高速公路土石混填路基施工控制技術(shù)研究

崔 素

(龍建路橋股份有限公司，黑龍江 哈爾濱 150009)

1 土石混合料及基本性質(zhì)

1.1 土石混合料

土石混合料就是將土和礫石按一定的比例所組成的混合材料。而就其在自然界的形成狀態(tài)而言，其主要是表層土與巖石層在外力作用下而產(chǎn)生的一種混合物。通常而言，土石混合料的來(lái)源比較廣泛。比如，水流對(duì)河流沉積地段的沖擊作用會(huì)在其下游部位處形成土石混合料，同時(shí)也廣泛存在于山區(qū)爆破后所形成的產(chǎn)物。

1.2 土石混合料的基本性質(zhì)

土石混合料是一種天然的路基填筑材料，其基本性質(zhì)主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：土石混合料中的顆粒級(jí)配與不均勻系數(shù)比較大，顆粒粒徑差距比例非常大；其具有良好的壓實(shí)特性，在混合料中粗顆粒含量低于70%的時(shí)候，其本身的最大干密度會(huì)隨著混合料中粗顆粒含量的增加而減?。黄鋲簩?shí)體隸屬于低壓縮性土，在混合料中粗顆粒含量低于70%的時(shí)候，其壓縮模量會(huì)隨著混合料中粗顆粒的增加而增大，同時(shí)相應(yīng)的壓縮系數(shù)和孔隙比則會(huì)相應(yīng)的減小。而隨著混合料中粗顆粒含量的繼續(xù)增加，其壓縮系數(shù)則會(huì)有所增加。

2 高速公路土石混填路基的施工控制技術(shù)

2.1 做好施工準(zhǔn)備工作

在工程施工正式開始前，施工企業(yè)必須要做好施工前的準(zhǔn)備工作，以為后續(xù)的正式施工奠定良好的條件。而就具體的準(zhǔn)備工作內(nèi)容而言，其主要包括以下幾個(gè)方面：施工企業(yè)要在全面了解和熟悉施工設(shè)計(jì)文件的基礎(chǔ)上來(lái)實(shí)地考察對(duì)工程施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況進(jìn)行實(shí)地考察，以便可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決設(shè)計(jì)方案中存在的問(wèn)題。其次，要合理選用路基填筑材料，否則會(huì)對(duì)公路路基的穩(wěn)定性產(chǎn)生重要的影響。工程實(shí)踐表明，土石混合料中的巖石含量與路基穩(wěn)定性之間具有緊密的聯(lián)系，所以在選擇路基混合料的時(shí)候，施工人員必須要嚴(yán)格控制土石混合料中的巖石粒徑及其含量，一般最大的巖石粒徑要低于2/3的壓實(shí)層厚度。比如，針對(duì)弱風(fēng)化或者軟質(zhì)類型的石料而言，要合理控制其在填筑中硬質(zhì)石料粒徑和含量等。另外，在路基填筑施工過(guò)程中，施工人員必須要做好路基邊線和中線的測(cè)量放樣工作，一般需要設(shè)置三個(gè)標(biāo)高點(diǎn)來(lái)控制填料攤鋪的厚度，具體標(biāo)高位置處需要用木樁加以定位，并借助石灰來(lái)灑出相應(yīng)的線，在樁上定出某層標(biāo)高。

2.2 合理選擇壓實(shí)機(jī)械

與普通填土路基相比，土石混合料的粒徑比較大，強(qiáng)度也比較高，所以其在壓實(shí)施工的過(guò)程中也必須要采用那些壓實(shí)功率比較大的壓路機(jī)械來(lái)對(duì)土石混合料進(jìn)行壓實(shí)操作，以確保壓實(shí)的整體質(zhì)量。另外，針對(duì)土石混填路基壓實(shí)操作而言，壓實(shí)機(jī)械的選用要盡量選擇那些振動(dòng)頻率比較適宜(30～45 HZ)、振幅較高(1.5 mm及以上)、質(zhì)量(18 t及以上)和激振力(50 t以上)比較大的壓實(shí)機(jī)械，最好選用拖式振動(dòng)壓路機(jī)。

2.3 填料的攤鋪、整平和壓實(shí)施工

在實(shí)際的土石混填路基施工過(guò)程中，合理的填料攤鋪施工工藝會(huì)完善混合料的結(jié)構(gòu)，從而最大程度上避免土石混合料出現(xiàn)離析問(wèn)題，切實(shí)增強(qiáng)填料壓實(shí)的質(zhì)量。鑒于土石混合料中的土石比例有很大的差距，所以應(yīng)該采用分段或者分層的方式來(lái)進(jìn)行路基填筑施工，切不可采用傾填方式進(jìn)行填筑施工。在路基填筑的過(guò)程中，施工人員要先做好施工放樣施工，以合理確定坡腳的，同時(shí)要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)的要求來(lái)控制土石混合料填筑的寬度與厚度；施工人員要根據(jù)工程實(shí)際的設(shè)計(jì)高程來(lái)進(jìn)行工程分區(qū)，確定各層的標(biāo)高；合理確定土石混填路基中混合料的卸料方法以及卸料速率。

在土石混合料攤鋪施工完畢之后，施工人員要先用推土機(jī)對(duì)填料進(jìn)行初步整平，接著再借助平地機(jī)進(jìn)行精細(xì)地整平施工。在推土機(jī)初步整平的時(shí)候，要擊碎那些大顆粒的石塊，而無(wú)法敲碎的石塊要運(yùn)到施工現(xiàn)場(chǎng)外，但是要確保攤鋪的厚度不超過(guò)80 cm。另外，填料壓實(shí)是土石混填路基工程施工中的關(guān)鍵施工工序， 其是確保路基填筑質(zhì)量， 減少沉陷變形量的有效措施。根據(jù)工程施工條件的差異，相應(yīng)填料碾壓的遍數(shù)和速率也會(huì)各不相同，一般主要選擇大噸位、大激振力的拖式振動(dòng)壓路機(jī)為宜，同時(shí)還要遵循“先慢后快”的碾壓速率控制原則來(lái)進(jìn)行施工。在土石混合料碾壓之前，施工人員要嚴(yán)格控制其中的含水率，如果含水量比較低，那么就需要先灑一些水來(lái)提升其含水量；并要本著“先邊緣后中間、先靜壓后振動(dòng)”的分層碾壓原則來(lái)進(jìn)行全面碾壓；對(duì)于路基碾壓完畢后的路基平整度偏值進(jìn)行檢測(cè)，確保其控制在20 mm范圍內(nèi)，從而確保路基碾壓的平整性。

2.4 路基邊坡施工

在對(duì)高速公路土石混填路基邊坡進(jìn)行施工的過(guò)程中，施工人員要特別注意控制邊坡的厚度與坡度以及碼砌方式。一方面，針對(duì)路基邊坡的厚度和坡度而言，碼砌施工工藝是土石混填路基邊坡的主要成型工藝，其具體的形式主要包括單坡式和臺(tái)階式兩種類型。在實(shí)際的路基填筑施工過(guò)程中，邊坡是要根據(jù)實(shí)際的填筑高度來(lái)綜合確定，借助碼砌高度的增加可以在一定程度上提高邊坡的穩(wěn)定性。但是如果土石填筑的高度比較高，那么相應(yīng)填料的粒徑組成也比較復(fù)雜。另一方面，針對(duì)邊坡碼砌方式而言，當(dāng)前我國(guó)施工企業(yè)主要采用先填筑后碼砌和先碼砌后填筑兩種施工工藝。所謂的先填筑后碼砌的施工方式實(shí)際上就是在超出公路路基寬度要求的一定范圍內(nèi)將填料進(jìn)行攤鋪、整平、壓實(shí)，接著再按照路基寬度來(lái)進(jìn)行刷坡，最后再將邊坡碼砌好。

2.5 其他施工技術(shù)

除了上述幾個(gè)施工控制技術(shù)外，土石混填路基施工過(guò)程中所涉及的控制技術(shù)還包括排水施工技術(shù)、溝渠施工技術(shù)、填筑施工技術(shù)和吹填土施工技術(shù)等。比如，排水施工技術(shù)就是結(jié)合高速公路建設(shè)的實(shí)際情況來(lái)合理布設(shè)路基兩側(cè)的灌溉溝渠，避免穿越路線排灌涵洞；填筑施工技術(shù)則是先對(duì)低處進(jìn)行填筑，接著再緩慢地過(guò)渡到平面位置處的填筑，同時(shí)要借助挖掘機(jī)來(lái)將其挖成臺(tái)階狀，然后再進(jìn)行搭接碾壓回填施工，從而確保路基填筑的質(zhì)量。

3 結(jié) 語(yǔ)

總之，土石混填路基是高速公路路基施工過(guò)程中一個(gè)重要的施工類型，尤其是在山區(qū)等交通不便利的施工地區(qū)。土石混填路基施工的質(zhì)量直接關(guān)乎高速公路工程施工的整體質(zhì)量，所以必須要采用有效的施工控制技術(shù)來(lái)確保路基填筑施工的質(zhì)量。本文重點(diǎn)就土石混填路基在高速公路中的控制技術(shù)進(jìn)行了探究，以期更好地指導(dǎo)高速公路土石混填路基施工。