公路施工中土石混填路基壓實施工技術的應用研究

摘要 為保證公路路基施工質量及使用壽命，文章以某公路工程為例，深入研究了土石混填路基壓實的施工技術。首先，基于詳盡的地質勘測數據，精確制定了路基施工方案；然后，選用了先進的壓實機械和優質施工原材料；最后，在施工過程中，采用高精度測量技術監控路基沉降，確保施工標準得以嚴格執行。結果顯示，施工后路基沉降均控制在5 mm以內，充分驗證了該技術的有效性和可靠性。

關鍵詞 公路施工；路基施工技術；土石混填

中圖分類號 TU443 文獻標識碼 A 文章編號 2096-8949（2024）22-0102-03

0 引言

公路的建設日益成為推動社會經濟發展的重要引擎，在公路的施工中，路基施工技術更是其中的關鍵環節。路基作為公路結構的基礎，承載著整個道路的荷載，并直接關系公路的安全性、穩定性和耐久性[1]。但是在公路建設中，路基施工面臨著諸多挑戰，一方面地區地形復雜、地質條件多變，對路基施工技術的適應性提出了更高要求[2]，另一方面，隨著交通流量的不斷增加和車輛載重的提高，對路基的承載能力和穩定性也提出了更嚴格的要求。因此，深入研究公路施工中路基施工技術的應用，探索適應不同地質條件和施工環境的路基施工技術，對于提升公路的整體建設水平具有重要意義[3]。

路基施工技術類別較多，例如填充壓實技術、裂縫灌漿法、路基填筑等，路基施工需結合實際工程情況選擇合理、科學的路基施工技術，以最大程度保證路基的施工效果。該文為研究路基施工技術的應用情況，以某公路工程為例，研究其路基施工技術，為同類工程施工提供參考。

1 路基施工技術的應用

1.1 工程概況

為研究公路施工中土石混填路基壓實施工技術的應用，以某公路工程為例，該工程的設計標準為二級公路，總長為1.67 km，路基寬度為12 m，雙向二車道，路面寬度為10.5 m。該文在進行研究過程中，選擇其中長度為320 m的路段為試驗段，該路段地質條件復雜，地表層為淤泥質土層，向下依次為粉質黏土、沙土、卵石層及灰巖層，整體為巖土層結構。在進行公路修建時，為減少施工成本，需充分利用當地的土石原材料進行路基填筑。由于該路段交通流量大、行車速度快，且使用的巖石棄渣巖性多樣、顆粒級配較大、含水率控制難度較大[4]，因此在施工時需嚴格控制施工標準，確保路基具有足夠的承載能力和穩定性。

1.2 施工設備和材料準備

1.2.1 施工設備選擇

結合試驗路段的實際情況，為保證路基施工效果，該文選用土石混填路基壓實的施工技術。該技術采用特定石料占比的土石混合料進行路基填筑[5]，其顯著特點是剛度大、強度高，與傳統路基填筑技術有顯著區別。在施工前，精確選擇施工設備至關重要，設備詳情如表1所示：

設備選擇后，需進行嚴格的性能檢查與調試，確保各部件無異常、運行穩定。此外，施工期間需定期檢查和保養設備，尤其關注振動壓路機的振動系統、挖掘機的液壓系統等關鍵部件，確保設備持續、穩定地發揮最佳性能，從而保證路基施工質量和安全。

1.2.2 原材料準備

在土石混填路基施工中，使用的土石材料主要來自施工現場周圍的棄石和廢渣。為確保材料質量，采用沖擊錘或液壓挖掘機等設備對棄石進行破碎處理[6]，使其級配滿足施工標準。根據土石混合施工標準，完成碎石的破碎和級配篩選，如表2所示：

土石混填屬于骨架-密實結構，正常情況下，含石量在30%～70%之間，石料通常會選擇巨?；蛘叽至?，粒徑的直徑通常超過30 mm，但最大粒徑不可超過路基填筑層厚度的三分之二，且填筑過程中需采用分層填筑的方法完成，以保證填筑的強度在40 MPa以上。

在進行混合料選擇時，除了對較大粒徑進行破碎處理外，還需確定混合料中的含濕量，在保證最大干密度、最小孔隙比的情況下，確定合理的含石量；如果石料中存在軟質石材，其粒徑不可超過路基填筑厚度，并對土石混合料的性能進行測試，保證其性能滿足使用標準[7]。

對該工程選擇的土石混合料性能指標進行檢測后，確定其平均壓碎值為22.72%，在保水和干燥情況下的強度分別達到42.25 MPa和56.21 MPa，最佳含水率為5.8%，最大干密度為2.45 g/cm3，均滿足工程的施工標準。

1.3 關鍵施工內容

1.3.1 混合料拌制

土石混合料選定后，首要任務是確定拌和站。拌和站應滿足運輸便捷、近施工場地、不妨礙路基填筑、環境干燥、空氣流通的條件。接下來進行拌制，關鍵設備包括混料攪拌機、混配器和稱量設備。常規情況下，采用自然攪拌法，減少環境污染。低溫時，需對拌和設備進行預熱，確保拌和效果。

針對不同施工需求，需考慮高溫和低溫條件下的拌和技巧。在高溫時，應注意混合料的降溫和濕度控制，避免過熱導致材料性能下降。在低溫時，除了預熱設備，還需調整攪拌速度和混合比例，確保混合料的黏聚性和施工性能。

此外，還應考慮材料的含水量和粒度分布，這些因素對混合料的拌和質量均有直接影響。因此，在拌和過程中，需實時監控和調整這些參數，確?；旌狭系木鶆蛐院头€定性。通過這些技術性措施，可確保土石混合料的拌和質量，滿足施工要求。

1.3.2 測量放線

混合料拌制完成并準備進行填筑前，測量放線的步驟至關重要。這一操作不僅基于設計圖紙，還需結合現場實際情況，精確定位并標記路基的高程、線腳坐標、中樁及邊樁的精確位置。在分層填筑時，尤其需要注意中樁的密度調整，以確保每層填筑的均勻性和穩定性。

對于基底平整處的測量，建議每20 cm控制一個斷面，以確保填筑的精度。而對于坡面基底，由于地形復雜，應加密至每10 cm控制一個斷面，以更好地適應地形變化，確保填筑質量。測量數據應詳細記錄，并交予專業技術人員進行復核和計算，精確確定土石填筑的挖填量，為后續的填筑工作提供準確指導。

在測量過程中，若遇到施工段水位較高的情況，必須立即采取措施進行引排或攔截，確保施工場地保持干燥，這是因為水分過高會嚴重影響路基的密實度和穩定性，進而影響整個公路的使用壽命。因此，這一步驟不僅關乎施工質量，更關乎公路的安全性和耐久性。

1.3.3 路基填筑和攤鋪

分層填筑應采用三層分填法，第一層為30 cm，第二層為35 cm，第三層為40 cm。這種分層方式確保了路基的均勻和穩定。每層填筑時，根據標高放線精確控制高度，并依據混合料堆載間距確定卸料點，以提高填筑效率。

混合料卸料后，應采用漸進式攤鋪法。自卸車將混合料運送至卸料點，形成填料堆，隨后在填料上繼續卸料，形成連續分布。卸料完成后，使用推土機進行初步平整。

在攤鋪過程中，關鍵在于控制含水量。檢測混合料的含水量，若偏低，則適量灑水；若偏高，則需攤開晾曬。同時，對于粒徑超標的石料，應采用專用破碎機進行再次破碎，確保粒徑符合標準；對于無法破碎的超大粒徑石料，直接清除并運送至廢料場。這些措施確保了混合料的均勻性和施工質量。

1.3.4 路基壓實

當攤鋪完成后，需對路面實施壓實施工。路基壓實是確保填筑質量的關鍵，對公路性能與壽命至關重要。該文確定的壓實方案為靜壓（1遍）+弱振壓（1遍）+強振（4遍）+靜壓（1遍），該方案能確保壓實效果，降低永久變形。

（1）靜壓：使用輪胎壓路機或光輪壓路機進行靜壓，通過靜荷載使填料發生彈性與殘余變形，增加土顆粒間的摩擦力。在此過程中，應控制壓路機的速度和壓力，確保填料均勻受壓。

（2）振壓：采用振動壓路機進行振壓，形成反復的沖擊力使填料向下壓實。填料從靜摩擦力狀態轉換為動摩擦力狀態，使小粒徑融入大粒徑空隙。在振壓過程中，需調整振動頻率和振幅，以適應不同填料的壓實需求。

在壓實過程中，對于搭接處需進行重疊壓實，確保搭接面緊密結合。此外，應定期檢測壓實質量，如壓實度、平整度等指標，以確保施工質量符合標準。

1.3.5 路基排水施工

在路基填筑時，需完成兩側的排水施工，為保證填筑層中水體的有效排出，應在路基兩側設置豎向排水溝，并結合雨水設計流量確定排水溝深度。如果路基雨水設計流量用Q表示，則其計算公式如下：

Q=FpW （1）

式中：F——匯集水面積（m2）；p——雨水強度（mm/h）；W——徑流系數。

F、p及W三個參數均可查詢當地氣象水文資料進行確定，以完成雨水設計流量的Q計算。該文結合計算結果確定排水溝的深寬為1 m，并設置相應的橫向排水溝槽，形成完整的排水網絡。

2 結果分析

在完成路基施工后，為了評估土石混合施工技術的實際效果，特別選擇高填路基進行沉降監測。在監測斷面上，應按照預定的位置精確布設監測點，具體布設情況如圖1所示。這些監測點的布局考慮了路基的不同區域和潛在沉降風險，確保了監測的全面性和準確性。

在每個高填路基監測斷面上，均按照圖1的監測點位置進行布設，監測點之間的距離為8～10 m，以掌握整個斷面不同位置的沉降結果。使用水準儀逐點測量固定物頂面高程，用hi1，hi2，···，hij表示，該測量精度為0.1 mm。

依據水準儀的測量結果，計算第i遍碾壓和第i+1遍碾壓后沉降差值的平均值h ? i（i+1）和標準差Δhi（i+1），兩者的計算公式如下：

（2）

（3）

式中：hi（i+1）j——第j個固定物在第i+1遍碾壓結束后的頂面高程（m）；n——固定物編號。

依據上述兩個公式進行計算，并依據該施工技術進行施工后，將各個監測點的測試結果與允許標準進行對比（不超過5 mm），如表3所示。

根據表3所列的沉降測試結果，可以看到采用該文所述的土石混填路基壓實施工技術進行路基施工后，各監測點的沉降差值的平均值h ? i（i+1）和標準差Δhi（i+1）均控制在5 mm以內，完全符合工程標準。這不僅證明了該技術的有效性，也為后續類似工程提供了寶貴的參考數據。同時，還發現部分監測點的標準差略高，這可能與地質條件、施工環境等因素有關，需要在后續施工中進一步關注和優化。

3 結論

路基施工是決定公路使用壽命的基礎，公路具有彎多、彎急、坡陡、坡長、路狹、高邊坡等特點，同時公路的土壤和巖石特性多樣，這些特點造成公路路基建設面臨較大挑戰。因此，該文以實際工程為例，研究公路施工中土石混填路基壓實施工技術的應用，并分析了該施工技術的應用效果。結果顯示，該文研究的土石混填路基壓實施工技術在公路路基施工中具備較好的應用效果，能夠提升路基的穩定性。

參考文獻

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