提高一倍，碾壓遍數(shù)相應(yīng)提高一倍，因此，碾壓速度較慢的情況下，可達到較好的壓實效果。但碾壓速度又是決定壓路機面積生產(chǎn)率的關(guān)鍵因素，減慢碾壓速度則會對壓實效率產(chǎn)生負面影響。在對壓實機械的性能、經(jīng)濟性、實用性等因素進行綜合考慮后，壓實施工中最佳的碾壓速度為3～6km/h。但在實際施工過程中，應(yīng)根據(jù)路基碎石的不同巖性，所用合適的壓路機，并通過相關(guān)的鋪筑試驗，來確定適宜的碾壓速度。②碾壓遍數(shù)。碾壓施工中，碾壓遍數(shù)和填石路基壓實的質(zhì)量會因填料的巖性、粒徑組成及機械條件的不同而有所差異，其一般規(guī)律是：路基填筑體的密實度會隨著碾壓遍數(shù)的增加而增加，在碾壓遍數(shù)在增加到一定程度后，路基填筑體的密實度的增長率開始變小，甚至會降低。

（3）碾壓施工過程中質(zhì)量控制。對于填石路基的碾壓施工，可采用重型振動壓路機實行分層碾壓，比如采用18T光輪拖碾對填石路基進行碾壓，若壓實層厚度在0.5m時，在碾壓8遍后，沉降差降為9.6mm，碾壓在12遍以后才會達到較為理想的效果；若壓實層厚度為0.7m時，碾壓至14遍時，沉降率才會呈緩和下降的趨勢，因此，在填石路基壓實的過程中，18T拖式振動光輪壓路機應(yīng)配合其它型號的壓路機進行組合碾壓。

（4）填石路基施工質(zhì)量的檢測。在碾壓施工完成后，應(yīng)對填石路基的施工質(zhì)量進行檢測，填石路基的沉降量檢測可將壓實質(zhì)量直接反映出來，并通過灌水試驗對路基填筑的密度參數(shù)進行檢測，壓實的相關(guān)標準要求如表2所示。

表2 填石路基的上、下路基壓實質(zhì)量標準

4 結(jié)語

隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，公路工程建設(shè)中存在越來越多的質(zhì)量問題，這些問題會對人們出現(xiàn)安全構(gòu)成威脅，為了提高公路工程的整體質(zhì)量，施工企業(yè)應(yīng)從根本上加大對工程施工質(zhì)量的控制力度，將填石路基施工技術(shù)應(yīng)用在公路工程施工中，有利于節(jié)省經(jīng)濟成本，避免對土地的侵占。

[1]焦玉輝.對公路工程填石路基施工技術(shù)的探討[J].黑龍江科學，2014，5（1）：199.

[2]張金云.填石路基施工工藝控制技術(shù)探討[J].西江月，2014：98.

[3]閆奕龍.公路工程填石路基施工技術(shù)控制探討[J].城市建筑，2013（16）：239.

U416.1

A

2095-2066（2016）24-0205-02

2016-7-20

鄭 力（1985-），男，主要從事公路工程建設(shè)工作。