公路大粒徑填石路基施工技術(shù)要點(diǎn)分析

王淑芬

山西省公路局運(yùn)城分局 山西運(yùn)城 044000

在進(jìn)行山區(qū)公路施工過程中，常常會(huì)使用山體爆破技術(shù)，因而會(huì)出現(xiàn)大量的棄方，所以怎樣對山體碎石棄方進(jìn)行合理應(yīng)用，降低對環(huán)境污染程度是當(dāng)前社會(huì)的一大熱點(diǎn)話題。在最近幾年中，隨著我國施工機(jī)械設(shè)備、施工技術(shù)的不斷發(fā)展與改進(jìn)，我國中部地區(qū)與西部地區(qū)越來越廣泛運(yùn)用填石路基與土石混填路基，在過去公路工程施工中，當(dāng)遇到高強(qiáng)抗風(fēng)化、巖性堅(jiān)硬的大粒徑碎石時(shí)，主要選用二次爆破技術(shù)，以將其爆破成小碎石，使其成為路基填筑材料。因?yàn)楸萍夹g(shù)存在較大的危險(xiǎn)，所以在對大粒徑碎石進(jìn)行爆破之前，相關(guān)施工人員一定要接受安全培訓(xùn)。為提高施工安全性，需要對公路大粒徑填石路基施工技術(shù)進(jìn)行有效創(chuàng)新，基于此，本文就公路大粒徑填石路基施工技術(shù)要點(diǎn)展開深入研究[1]。

1 大粒徑碎石分布方式分析

1.1 豎直分布方式

在進(jìn)行公路工程路基施工過程中，如果需要填筑大量的大粒徑碎石，在這種情況下，宜選用豎直分布方式。其中，豎直分布方式具有兩種類型，具體為：第一，錯(cuò)位分布，即在下層碎石間規(guī)律放置上層碎石；第二，重疊分布，即在豎直方向上，上層碎石中心線與下層碎石中心線是互相重疊的。其中，大粒徑碎石豎直分布方式，如圖1所示。

通過分析圖1后，不難發(fā)現(xiàn)，公路路基的壓實(shí)效果深受碎石豎直分布方式的影響。土石混合料的壓實(shí)程度決定了路基壓實(shí)效果，而土石混合料的壓實(shí)程度也是存在影響因素的，主要包括：第一，超大粒徑碎石自重；第二，強(qiáng)夯沖擊力產(chǎn)生的壓實(shí)功。當(dāng)選用重疊分布方式時(shí)，強(qiáng)夯沖擊力產(chǎn)生的壓實(shí)功可以向下方土石混合料進(jìn)行有效最大程度的傳遞，能夠獲取比較顯著的壓實(shí)效果。不過，如果長時(shí)間利用大粒徑碎石自重來壓實(shí)下方土石混合料，則極易導(dǎo)致下方土石混合料出現(xiàn)不均勻沉降與體積收縮現(xiàn)象，極大影響公路路基的穩(wěn)定性與安全性。綜上所述，在公路路基工程施工過程中，為確保路基的穩(wěn)定性與具有足夠的壓實(shí)度，宜選用錯(cuò)位分布方式[2]。

1.2 水平分布方式

通過對圖2進(jìn)行深入分析后，不難發(fā)現(xiàn)，當(dāng)選用矩形分布方式時(shí)，通過規(guī)律性分布碎石，可以方便對碎石進(jìn)行定位與放線，能夠方便挖掘機(jī)、運(yùn)料車進(jìn)行卸載，不過因?yàn)閷撬槭g的中心間距要比4m稍微大一些，所以在一定程度上降低了空間利用率；而在選用梅花樁分布方式時(shí)，因?yàn)橹苓吶克槭c超大粒徑碎石之間具有相同的距離，所以能夠有效提高空間利用率。綜上所述，在進(jìn)行單層鋪筑時(shí)。可以考慮選用矩形分布方式。

圖1 大粒徑碎石豎直分布方式

圖2 大粒徑碎石水平分布方式

1.3 空間分布方式

通過對大粒徑碎石的豎直分布方式與水平分布方式進(jìn)行綜合考慮后，可以選用錯(cuò)位分布與矩形分布組合而成的空間分布方式。通過選用空間分布方式，能夠通過上層向下層大粒徑碎石間的路基填料傳遞壓實(shí)功，以有效提高路基的壓實(shí)度。如果路基填料是四層，在這種情況下，應(yīng)均勻分布超大粒徑塊石石料，保證豎直方向石料的數(shù)量與其他路基填料保持一致，這樣能夠有效避免出現(xiàn)不均勻沉降問題。

2 案例分析

2.1 工程背景

某一高速公路工程為雙向六車道、總長度為35km，設(shè)計(jì)速度為100km/h，路基寬度為34.5m，在路線周邊具有比較多的山體，在進(jìn)行施工過程中，產(chǎn)生很多石料，通過進(jìn)行地質(zhì)勘察后發(fā)現(xiàn)，該大粒徑碎石的含量與性質(zhì)，如表1所示。

表1 大粒徑碎石的含量與性質(zhì)

2.2 施工工藝分析

2.2.1 施工前期準(zhǔn)備

施工單位應(yīng)組織與要求施工人員對有關(guān)規(guī)范與設(shè)計(jì)文件進(jìn)行深入學(xué)習(xí)，根據(jù)施工現(xiàn)場地質(zhì)條件與施工機(jī)械設(shè)備情況來合理編制施工組織計(jì)劃方案；公路工程施工現(xiàn)場土工實(shí)驗(yàn)室需要檢測土石性質(zhì)有關(guān)的技術(shù)指標(biāo)，對施工現(xiàn)場需要用到的施工機(jī)械設(shè)備進(jìn)行充分準(zhǔn)備。

2.2.2 大粒徑填石路基基底的有效處理

為保證大粒徑填石路基的壓實(shí)質(zhì)量，路基一定要具有較好的地基承載能力。在填筑碎石之前，為保證施工范圍中不得存有農(nóng)作物根系、腐蝕土、垃圾、雜草等，需要處理干凈原地表。如果路基基底被挖除，在這種情況下，需要根據(jù)相關(guān)規(guī)范要求來選用合適的填筑材料來對其進(jìn)行回填與壓實(shí)，回填以后的壓實(shí)度至少要大于90%。假如原地基是土質(zhì)路基，為避免遷移細(xì)集料，保證地基的均勻性與強(qiáng)度，需要布設(shè)0.5m厚的過渡層。與此同時(shí)，在處理大粒徑路基過程中，為避免地基被水浸潤而導(dǎo)致地基穩(wěn)定性與強(qiáng)度降低，需要在路基底部布設(shè)透水層，對水分進(jìn)行及時(shí)疏散，或者采取攔截、引排等排水措施。

2.2.3 攤鋪

在攤鋪填料時(shí)，應(yīng)采用漸進(jìn)式攤鋪，也就是需要同時(shí)進(jìn)行填料卸載與填料攤鋪。運(yùn)料車根據(jù)預(yù)定路線進(jìn)行前進(jìn)，按照先兩側(cè)后中央、先低后高、水平分層的原則來進(jìn)行卸料，然后對工作面進(jìn)行攤鋪，利用大功率推土機(jī)來對路基填料進(jìn)行初步整平，然后在其上卸載后續(xù)到達(dá)施工現(xiàn)場的石料，利用推土機(jī)來向前進(jìn)行攤鋪，以促使大粒徑石料間進(jìn)行充分摩擦與滾動(dòng)，提高路基的穩(wěn)定性。在完成攤鋪施工作業(yè)以后應(yīng)檢測路基的平整度，如果存在不合格的地方，需要選用人工整平方式，對其進(jìn)行細(xì)集料的填充，直至滿足施工要求。

防治措施：在種子播種前，可以用70%惡霉靈可濕性粉劑加水混合，調(diào)制比例3∶50，與10千克的種子混合均勻使用，也可以在混合過程當(dāng)中加入云大120水劑加水調(diào)制均勻，調(diào)制比例1∶500，這樣可以在種子階段有效預(yù)防苗枯病的發(fā)生。若苗枯病已經(jīng)發(fā)生，在最開始發(fā)病階段，可以使用將70%惡霉靈按照1∶4000比例配比配合50%甲基硫菌靈可濕性粉劑按照1∶500針對病株的根本進(jìn)行噴灌，以七天為一操作單位噴藥一次，同時(shí)還可以用云大120水劑按照1∶1500的比例進(jìn)行調(diào)制藥劑對病株葉面進(jìn)行噴淋，促進(jìn)病株的根部發(fā)苗。

2.2.4 振動(dòng)碾壓

公路工程的路用性能深受碾壓工藝質(zhì)量的影響。針對大粒徑土石混填路基，可以選用振動(dòng)碾壓方式，對大噸位的壓路機(jī)進(jìn)行優(yōu)先考慮，不宜選擇過多的壓路機(jī)型號。如果選擇壓路機(jī)組合，宜選用18t拖式凸塊振動(dòng)壓路機(jī)與18t自行式壓路機(jī)。在進(jìn)行碾壓過程中，壓路機(jī)一定要保持勻速慢行，根據(jù)試驗(yàn)段鋪筑效果與施工現(xiàn)場材質(zhì)特點(diǎn)來確定碾壓遍數(shù)。

2.3 施工質(zhì)量的檢驗(yàn)

針對大粒徑填石路基質(zhì)量，需要檢測施工路段的壓實(shí)質(zhì)量與沉降情況，以檢驗(yàn)該施工路段的施工質(zhì)量是否滿足施工要求。

2.3.1 瑞雷波檢測

因?yàn)榇罅教钍坊募壟潆x散度比較高，在對路基整體性能進(jìn)行評價(jià)時(shí)，不宜選用常規(guī)性檢測方法，應(yīng)選用瑞雷波檢測方法，大粒徑填石路基表面在豎向激振力作用下會(huì)產(chǎn)生藕合波、剪切波與縱波。為了解施工路段中是否具有軟弱不良地層，應(yīng)對不同深度范圍中的剪切波速進(jìn)行測量，然后根據(jù)信號特點(diǎn)來進(jìn)行科學(xué)判斷，如果剪切波速高于250m/s，則說明達(dá)到規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)要求[3]。

2.3.2 承載力檢測

本次在進(jìn)行承載力檢測過程中，選用承載板來對路基的回彈模量進(jìn)行測定。根據(jù)承載力檢測結(jié)果可知，通過選用含有大粒徑碎石的填石路基，有助于路基整體性能的提高，具有較好的路用性能。

2.3.3 沉降觀測

在路基填筑結(jié)束后300d以后，選用沉降板法來對其的沉降量進(jìn)行觀測。其中，沉降觀測結(jié)果，如表2所示。

表2 沉降觀測結(jié)果

通過對上表進(jìn)行深入分析后，不難發(fā)現(xiàn)，通過對大粒徑碎石路基進(jìn)行有效排列組合與施工以后，能夠有效降低路基的沉降量與提高路基的穩(wěn)定性。本工程大粒徑填石路基在施工結(jié)束300d以后的沉降量不大于1cm，要比一般土石混合料路基的沉降量小一些。究其原因，即與一般土石混合料路基相比，大粒徑碎石路基的壓縮性要小很多。另外，大粒徑碎石路基沒有固結(jié)問題，所以大粒徑碎石路基基本上不存在壓縮量，所以能夠有效提高路基的穩(wěn)定性與強(qiáng)度[4]。

4 結(jié)語

綜上所述，在最近幾年中，隨著我國施工技術(shù)水平的不斷提高，在我國公路工程施工過程中越來越廣泛運(yùn)用大粒徑填石路基。本文首先論述了豎直分布方式、水平分布方式的特點(diǎn)，然后以某一公路工程為例，對公路大粒徑填石路基的施工技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行了深入分析與詳細(xì)闡述。根據(jù)研究結(jié)果可知，選用大粒徑填石路基，有助于路基沉降量的降低與結(jié)構(gòu)承載力的提高。