填石路基施工技術在公路施工中的應用探討

姜良華

摘要 文章著重分析了填石路基施工的工程規(guī)模、重復性工作特點以及施工技術要點。主要包括后退式、漸進式及混合式鋪設方法，關于填料粒徑與攤鋪厚度的現(xiàn)場控制，以及碾壓機械的選擇；闡述了三個應用實踐，即嚴格進行事先控制、強化測量放線和構建完善的質(zhì)量控制體系。這些實踐確保了填石路基施工的質(zhì)量和工程的持久穩(wěn)定性，通過技術監(jiān)督和精細的施工管理，公路工程中的填石路基施工能滿足強度與穩(wěn)定性的設計要求。

關鍵詞 填石路基；公路施工；應用

中圖分類號 U416.1文獻標識碼 A文章編號 2096-8949（2024）08-0083-03

0 引言

填石路基施工是公路工程中一個關鍵且常見的環(huán)節(jié)。由于其覆蓋的地理范圍廣泛，工程規(guī)模較大，施工過程涉及高度的重復性和大量的土石方工作。這就要求施工單位在實施過程中具備出色的物流支持、高效的項目管理能力以及應對各種狀況的靈活性。該文就填石路基施工的技術要點、質(zhì)量控制方法和現(xiàn)場施工實踐進行了詳細闡述，并對采用的不同鋪設方法、機械選擇、厚度控制以及品質(zhì)監(jiān)督進行了深入討論。這些分析有助于提高施工效率，并確保工程結構的長期穩(wěn)定性和安全性。

1 填石路基施工的特點

1.1 工程規(guī)模較大

填石路基施工通常發(fā)生在公路、鐵路及市政道路等基礎設施建設中，這些工程常常覆蓋廣泛的地理區(qū)域，含有大量的土石方工程。由于涉及面積大，這類工程往往需要大量的填料，主要是各種規(guī)格的石塊。對于某些特殊地形，比如山區(qū)、沼澤地、地面沉降區(qū)等，還需要綜合運用地質(zhì)、地理學等多學科知識，確保路基的穩(wěn)定性和持久性[1]。此外，工程規(guī)模大帶來的是對管理和組織的極高要求。搭建一套高效的物流補給體系至關重要，能夠保證材料的連續(xù)供應和有效分配。同時，大規(guī)模施工也會加大對環(huán)境的影響，如噪音、揚塵、對周邊生態(tài)的破壞等，需要采取妥善的環(huán)保措施。

1.2 重復性作業(yè)

在填石路基施工中，由于工程規(guī)模龐大，必然會涉及大量重復性作業(yè)。為確保工程進度，通常會采用分段施工方式，將整個路線合理劃分為多個施工段落，按順序逐一完成。在此過程中，各段落會遵循相同的施工流程。具體步驟包括清理表層土壤、鋪設排水設施、填石與壓實作業(yè)，以及路面建設等。此外，還需根據(jù)路基設計要求，反復進行堆積、夯實等加固工作，以確保路基的穩(wěn)定性和平整度。這種重復性作業(yè)不僅簡化了施工流程，提高了施工效率，還便于施工人員通過不斷重復操作來積累經(jīng)驗，進一步提升作業(yè)質(zhì)量[2]。然而，這也對施工單位提出了更高的要求。為避免延誤和資源浪費，施工單位必須對施工過程進行周密的計劃和調(diào)度。從組織管理的角度來看，重復性作業(yè)特點要求施工單位具備穩(wěn)定且靈活的項目管理能力，以及高度的協(xié)調(diào)性和應變能力，其施工流程如圖1所示。

2 填石路基施工技術要點

2.1 填石料攤鋪的方法

在構建填石路基（也稱為礫石路基）的過程中，為確保結構的穩(wěn)定性和耐久性，施工技術的選擇顯得尤為關鍵。填石路基施工重點在于確保原材料的質(zhì)量、攤鋪方法的科學性以及后期壓實工作的充分性。在眾多施工策略中，后退式鋪設、漸進式鋪設和混合式鋪設是最重要的填石料攤鋪方法。

（1）后退式鋪設技術。后退式鋪設法一般是在已經(jīng)部分壓實的路基表面反向鋪設填石料。工程機械如推土機在鋪設施工面上退行作業(yè)，用鏟斗將石料逐層鋪撒形成一定規(guī)模的料堆。隨后，再對其進行整平和壓實。這種方法雖然可以較快升高路基高程，但受控條件較多，料堆的均勻與高度控制較為困難，可能導致壓實時的不均勻和局部沉降，因此對操作人員的技術要求較高。隨著施工技術的發(fā)展，后退式鋪設方法在現(xiàn)代道路工程中的應用逐漸減少。

（2）漸進式鋪設技術。漸進式鋪設法是當前最為推薦的一種施工技術，廣泛應用于礫石路基的建設。其操作流程主要包括將石料從運輸車輛中有序卸載至尚未進行壓實處理的路基表面上。在卸載的同時，使用配備有刮刀的工程機械如推土機進行有節(jié)奏地推進和整平作業(yè)。漸進式鋪設技術能夠?qū)崿F(xiàn)對石料厚度的有效控制，確保每層石料的均勻分布和鋪展，在保證質(zhì)量的同時提高工程效率。該技術可以較容易地控制材料攤鋪層的厚度，從而確保壓實度的可控性，并降低局部沉降風險。其次，漸進式鋪設還可適應不同形狀和大小的路基施工要求，特別是在道路較窄或者施工區(qū)段長度受限的情況下，其施工的靈活性和適應性更加突出。在實施填石路基施工時，漸進式鋪設方法的應用還需要伴隨充分的現(xiàn)場管理和精確的機械調(diào)度，以保證施工順利進行。最后，必須根據(jù)路基設計要求、土地性質(zhì)、環(huán)境條件及施工現(xiàn)場的具體情況，綜合考慮應用哪種施工技術更為合適。每層填石料在整平壓實后，都應進行質(zhì)量檢查，以確保達到設定的密實度和穩(wěn)定性標準，保障道路的長期使用性能。

（3）混合式鋪設方法。在進行路基工作過程中，首先需在已壓實的路基表面運用后退式技術卸載材料，從而形成若干獨立的料堆。隨后，在料堆頂部采用漸進式鋪設技術繼續(xù)卸載材料，并使用推土機對鋪設后的路面進行平整，以確保其厚度符合相關規(guī)范要求。混合式鋪設方法通常適用于長段落和寬敞區(qū)域的路基作業(yè)，但在操作過程中需確保不妨礙運輸工作。此外，在推料鋪設過程中，較大粒徑的石料在推土機作用下會獲得顯著的動能，導致在外力和重力的共同作用下，這些石塊會滾向填筑層的底部，當堆料高度增加時，這種趨勢尤為明顯。這不僅對填料間隙的填充十分有利，而且能夠確保壓實壓力的有效傳遞，并實現(xiàn)嵌鎖。因此，漸進式鋪設法能夠更為有效地確保大粒徑石料位于填筑層底部，而混合式鋪設法則傾向于讓這些大粒徑石料集中于上層。不論哪種方法，鋪設層的尾部底部都會集聚大量粒徑約30 cm的石料，這些可以用于邊坡的構建，通過推至邊緣即可加以利用[3]。

2.2 填料粒徑與攤鋪厚度現(xiàn)場控制

在嚴格遵循相關工程規(guī)范的基礎上，確保在缺乏重型振動壓路機（超過12 t）、夯錘（質(zhì)量不低于2.5 t）或輪胎壓路機（超過25 t）等特定設備的工況下，填石路基層的厚度應限制在50 cm內(nèi)，同時對填石料的粒徑進行嚴格控制，確保其不超過該層厚的三分之二。然而，如現(xiàn)場具備上述設備，將有可能將該層厚度放寬至不超過100 cm的限制，以適應實際施工需求。此外，在公路工程施工過程中，沖擊壓實機械的應用日益廣泛。該設備能夠有效執(zhí)行深層振動壓實作業(yè)，極大程度上解決僅依靠傳統(tǒng)低幅度壓路機所面臨的施工難題。通過結合使用沖擊壓實機械和傳統(tǒng)壓實機械，通常能夠?qū)崿F(xiàn)優(yōu)良的壓實效果，從而確保工程建造過程中的施工品質(zhì)。

經(jīng)過后續(xù)的質(zhì)量檢測，如挖坑法等手段的實施，發(fā)現(xiàn)壓實結果普遍符合相關質(zhì)量標準。為更精確地指導施工作業(yè)，根據(jù)填料的硬度差異，應制定以下填層厚度控制標準：對于堅硬或軟硬填料，推薦的松鋪厚度不應超過60 cm；對于較軟填料，建議的松鋪厚度不宜超過50 cm；在軟質(zhì)填料應用時，建議松鋪厚度控制在40 cm以內(nèi)；至于極軟填料，建議的松鋪厚度應嚴格控制在30 cm之內(nèi)。此外，如施工現(xiàn)場具備激振力達到或超過50 t的振動壓路機，則在采用硬石料作為填石路基的場合中，允許的松鋪厚度可適度放寬至60 cm，具體如表1所示。

2.3 碾壓機械的選擇

在填筑工程中，選擇合適的碾壓機械至關重要，該設備必須滿足壓實過程中對線性壓力的特定需求。石料的壓碎強度與碾壓機械必須產(chǎn)生的線性壓力之間存在直接關聯(lián)。對于極限抗壓強度在39.4～58.5 MPa之間的石料，通常歸類為“軟石”類別，在此情況下，應選用能夠提供單位面積壓力介于5 880～6 860 kPa的壓路機；抗壓強度在39.2～98 MPa區(qū)間的石填料被視為“中等硬度”，要求壓路機施加的單位面積壓力應在6 860～7 800 kPa范圍內(nèi)；若石料的極限抗壓強度在98～196 MPa之間，則該石料屬于“硬石”類別，相應的壓路機應施加的壓力應在7 800～9 800 kPa范圍內(nèi)；對于那些抗壓強度達到或超過197 MPa的石料，這些屬于“極硬石”類別，相對應的壓實設備需達到的單位面積壓力范圍是9 800～12 250 kPa。通過這種分級方法和相應的設備要求，可以確保壓實作業(yè)的效果和結構的穩(wěn)定性[4]。

在進行填石路基施工時，應選用符合以下技術指標的機械設備：所選碾壓機械應為12 t以上重壓型壓路機，且推薦使用18 t或更重的振動型壓實設備；土壤搬運工程推薦使用功率至少為200 kW的推土機械，更優(yōu)選擇為功率不低于250 kW的設備；挖土機械的斗容應在2～8 m3之間，需要與運輸設備達成良好的作業(yè)協(xié)同；對于自卸運輸車輛，其載重量應不低于5 t，具體的運輸能力需要根據(jù)實際工程施工的需求來確定。在實行填石路基施工的碾壓作業(yè)中，所用的振動型壓路機應設定振動幅度介于1.5～2 mm，并且壓實頻率要維持在25～30 Hz的范圍內(nèi)。此外，填石料的碾壓操作的速度應在3～5 km/h之間進行控制。通過這些參數(shù)可保證施工質(zhì)量，確保路基結實與耐久度。

3 公路工程施工中填石路基施工的應用實踐

3.1 嚴格進行事先控制

在開展填石路基施工工序前，確保前期準備工作的嚴格性是維護工程質(zhì)量的關鍵。初步環(huán)節(jié)關乎材料質(zhì)量控制，通常所用的山體碎石原料對于工程品質(zhì)具有決定性影響。專業(yè)人員應對預定開采地的巖層組成進行科學鑒定，確保其符合施工規(guī)范要求后，方可執(zhí)行爆破作業(yè)以取得合格材料。此外，設計和執(zhí)行團隊需實施深入的方案討論。設計專家與施工人員需增強互動溝通，確保工程設計的適應性和可實施性。施工人員有責任對工程設計文檔進行細致審視，以核實方案是否與現(xiàn)場實際狀況相吻合、是否具備實施的可能性。若方案與實地條件出現(xiàn)偏差，或確定執(zhí)行方案不具備操作性，必須重新規(guī)劃以順應實際需求。

3.2 強化測量放線

在保障填石路基施工品質(zhì)的過程中，放線的測量準確性占據(jù)核心地位。為確保施工品質(zhì)，操作人員必須遵循標準化測量技術進行作業(yè)。首先，需要構建一個精確的平面直角坐標系，確保施工現(xiàn)場的實際坐標點與預設坐標系保持一致。隨后，利用該精確的坐標系統(tǒng)進行計算，選定合適的基準點，并轉(zhuǎn)化至具體的施工現(xiàn)場位置。選定基準點后，可確保其在施工規(guī)劃中的預期意圖與實際位置相匹配。此外，還需精確確定中樁和邊樁的位置，并確保設置的臨時水準點覆蓋范圍在200 m以內(nèi)。通過執(zhí)行四等水準測量，進一步精確水準點的位置。通過這套標準化的測量與放線方法，能有效地保證水準點的精準度，從而確保填石路基的施工品質(zhì)和結構的穩(wěn)固性。

3.3 構建完善的質(zhì)量控制體系

為確保填石路基的施工質(zhì)量，必須精準進行測量和放線工作，并建立健全質(zhì)量控制體系。當前體系仍存在不足，需高度重視潛在的質(zhì)量問題。在填石路基施工中，應從工程質(zhì)量控制角度出發(fā)，強化管理并實施技術監(jiān)督。設計人員與管理人員需加強溝通協(xié)作，確保設計方案的科學性和施工方案的切實可行性。設計方案需基于可靠的工程原則和環(huán)境數(shù)據(jù)，而施工方案需考慮現(xiàn)場實際條件、材料供應和施工人員的技能水平。此外，提高相關人員對質(zhì)量控制重要性的認識至關重要。通過教育培訓、自我審查與同行評議，可促進其對自身角色與責任的深入理解。同時，監(jiān)督機構的作用舉足輕重，需對整個工作流程進行監(jiān)管，確保各環(huán)節(jié)達到既定的質(zhì)量標準，包括材料選擇、施工方法及后期維護工作。完成質(zhì)量體系管控意味著需持續(xù)監(jiān)測并及時糾正問題，這要求實施標準操作程序、設計有效的質(zhì)量反饋與改進機制，并定期對施工質(zhì)量進行評估。通過上述措施，可確保填石路基滿足設計要求和應用目的，從而保障道路的長期穩(wěn)定性和安全性。

4 結語

該文詳述了填石路基施工在公路工程中的關鍵作用，指出了工程規(guī)模大、作業(yè)重復性強以及對技術要求精細的特點。通過討論不同的填石料攤鋪方法、現(xiàn)場控制策略、碾壓機械的選用以及應用實踐，如嚴格的事先控制、測量放線和構建完善的質(zhì)量控制體系，為提升土石方工程的質(zhì)量提供了理論依據(jù)和實際指導。未來，隨著技術不斷進步和工程需求的變化，填石路基施工方法和管理策略將繼續(xù)演進，以支持更加可持續(xù)和環(huán)境友好的基礎設施建設。

參考文獻

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[2]安仕勇. 公路施工中填石路基施工技術的應用研究[J]. 你好成都（中英文）， 2023（12）： 34-36.

[3]王美勝. 公路工程施工中填石路基施工技術研究[J]. 建筑發(fā)展， 2021（11）： 34-35.

[4]陳光彪. 填石路基施工技術在公路施工中的應用探討[J]. 四川建材， 2023（8）： 188-189+192.