公路工程中填石路基施工技術(shù)的運(yùn)用

王素華

（中建路橋集團(tuán)有限公司，河北 石家莊 050001）

0 引言

當(dāng)前，填石路基主要應(yīng)用于山區(qū)，區(qū)域內(nèi)山體眾多且周圍石料豐富，路基的承載力要求大，對路基施工工藝要求極為嚴(yán)格，如施工技術(shù)不到位，極易發(fā)生路基沉降、變形等問題，從而影響公路的安全施工。因此，相關(guān)單位應(yīng)加強(qiáng)對公路填石路基施工技術(shù)的研究。

1 工程概況

某公路工程全長56.8km，位于山區(qū)，主要目的是實(shí)現(xiàn)山區(qū)與城市的銜接。經(jīng)前期勘察結(jié)果得知，工程周圍多為山體，如采用土方建設(shè)路基，不僅難以保證路基的承載力，而且現(xiàn)有的土方材料不足以完成路基整體的建設(shè)，經(jīng)研究分析后決定采用填石路基施工，使用的石料從周圍開挖獲取。基于此，本文對該公路填石路基施工技術(shù)展開分析。

2 公路填石路基施工技術(shù)

2.1 施工準(zhǔn)備

（1）本工程填石路基施工前要做好充分的準(zhǔn)備工作。施工單位先安排人員對工程周圍的地質(zhì)條件、特點(diǎn)進(jìn)行勘察，然后根據(jù)公路的實(shí)際情況對施工進(jìn)度、施工人員、施工機(jī)械和填石材料等合理設(shè)計(jì)，最后結(jié)合工程的預(yù)期目標(biāo)及要求，制定詳細(xì)完善的施工方案，并確定施工中的細(xì)節(jié)及把控要點(diǎn)。

（2）確定施工方案后組織施工人員開展技術(shù)交底工作。技術(shù)交底工作由施工技術(shù)負(fù)責(zé)人完成，技術(shù)交底時(shí)每個(gè)施工人員分發(fā)一份詳細(xì)的交底書，其明確本次填石路基的施工要求、施工方案、施工圖紙、采取的施工技術(shù)等。交底后施工人員需熟練掌握交底內(nèi)容，確定自身的崗位職責(zé)，然后根據(jù)自身的工作內(nèi)容開展填石路基的建設(shè)[1]。

2.2 基底清理

（1）填石路基施工的第一步工作是清表，即將路基基底表面清理干凈，如填石施工前基地存在垃圾、雜物，會(huì)導(dǎo)致路基壓實(shí)度遭受影響，甚至有可能在路基施工后出現(xiàn)沉降、裂縫等問題。因此，做好清表工作對填石路基至關(guān)重要。清表工作是先將基地表面可見的地面垃圾清理干凈，包括生活垃圾、石塊、樹根等，如存在直徑大于100mm 的土塊，可采用鐵鍬破碎處理。

（2）清理后基地表面保持干凈整潔，此時(shí)再安排人員對基地的坑槽、墳穴等不平整的位置進(jìn)行修補(bǔ)，如存在軟基問題需結(jié)合軟基特點(diǎn)采取相應(yīng)的處理方法，坑槽修補(bǔ)時(shí)主要采用合格的土質(zhì)材料回填，深度不小于30cm 的位置分層回填、壓實(shí)至基地表面，修補(bǔ)完成后坑槽、墳穴的填筑高度與地基保持一致，且承載力滿足填石路基施工要求即可[2]。

2.3 測量放樣

路基基地清理整平后，在其表面開展測量放樣工作，此工作由施工隊(duì)的測量小組完成。測量放樣時(shí)每間隔20m設(shè)置一組路基邊線樁，曲線段間隔距離可適當(dāng)縮小，邊線樁的作用是保證路基填筑的寬度，針對路堤位置每側(cè)寬度宜比設(shè)計(jì)寬度多出30cm，邊線樁設(shè)置后對路基的中線進(jìn)行放樣，中線的樁位與邊線相對應(yīng)，所有樁位設(shè)置后采用白灰標(biāo)記路基石料的填筑厚度，當(dāng)每層達(dá)到填筑厚度時(shí)恢復(fù)一次中線與邊線，并測量核驗(yàn)填筑厚度值，無誤后再標(biāo)記下一層路基填筑厚度。

2.4 石料獲取

（1）本工程填石路基施工的石料均由場地周圍的山體開采獲得，為確保填石路基的強(qiáng)度，石料開采后需進(jìn)行強(qiáng)度檢測，石料的最低強(qiáng)度不得低于15MPa，不滿足要求的石料不得用于填筑施工，滿足要求的石料根據(jù)其粒徑大小合理分類，堅(jiān)硬的石料粒徑宜不小于60mm，較硬的石料粒徑宜控制在30～60mm，較軟的石料粒徑宜控制在15～30mm，軟的石料粒徑宜小于15mm[3]。

（2）石料的開采主要使用大型機(jī)械完成，對硬度過大機(jī)械無法開采的巖石區(qū)域，先采用爆破法將巖石炸開，再利用機(jī)械開挖。爆破施工屬于危險(xiǎn)作業(yè)，施工前需編制專項(xiàng)施工方案并由專家展開論證，方案通過后才能開始爆破作業(yè)，爆破時(shí)應(yīng)確保爆炸范圍內(nèi)無人員存在，爆破結(jié)束后先安排專業(yè)人員檢測是否存在盲炮，確定安全后再安排機(jī)械和施工人員入場開采石料，石料開采處理分類后及時(shí)運(yùn)送至施工場地。

（3）石料的運(yùn)輸主要采用自卸式運(yùn)輸車，車輛的載重為20t，向車廂裝載石料時(shí)先裝載粒徑較大的石料，再裝載粒徑較小的石料，裝料后利用篷布將石料遮蓋嚴(yán)密，避免運(yùn)輸過程中因風(fēng)力導(dǎo)致石屑飛揚(yáng)，運(yùn)送過程中需注意控制運(yùn)輸速度以及車輛之間的距離，保證運(yùn)輸?shù)陌踩?，運(yùn)送至施工現(xiàn)場后將運(yùn)輸車停放至指定位置，并由現(xiàn)場的技術(shù)人員負(fù)責(zé)指揮卸料，卸料后運(yùn)輸車即可返回取料點(diǎn)，等待下一次運(yùn)輸。

2.5 石料攤鋪整平

（1）石料運(yùn)送至施工現(xiàn)場后進(jìn)行路基攤鋪?zhàn)鳂I(yè)，在本工程填石路基攤鋪?zhàn)鳂I(yè)前，要先根據(jù)測量放樣中制定的樁位及攤鋪厚度劃分卸料位置。劃分方式為白灰劃線，劃線的形式為正方形，尺寸為1.5m×1.5m，每個(gè)劃好的方格基本可以承載1車的石料，劃線工作結(jié)束后，運(yùn)輸車直接將石料卸放至指定的方格中即可[4]。

（2）路基填石材料堆卸至指定位置后，利用推土機(jī)進(jìn)行石料的攤鋪，每個(gè)攤鋪機(jī)配有2～4名施工人員，攤鋪時(shí)先啟動(dòng)推土機(jī)，其行進(jìn)速度宜徐徐漸進(jìn)不可攤鋪過快，然后依據(jù)放樣的位置對攤鋪厚度進(jìn)行控制，同時(shí)根據(jù)樁位的方向前進(jìn)攤鋪，攤鋪中粒徑較大的石料應(yīng)保持在路基下方，粒徑較小的石料保持在路基上方。

（3）推土機(jī)攤鋪不能夠做到路基表面的絕對平整，因此，在路基石料全部攤鋪開后，施工單位需安排施工人員對其表面進(jìn)行精平，主要是將路基表面粒徑過大的石料進(jìn)行破碎處理，針對石料凹凸不平的位置，將其表面整平，如石料難以破碎直接將其挖出，并利用小粒徑的石屑、碎石回填即可，同時(shí)針對攤鋪時(shí)機(jī)械無法施工的邊緣、死角位置，可人工攤鋪石料，待處理后路基表面保持平整即可開始碾壓施工。

2.6 石料碾壓

（1）填石路基攤鋪平整后使用碾壓機(jī)械做壓實(shí)處理，碾壓的主要目的是使路基中的石料更為緊密，增加路基的壓實(shí)度，從而保證其強(qiáng)度?？紤]到本工程路基石料的粒徑、風(fēng)化程度等性能，本次碾壓施工采用激振力大的振動(dòng)壓路機(jī)施工，經(jīng)振動(dòng)碾壓后，需對路基的壓實(shí)度加以檢測，其路基底層壓實(shí)度需不小于93%，頂層路基壓實(shí)度需不小于95%，滿足要求的填石路基表示碾壓質(zhì)量合格[5]。

（2）路基碾壓過程中始終遵循先弱后強(qiáng)、先慢后快、先靜后振的基本原則。碾壓時(shí)從兩側(cè)向中間碾壓，曲線段從內(nèi)向外碾壓，兩幅碾壓機(jī)械的搭接寬度保持在1/3 左右的輪寬，前后距離保持為10～20m 即可，碾壓速度控制在3～4.0km/h。填石路基碾壓時(shí)由于石料強(qiáng)度較大，難以碾壓密實(shí)，因此，碾壓遍數(shù)應(yīng)比填土路基多1～2 次，保持在4～8 次，具體碾壓遍數(shù)視碾壓情況而定。

（3）碾壓中可能會(huì)遇到明顯的凹坑路段，此類路段的特點(diǎn)是難以碾壓密實(shí)，需機(jī)械多次、反復(fù)碾壓施工。同時(shí)，路基兩側(cè)邊緣碾壓時(shí)，需與路基邊線保持30cm 的寬度，以避免對路基兩側(cè)造成破壞。針對機(jī)械無法施工的死角位置，采用人工利用小型機(jī)械夯實(shí)，待路基碾壓技術(shù)后，安排檢測人員采用環(huán)刀法對本工程填石路基的碾壓質(zhì)量加進(jìn)行檢測。結(jié)果表明，路基底層的壓實(shí)度為94.2%，頂層壓實(shí)度為95.7%，與上述要求相比均滿足要求。

2.7 質(zhì)量控制措施

2.7.1 參數(shù)控制

（1）地基承重力：填石路基施工對地基承載力的要求較大，如地基承載力過低，則路基碾壓施工中極易發(fā)生沉降問題，從而影響施工質(zhì)量與安全。因此，本工程填石路基施工前，施工單位要通過實(shí)際的承載力試驗(yàn)確定其是否滿足施工要求，針對路基填石高度在10m 以下的區(qū)域，其承載力應(yīng)不小于150MPa，路基填石高度在10～20m 的區(qū)域，其承載力應(yīng)不小于200MPa，路基填石高度在20m 以上的區(qū)域，其承載力應(yīng)采用巖石作為基地。如經(jīng)檢測地基承載力不滿足要求，則路基施工前需先采用機(jī)械碾壓地基，以增加其承載力[6]。

（2）級(jí)配及含水率：填石路基施工中最為關(guān)鍵的就是石料的質(zhì)量，若選用的石料質(zhì)量不滿足要求，則路基的性能必然存在問題。在使用過程中就容易發(fā)生各種問題，從而影響路基的使用性能及安全。而在路基石料中最為關(guān)鍵的參數(shù)為級(jí)配與含水率，因此，本工程填石路基施工中要嚴(yán)格控制石料的級(jí)配及含水率，其中石料的級(jí)配可以通過標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)試驗(yàn)確定，根據(jù)實(shí)驗(yàn)得到的級(jí)配曲線及參數(shù)，與設(shè)計(jì)要求對比以明確其級(jí)配是否合理；針對石料的含水率可通過實(shí)驗(yàn)計(jì)算獲得，如石料含水率過大則可通過翻曬的方式降低其含水率，如石料的含水率過低，則可在填筑后定時(shí)灑水，從而增加石料的含水率。

（3）孔隙率與沉降率：填石路基中影響施工質(zhì)量的因素很多，而填石路基的孔隙率與沉降率是其主要因素之一。填石路基的孔隙率是指填料之間的空隙大小，若填料間空隙過大，則路基容易遭受積水的侵?jǐn)_，從而引發(fā)病害；沉降率是指路基施工后的沉降量，若路基沉降過大，則表示路基施工質(zhì)量存在嚴(yán)重問題。因此，本工程填石路基施工中應(yīng)對路基的孔隙率及沉降率嚴(yán)格控制，針對孔隙率如不滿足質(zhì)量要求，可增加碾壓力度與碾壓遍數(shù)，使石料更為密實(shí)，針對沉降率要在施工中對其沉降值實(shí)時(shí)監(jiān)測，如發(fā)現(xiàn)異常應(yīng)及時(shí)停止施工，查明沉降原因并針對性處理，從而保證填石路基的施工質(zhì)量。

2.7.2 做好邊坡碼砌

路基邊坡的穩(wěn)定性對路基的施工質(zhì)量有直接的影響，如邊坡穩(wěn)定性低，則路基施工中容易發(fā)生滑坡、坍塌等安全事故。因此，本工程填石路基施工前，應(yīng)做好邊坡的碼砌工作，碼砌時(shí)可采用設(shè)置臺(tái)階的方式，碼砌采用的石料應(yīng)保持規(guī)則、粒徑基本保持一致且石料性能滿足要求，不存在明顯的風(fēng)化、空洞等問題，邊坡碼砌過程中不同的填筑高度，邊坡的高度也各不相同，針對填筑高度在4m 以下的區(qū)域，邊坡碼砌高度宜控制在1m以上，填筑高度在4～10m的區(qū)域，邊坡碼砌高度宜控制在1.5m 以上，填筑高度在10m 以上的區(qū)域，邊坡碼砌高度宜控制在2m以上[7]。

2.7.3 排水控制

填石路基的密實(shí)性與填土路基相比較差，石料之間的孔隙率也更大，這導(dǎo)致路基使用中極易遭受地下水及自由水的侵?jǐn)_，一旦積水滲透至路基內(nèi)部，就會(huì)對路基結(jié)構(gòu)造成破壞，從而引發(fā)路基坑槽、沉降等各種問題。因此，本工程施工中要做好路基排水控制，施工前可在路基下方設(shè)置排水墊層，并合理設(shè)置排水管道，其中排水墊層可采用砂礫石、塊石等排水性能強(qiáng)的材料，設(shè)置厚度控制在5～10cm，排水管道可設(shè)置為滲溝、盲溝的形式，以降低地下水位，施工中在路基結(jié)構(gòu)內(nèi)部也做好排水控制，合理設(shè)置排水系統(tǒng)，以將侵入后的積水及時(shí)排出路基內(nèi)部。

2.7.4 安全文明施工

（1）本工程施工中應(yīng)做好安全文明施工，在安全施工方面，施工單位需嚴(yán)格按照公路安全施工規(guī)范中的要求開展各項(xiàng)施工作業(yè)。施工前所有的施工人員需佩戴安全防護(hù)用品，并具備相應(yīng)的從業(yè)資格，施工場地應(yīng)設(shè)置全職的安全管理人員，對施工中的機(jī)電設(shè)備定期檢查，檢查率應(yīng)達(dá)到100%，同時(shí)存在危險(xiǎn)的區(qū)域設(shè)置有明顯的安全警告牌、警示標(biāo)志。此外，施工單位還應(yīng)制定安全應(yīng)急預(yù)案，一旦場地內(nèi)發(fā)生安全事故，施工人員可以第一時(shí)間有序地離開事故范圍，以實(shí)現(xiàn)安全施工。

（2）對于文明施工方面，由于本工程位于山區(qū)位置，周圍居住的人員很少，因此，文明施工中主要是對周圍環(huán)境的保護(hù)。首先對于施工中易飛揚(yáng)的石屑、土料等應(yīng)采取密目網(wǎng)遮蓋處理，施工中定期灑水作業(yè)，降低灰塵的飛揚(yáng)高度；其次針對施工中產(chǎn)生的施工垃圾、廢棄物應(yīng)合理處置，安排指定的廢棄地點(diǎn)，待施工后再統(tǒng)一運(yùn)送至垃圾處理廠；再次針對施工中產(chǎn)生污水，不得直接排入附近的河流、深井、農(nóng)田等，應(yīng)先經(jīng)過沉淀過濾處理，滿足排放要求后，依據(jù)施工要求排放至指定位置[8]；最后施工單位應(yīng)與環(huán)保部門持續(xù)保持溝通，定期組織環(huán)境檢查工作，提升施工人員的環(huán)保意識(shí)，從而實(shí)現(xiàn)文明施工。

3 結(jié)語

國內(nèi)公路交通的建設(shè)范圍越來越廣，填石路基施工技術(shù)的應(yīng)用也越來越廣泛，為保證填石路基的施工質(zhì)量，施工單位在施工過程中應(yīng)注意根據(jù)公路所在地的情況、特點(diǎn)，合理設(shè)計(jì)填石路基施工方案，并做好填料的選擇及施工，在施工過程中要把控施工細(xì)節(jié)，做好施工管理工作，以保證填石路基的穩(wěn)定性，提高公路的整體使用性能。