某市政道路建設(shè)填石路基的壓實技術(shù)研究

周探

（湖南湘江新區(qū)發(fā)展集團有限公司，湖南長沙 410000）

0 引言

目前國內(nèi)公路路基建設(shè)技術(shù)領(lǐng)域更加側(cè)重研究細粒土填料施工，尚未系統(tǒng)性研究石料填料領(lǐng)域。我國幅員廣闊，不同區(qū)域地質(zhì)構(gòu)成顯著不同，且較為復(fù)雜。因此在工程建設(shè)階段，尚無技術(shù)資料提供支撐。

因此，選擇某市政工程道路建設(shè)項目為研究對象，重點剖析了填石路基施工活動，深入研究了相關(guān)壓實工藝，為同類工程建設(shè)作有益探索。

1 工程概況

某市市政道路工程，全長2.452km，根據(jù)設(shè)計測算需石方量總計約12.4 萬m3。為全面提升路基施工效果，保障施工質(zhì)量，在該工程中，擬選擇200m（里程樁號：K1＋500—K1＋700）試驗段，詳細研究碾壓遍數(shù)、填料松鋪厚度等對壓實質(zhì)量的影響。

2 填方石料技術(shù)特性

試驗段全長200m，在此范圍內(nèi)使用的填方石料均為該市周邊采購，委托專業(yè)機構(gòu)檢測石料。結(jié)果顯示石料主要成分為花崗巖，風化較少，最小強度為45MPa，最大強度為70MPa。人工去除大塊石料（粒徑大于50cm），余下塊料粒徑較小，最大粒徑小于50cm，填方石料不均勻系數(shù)介于15～20 之間。

3 填石路基壓實過程及方案

為全面了解填方壓實度受不同松鋪厚度的影響，試驗段選擇三種松鋪厚度：40cm、50cm、60cm。選擇振動壓路機作為壓實設(shè)備。項目根據(jù)施工現(xiàn)場實際，選擇設(shè)備型號為LSS201221t，數(shù)量2 臺。主要研究不同松鋪厚度，不同碾壓遍數(shù)導(dǎo)致的沉降情況，了解具體的碾壓效果，最終獲取最優(yōu)工藝參數(shù)。

3.1 壓實施工方案1

對上述三種松鋪厚度，均進行7 次碾壓，依次為：靜壓2 次，弱振1 次，強振4 次。完成上述7 次碾壓施工后，對距離路基頂3.5m 處的沉降差進行檢測，檢測共有兩種方法，挖試坑和水袋法。表1、表2、表3所示為三種不同松鋪厚度下，強振碾壓次數(shù)與沉降差之間的關(guān)系。

表2 松鋪厚50cm 下強振碾壓次數(shù)與沉降差關(guān)系表

表3 松鋪厚40cm 下強振碾壓次數(shù)與沉降差關(guān)系表

3.2 壓實施工方案2

對上述三種松鋪厚度，均進行7 次碾壓，依次為：靜壓2 次，弱振2 次，強振3 次。完成上述7 次碾壓施工后，對距離路基頂3.5m 處的沉降差進行檢測，檢測共有兩種方法，挖試坑和水袋法。表4、表5、表6所示為三種不同松鋪厚度下，強振碾壓次數(shù)與沉降差之間的關(guān)系。

表4 松鋪厚60cm 下強振碾壓次數(shù)與沉降差關(guān)系表

表5 松鋪厚50cm 下強振碾壓次數(shù)與沉降差關(guān)系表

表6 松鋪厚40cm 下強振碾壓次數(shù)與沉降差關(guān)系表

通過表1-6 可以得出如下結(jié)論：

其一，綜合對比表1至表3和表4至表6統(tǒng)計的相關(guān)數(shù)據(jù)，方案2 壓實效果遠遠劣于方案1。

其二，從相同壓實工藝角度看，對比三種松鋪厚度下的具體壓實情況，如使用方案2，松鋪厚度50cm的壓實效果最佳。

其三，通過分析上述6 表載明數(shù)據(jù)可知，當40cm松鋪厚度時，經(jīng)過3 次強振碾壓后，沉降差最低。但對比實際施工情況，進行碾壓施工時發(fā)現(xiàn)，路基表層石料破損較為嚴重，如石料粒徑較大，對相互間的嵌擠非常不利。

其四，通過分析表3所載明的數(shù)據(jù)可知，在40cm松鋪厚度的情況下，進行4 次強振碾壓，沉降差首次出現(xiàn)負值現(xiàn)象，表明壓實過載，如運用于實際施工，會造成不必要的浪費。

其五，綜合分析上述6 表所載明的數(shù)據(jù)可知，方案1 為最佳壓實方案，其中50cm 為最佳松鋪厚度。

4 填石路基質(zhì)量檢測方法

現(xiàn)階段國內(nèi)檢測公路工程填石路基壓實質(zhì)量的方法有多種，最常用的方法有6 種：壓實計法、面波儀法、孔隙率法、沉降差法、壓實干密度法、壓實計法。

其一，現(xiàn)行的公路工程標準規(guī)范明確要求填石路基壓實層必須具有一定的孔隙率，具體控制質(zhì)量指標情況見表7。公路施工時，如想了解孔隙率，必須在現(xiàn)場明挖試驗坑，通過水袋法測試得出孔隙率數(shù)據(jù)。但公路經(jīng)壓實后，質(zhì)地較為堅硬，密實度較大，僅僅了解孔隙率難以對壓實質(zhì)量做出快速、準確的判斷。

表7 控制填石路基壓實質(zhì)量指標

其二，現(xiàn)行的公路建設(shè)標準明確規(guī)定了需檢測填石路基壓實質(zhì)量情況，試驗段測定的沉降差為最大水平，全段路基沉降差嚴禁超過測定數(shù)據(jù)，且孔隙率必須滿足設(shè)計標準。測定路基沉降差較為方便，所以，工程施工時常通過路基沉降差檢測了解壓實情況。但現(xiàn)行的公路建設(shè)標準中，并未明確限定填石路基完成壓實作業(yè)后，必須滿足的孔隙率及沉降差，所以，沉降差必須通過其他試驗測定，以便了解真實情況。

其三，為建設(shè)高質(zhì)量公路，全面按照現(xiàn)行公路技術(shù)規(guī)定、標準實施質(zhì)量控制，建議路基壓實施工使用方案1，且壓實作業(yè)按照表2所載明的松鋪厚度50cm實施，即進行7 次碾壓，依次分別為靜壓2 次，弱振1次，強振4 次。完成前3 次的碾壓施工后，每多碾壓1次，都需使用水袋法檢測其孔隙率情況，至全面完成碾壓作業(yè)施工。每次檢測所得孔隙率數(shù)據(jù)情況見表8。根據(jù)表8統(tǒng)計的數(shù)據(jù)可知，完成前3 次碾壓施工后，平均孔隙率數(shù)值不斷降低。完成全部7 次碾壓施工后，平均孔隙率為21.9%，與現(xiàn)行規(guī)定的施工技術(shù)規(guī)范相符，即孔隙率不得超過23%。

表8 孔隙率試驗檢測數(shù)據(jù)統(tǒng)計表

其四，從里程樁號K1 ＋620 起，每20m 選擇一個檢測點，共隨機選擇9 個監(jiān)測點，檢測各點位沉降差情況（見表9）。檢測程序為：于9 個點位處打樁并植入鋼板樁，以便實施沉降差高程檢測，分別測定第3次碾壓至第7 次碾壓后的沉降差。根據(jù)表9的數(shù)據(jù)，試驗段內(nèi)全部完成填石路基壓實施工后，壓實層平均沉降差為3mm。根據(jù)現(xiàn)行公路技術(shù)規(guī)定，項目全路段填石路基沉降差不能超過3mm，對此要予以重視并嚴格控制。

表9 填石路基試驗段沉降差檢測數(shù)據(jù)統(tǒng)計表

5 結(jié)語

選定某市市政道路建設(shè)項目為研究對象，剖析了填石路基施工活動，根據(jù)國家相關(guān)要求和標準，于試驗段現(xiàn)場開展相關(guān)試驗，了解全段壓實控制情況。試驗段填石路基壓實層使用沉降差法測定沉降差，因受現(xiàn)行技術(shù)規(guī)范制約，壓實沉降差指標測量較為方便，但難以轉(zhuǎn)換為孔隙率，需進行孔隙率測量。通過研究分析，得出結(jié)論如下：其一，壓實作業(yè)按照松鋪厚度50cm 實施，能夠全面提升壓實質(zhì)量和壓實效果；其二，使用振動壓路機（20t）開展碾壓施工活動，一般需進行7 次碾壓，即靜壓2 次，弱振1 次，強振4 次，方可控制路基壓實的孔隙率，滿足規(guī)范要求；其三，該路段路基壓實沉降差務(wù)必控制在3mm 以內(nèi)。