淺議填石路基施工工藝控制技術分析

于艷

【摘要】道路路面下的基礎建筑稱為路基。路基必須有足夠的強度和穩(wěn)定性，即在其本身靜壓力下，地基不發(fā)生過大沉陷；在車輛動載作用下，不應發(fā)生過大的彈性或塑性變形。路基從使用材料上可以分為土路基、石路基、土石路基。填石路基作為一種特殊結構形式的路基，目前在我國山區(qū)公路建設中廣泛應用，而現(xiàn)行的路基設計與施工規(guī)范對這種路基的施工工藝規(guī)定的不夠詳盡，施工現(xiàn)場缺少定量的技術指導，從而施工質量得不到保證。本文結合十天高速白河連接線工程路基的施工，從地基的處理要求、材料應用及壓實工藝方面等對填石路基施工工藝控制技術進行探討。

【關鍵詞】填石路基；施工工藝；控制技術

填石路基施工質量的好壞，直接影響公路的使用壽命，只有好的路基才能有穩(wěn)固的公路，路基的建設質量是整個公路工程建設質量的關鍵之一。針對填石路基的施工工藝、檢測手段、檢測標準和粗粒壓實特性等面對的各種難題，進行公路填石路基施工技術總結和探討工作具有社會實用性價值。

1、工程概況及地質特征

十天高速是一條連接湖北十堰至甘肅天水的連接鄂、陜、甘的高速公路，白河連接線在陜西省境內(nèi)，采用二級公路技術標準， 汽車荷載等級為公路II級，設計速度為60公里/小時，路基設計寬度為12米，線路全長14.384公里。線路位于漢江中游，大巴山北麓，地貌主要為山地，地形復雜，區(qū)域內(nèi)以少土多石的山區(qū)為主；地質情況主要為強風化千枚巖、弱風化千枚巖，巖層節(jié)理發(fā)育，巖質較差。而公路上填石路基的石料多來自沿線，石料的開采、爆破以及破碎工藝相對難以控制，從而導致填料的粒徑組成變化較大，路基施工的碾壓參數(shù)變化較大，致使填石路基的質量控制相對而言比較復雜。

2、填石路基地基處理要求

2.1對地基承載力的要求

填石路基對于地基承載力要求嚴格，在地表上開挖或填筑路基，必然會改變原地層的受力狀態(tài)。原先穩(wěn)定狀態(tài)的地層，有可能由于填筑或者開挖而引起不平衡，導致路基失穩(wěn)。在填石路基填筑前應對地基的承載力進行測試，地基的承載力應滿足路基不同填筑高度的要求：（1）當填石路基填筑高度小于l0m時，地基承載力不宜低于150KPa；（2）路基填筑高度為10-20m時，地基承載力不宜低于200KPa；（3）路基填筑高度大于20m時，路基應宜填筑在巖石基底上。

2.2填石路基前的清理、壓實要求

在路基設計高程以下600mm以內(nèi)的樹木、灌木叢等雜物均應砍伐或移植，將樹根全部挖除，并以好土等材料將坑穴填土夯實?？撤サ臉淠緫逊旁诼坊玫刂?，并妥善處理。當路基原地基強度、穩(wěn)定性不足時，在進行路基表土清理后，于填筑之前進行壓實工作。其高速、一級、二級公路的基地壓實度不應小于90%，三級、四級公路的基底壓實度不應小于85%。

3、填石路基攤鋪材料的技術分析

3.1填料的分類

公路行業(yè)路基填料的分類方法主要考慮的路基承載力，但實際目前對于路基填料的分類方法主要是按照粒徑的顆粒大小特征來劃分，并不能直接反映出承載能力的情況。此外，填料的工程性質還與其巖性、強度、抗風化程度及吸水性有關。我國現(xiàn)行規(guī)程中，對于大粒徑碎石路基要求填料中粒徑大于60mm的顆粒含量大于50%，粒徑小于0.074mm的顆粒含量小于10%。

3.2攤鋪施工工藝

攤鋪施工工藝與技術是填石路基壓實質量的重要決定因素之一。研究攤鋪工藝可以明確采用何種攤鋪方法可以從最大程度上避免填料的離析現(xiàn)象，以形成較為理想的結構狀態(tài)。在施工中我們常用的攤鋪方法主要有：漸進式攤鋪法、后退式攤鋪法及混合攤鋪法。漸進式攤鋪法：是運料汽車在新卸的松鋪填筑材料面上逐漸卸料，推土機隨時推鋪整平。后退式攤鋪法：是指運料汽車在上一層已壓好的路基表面后退卸料。形成許多密集的填料堆，表面不易平整，易產(chǎn)生離析現(xiàn)象。這種方法適用于細料含量較多的填料及細粒土。混合攤鋪法：在已壓實的層面上，先采用后退法卸料，形成一些分散的填料堆，再在其上面采用漸進式攤鋪法卸料，推土機平整。達到要求的厚度。這類方法適用于層厚較大的情況，兼有漸進式攤鋪法與后退式攤鋪法的優(yōu)點。

4、機械碾壓施工工藝的探究

不同條件下的填石路基要想達到理想的壓實效果除了碾壓的機械選擇，對碾壓速度與碾壓遍數(shù)都有著不同的要求。

4.1選用振動壓路機保證填石路基的施工質量：振動壓實時，石料顆粒處于運動狀態(tài)，填料內(nèi)部阻力大大減少，同時振動壓實機械靜重作用和壓力波形式的動力作用產(chǎn)生壓實力和剪應力，促使顆粒移動，重新排列得以密實。

4.2填石路基壓實機械的參數(shù)及壓實速度的研究。隨著石料的強度增大，相應的增大壓實機械的激振力。當松鋪厚度在60cm--80cm之間時，壓實機械的噸位大于18T，其激振力在400KN左右。振動壓路機的激振頻率越接近填料的固有頻率，路基的壓實效果越好。填石路基采用振動壓路機時的適宜頻率為35Hz--50Hz。

4.3碾壓次數(shù)。在施工中，碾壓遍數(shù)與填料壓實質量的關系因填料的巖性、粒徑組成、碾壓機械等條件的不同有所差異。隨著碾壓次數(shù)的增加，路基填筑體的壓實密度隨之增加，當碾壓次數(shù)達到一定程度后，密度的增長率變小，趨于緩和。

5、填石路基檢測標準

目前國內(nèi)外還無完備的技術和手段針對填石路基尤其對大粒徑碎石路基的質量進行準確的檢測與評定。現(xiàn)行中大粒徑碎石路基壓實質量的檢測方法可根據(jù)施工階段的不同、要求不同和便利性不同而采取不同的具體檢測方法：

5.1試驗路段采用孔隙率指標檢測壓實度。受荷載作用填石路基表面會產(chǎn)生形變，路基表面或體內(nèi)空隙率會不斷發(fā)生變化。利用靜載試驗測得路基表面位移曲線，可確定路基初始孔隙率，則路基壓實度即可確定。亦可在施工現(xiàn)場采用灌砂法或灌水法測得填料壓實度。

5.2施工階段常采用沉降法

壓實沉降差：測量人員在線外架設水準儀，每40m一個斷面，每個斷面布設5～9個點，并用石灰線準確打出該點的所在位置，測其高程，并做好記錄，再用振動壓路機碾壓一遍（強振，行走速度不超過4km/h），壓實后再重測一下原來點的高程，當壓實層頂面穩(wěn)定，無輪跡，各點在振動前后的沉降差平均值不大于5mm，標準差不大于3mm時即為合格。

6、結束語

目前國外缺乏針對填石路基施工工藝的系統(tǒng)試驗研究，而國內(nèi)對填石路基的研究起步較晚，對大粒徑碎石這一填料的工程特性和施工工藝還沒有較為系統(tǒng)深入的研究和完善的施工經(jīng)驗總結，并且這些經(jīng)驗也缺少一定的理論指導和支持?，F(xiàn)行公路設計施工規(guī)范中相關條文是借鑒填土路基和土石混填而來的，或者是取自水利、鐵路工程施工經(jīng)驗，針對性不強，而且對于施工工藝的要求簡單，沒有定量的技術指標。

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