巨粒土填筑施工技術(shù)在高速公路路基建設(shè)中的應用

（中鐵十六局集團電氣化工程有限公司，北京 100018）

高速公路具有跨越性，不同區(qū)域的地質(zhì)環(huán)境存在差異，常遇到碎石土等特殊地質(zhì)環(huán)境，若要全面處理碎石土與巖石難度較大，需投入大量成本。對此，為發(fā)揮出此類資源的價值，在高速公路工程中“變廢為寶”，將其作為路基填筑的主要材料，此舉在控制廢渣量的同時，還省去了填筑材料運輸環(huán)節(jié)，具有較好的經(jīng)濟效益。

1 工程概況

新機場北線高速公路（北京段），本標段從涿州北京界引出，向東延展至廊坊北京界，總長度24.68km。依據(jù)線路走向，沿線會對北京境內(nèi)的耕地造成破壞性影響。對此，本項目回填土均通過外購方式獲得，但本項目臨近北京市界，大量的土方材料要從河北省引入，因此存在運距遠、成本高的問題。基于此，為提升資源利用效率，項目決定收集施工棄渣，引入巨粒土填筑技術(shù)。

2 高速公路路基工程用土分類

2.1 巨粒土

巨粒組質(zhì)量若超過整體質(zhì)量的1/2，即可稱為巨粒土。從力學性質(zhì)層面來看，巨粒土的強度與穩(wěn)定性都更為良好，因此是路基填筑施工的重要材料，部分情況下還可作為公路邊坡砌筑的原材料。

2.2 粗粒土

以砂粒組含量為準，若材料中的礫粒組含量超出該值，便可視為礫類土。此類材料的粒徑相對較大，且伴隨有明顯的摩擦力，因此是建筑施工中極為重要的材料。反之，若礫粒組含量≤砂粒組含量，此時可將其視為砂類土，其在強度與水穩(wěn)定兩項指標上都較為良好，主要被應用于路基修筑施工中[1]。此外，砂土中含有大量細顆粒，其具備較好的黏合性，有助于提升路基穩(wěn)定性。

2.3 細粒土

細粒土粒徑＜0.75mm，與此同時需滿足質(zhì)量≥總質(zhì)量50%的條件，諸如粉土、黏土等均是較為典型的細粒土。部分工程項目所在區(qū)域的地質(zhì)環(huán)境苛刻，為典型的季節(jié)性冰凍項目，需高度注重粉土的使用。此類土質(zhì)在遇水后易發(fā)生明顯的毛細作用，加之處于低溫環(huán)境中，因此會出現(xiàn)凍脹與翻漿現(xiàn)象，不利于最終的施工質(zhì)量。含水量是影響?zhàn)ば酝撂匦缘闹匾蛩兀斕幱诤枯^低的環(huán)境中，將顯著提升黏性土硬度，隨之加大挖掘難度。此時，若向黏性土中加入適量的水分，便可起到保水鎖水的效果。因此，在實際使用中需要嚴格控制黏土含水率，以實際情況為準確定合適的施工工藝，并輔以高效排水設(shè)施，全面提升路基穩(wěn)定性。

3 巨粒土填筑材料的特點

高速公路建設(shè)中，對于工程質(zhì)量提出了較高要求，與此同時還要最大程度提升效益性，此時選擇合適的填筑材料顯得尤為關(guān)鍵，而巨粒土正是較為可行的材料，通過隧道開挖的方式可產(chǎn)生棄渣，將其轉(zhuǎn)移到周邊施工場所內(nèi)，部分棄渣在透水性與強度上都較為良好，可滿足直接填筑的條件，此舉有效解決了棄渣占地問題[2]。當然，考慮到巨粒土穩(wěn)定性欠佳的特點，實際施工中需采取合適的壓實措施，通過強夯的方式加以處理，以提升各棄渣的緊固程度，避免在后續(xù)使用中出現(xiàn)坍塌等不良問題，為高速公路質(zhì)量提供保障。

4 巨粒土路基填筑施工技術(shù)

4.1 基底處理

從路基結(jié)構(gòu)的角度來看，基底部分尤為關(guān)鍵，是決定路基整體穩(wěn)定性的重要因素。若基底自身狀況欠佳，加之外界環(huán)境的不良影響，極容易發(fā)生路基沉降現(xiàn)象。鑒于此，需做好基底處理工作，全面確保基底強度，以免出現(xiàn)沉降等不良問題。施工中，需以原地面橫坡坡率為準，若在1：5以內(nèi)，則要將地表腐蝕土清理干凈，在整個表面都足夠潔凈后方可填筑施工。以覆蓋土厚度為準，若在2m內(nèi)，有必要通過挖除的方式全面清理土層，加之對現(xiàn)場水文土質(zhì)等因素的分析，全面掌握原地表性能。結(jié)束清理作業(yè)后，便可進入夯實環(huán)節(jié)，此過程應控制好路基承載力。值得注意的是，若路基高度超過10m，考慮到整體穩(wěn)定性要求，地基承載力應＞200kPa；若路基高度在10m內(nèi)，在此工況下地基承載力應＞150kPa。

4.2 巨粒土路基攤鋪施工

巨粒土粒徑并非完全相同，因此在裝運環(huán)節(jié)需盡可能提升裝料的均勻性，不可出現(xiàn)粒徑懸殊過大的情況。以設(shè)計規(guī)范為指導，采取機械與人工結(jié)合的方式準確選料，在確保原材料質(zhì)量的同時，提升施工進度。將巨粒土轉(zhuǎn)移到施工區(qū)域后，便可用于攤鋪作業(yè)中，必須做到一次性卸料。禁止邊走邊卸，否則易出現(xiàn)離析現(xiàn)象，且不利于攤鋪均勻性，后續(xù)施工中需二次填補，施工時間隨之延長。攤鋪作業(yè)環(huán)節(jié)采用漸進式攤鋪方法，優(yōu)先處理低處，并逐步向高處推進，且遵循先兩側(cè)后中間的原則。適配大功率推土機，在此基礎(chǔ)上輔以人工作業(yè)的方式，部分巨粒土不滿足設(shè)計要求，需采取替換清理措施，經(jīng)處理后攤鋪表面應足夠平整。路基路肩處較為特殊，該處需使用細粒料加以處理，避免離析現(xiàn)象。

4.3 巨粒土路基碾壓施工

1）碾壓試驗。結(jié)束攤鋪作業(yè)后，便進入碾壓施工環(huán)節(jié)，為給后續(xù)施工提供指導，需通過試驗的方式確定工藝參數(shù)，選取的試驗段長度應≥100m。結(jié)束填筑施工后，需要經(jīng)過靜壓、精平與碾壓三個環(huán)節(jié)的處理。碾壓作業(yè)優(yōu)先從兩側(cè)展開，逐步向中間推進，處理速度做到先慢后快，結(jié)束靜壓后再采取振壓措施。本工程中共需3遍碾壓，結(jié)束碾壓作業(yè)后檢測壓實度與沉降量，在兩項指標都滿足設(shè)計要求后，方可結(jié)束碾壓施工，隨后靜壓收光。值得注意的是，相鄰路段的銜接區(qū)域較為特殊，需在路段兩端設(shè)置1：1臺階，此舉目的在于改善銜接效果。

2）碾壓方式。依據(jù)本工程實際情況，優(yōu)先處理兩側(cè)，隨后逐步向中間推進。靜壓作業(yè)時，使用羊角年碾壓機與自行式壓路機兩大設(shè)備，各自施工速度為3.5km/h、1.7km/h；此后，調(diào)節(jié)自行式壓路機速度，將其提升至2.5km/h，針對兩邊重壓，在此基礎(chǔ)上輔以靜壓補振措施；結(jié)束上述作業(yè)后，需調(diào)節(jié)路基平整度，最后靜壓收光，此環(huán)節(jié)依然使用到自行式壓路機。

3）碾壓作業(yè)注意事項。伴隨碾壓作業(yè)的持續(xù)推進，部分情況下會遇到橋涵或擋土墻，此類區(qū)域較為特殊，不具備使用大型碾壓設(shè)備的條件，對此需在小型設(shè)備的支持下完成碾壓作業(yè)[3]。碾壓作業(yè)時，易對周邊構(gòu)造物造成不良影響，為確保安全性，需合理設(shè)置涵洞保護板，相較于設(shè)計高度需向上提升3cm。

5 質(zhì)量管控與評定標準

1）巨粒土填筑施工的工藝較為復雜，需注重多方面內(nèi)容，例如填料粒徑、填筑分布均勻性、碾壓參數(shù)、工程設(shè)備的配合等，簡言之，各項與施工有關(guān)的因素都要得到有效控制，并做好數(shù)據(jù)記錄工作。

2）路堤過渡層較特殊，該處的厚度需在400mm內(nèi)，該區(qū)域所用填料的最大粒徑需在10cm內(nèi)，經(jīng)填筑與碾壓施工后，表面應足夠均勻并具有較高的密實度；關(guān)于頂面橫坡的設(shè)置，其與路拱橫坡相同。

3）因碾壓工藝等因素的不同，各區(qū)段的沉降情況存在差異，總體上沉降平均值需在5mm內(nèi)，并要滿足標準差＜3mm的要求。經(jīng)施工作業(yè)后，若部分區(qū)域的檢測結(jié)果無法滿足設(shè)計要求，需針對該區(qū)域采取補壓措施。各區(qū)段設(shè)置有局部觀測點，彼此間的沉降差值若超過工程許可的5mm，需針對不滿足要求的區(qū)域采取補充碾壓措施，全面確保碾壓質(zhì)量。

6 結(jié)語

綜上所述，本文以高速公路實例為背景，針對其中的路基施工作業(yè)展開探討。由于巨粒土能夠滿足路基填筑要求，且縮減了工程成本，因此將其作為填筑材料，在此基礎(chǔ)上輔以合適的攤鋪與碾壓工藝，順利完成施工作業(yè)。結(jié)果表明，本文提及的方法在確保施工質(zhì)量的同時縮減了工程成本，是一項較為可行的方法，具有一定的參考價值。