高速公路土石混填試驗分析

摘 要：高速公路是我國交通運輸網絡的重要組成部分，對我國經濟發展有重要作用。在高速公路路基施工過程中，根據工程需要，采取了土石混填路基的施工方法，對高速公路建設有非常重要的意義。本文主要對高速公路土石混填試驗進行分析，以期得出最佳的松鋪厚度、含水量及碾壓次數，防止地面沉降，以供參考。

關鍵詞：高速公路 土石混填試驗 分析

中圖分類號：U415 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）02（b）-0055-02

1 高速公路土石混填試驗概述

高速公路作為我國重要的運輸干線，在我國交通運輸業中占有很大的比重。高速公路施工質量的好壞，關系到人們生命財產的安全，對我國經濟發展和社會穩定都有重要作用。在高速公路建設中，采用土石混填的方法建造路基，不僅可以充分利用石質路塹的挖方、隧道棄渣及弱風化的巖石，減少取土占地和棄方占地，操作性較好，且經濟效益高。由于不同地質條件的土石料有很大的區別，對公路路基施工也有很大的影響，因此，應先進行土石混填試驗，通過對土石混填料的壓實度、含水量的分析，從而選擇最佳的施工方案，保證公路工程的施工質量。從總體上說，高速公路土石混填試驗的目的有以下幾個方面。

（1）選取一段斷面型式、地質條件都具有代表性的地段進行土石混填試驗填筑，在試驗過程中，記錄填筑壓實設備的類型、松鋪厚度、碾壓速度、碾壓遍數、路基整平方法、機械組合方式、工序、碾壓后的壓實度及地面沉降量。

（2）在試驗后，對記錄的數據進行分析，從而選擇最經濟的松鋪厚度、最佳的機械組合方式和碾壓遍數及碾壓速度，從而得出相對規范的壓實標準下的壓實系數及碾壓遍數。

（3）在對各種試驗和測量數量進行總結分析之后，形成試驗路段報告，經監理工程師審核同意后，才能在該路段進行土石混填施工，保證工程工期及工程質量。

2 高速公路土石混填試驗步驟分析

2.1 試驗的內容

試驗的內容主要為確定公路路基的土石混填壓實最佳碾壓遍數及相應的松鋪系數、含水量?？梢圆捎靡韵率┕し椒?，尋求挖裝、運輸、鋪攤、碾壓等緩解時設備最佳組合，并在此基礎上，指導高速公路同等地質條件下的土石混填施工，保證路基施工的質量。

2.2 試驗流程

試驗的流程如下：先根據施工范圍內的地質條件進行測量選樣，再進行技術交底，清理基地的雜物，對隱蔽工程進行檢查和驗收，才能開始填筑料的鋪攤整平，經過碾壓，形成路拱，再對路拱進行表層處理，檢測路基的壓實度和沉降量，再修整邊坡，最后再根據含水量的大小修筑排水系統。

在土石混填施工過程中，根據機械化筑路施工方法，應嚴格進行五區段施工，即填筑區、碾壓區、平整區、測量區、檢驗區。還應該分成八項流程，保證路基施工的質量。

2.3 試驗方法及過程

第一，松鋪土料。在松鋪過程中，應按照4×4 m的掛線，用白灰來繪制方格，以東風車來運料，在每個方格內均勻布料。之后用推土機來整平，使路基攤鋪形成2%～5%的斜坡，將攤鋪的厚度控制在20 cm，以水準儀來測量松鋪的厚度。

第二，控制含水量。由于土石混填的含水量會對路基硬度有重要的影響，因此，應加強對含水量的控制，保證路基的硬度及剛性。在土石混填的松鋪厚度符合要求之后，應用酒精干燒法來測量現場的含水量，如果含水量偏小，則應該進行補充灑水；如果含水量偏大，則應進行攤鋪晾曬，加快水分蒸發。由于土石混填料中土料屬于亞砂土，起透水性好，保水性差。在試驗過程中，由于氣溫為較高，日照比較強烈，導致土料中的水分容易蒸發，在測試前水分含量合適，但在碾壓涂料時，水分含量卻出現偏低的現象，因此，含水量的控制非常困難。

第三，碾壓。在碾壓前，應先檢查松鋪的厚度和平整度，在符合要求之后再進行振動碾壓。在現場施工作業中，由于土料多為表層料，軟巖的含量較多，振動壓路機能夠將大塊的壓碎，但對于密度較小的土層，碾壓效果并不理想。因此，在碾壓完成后，應按照土方路基的方法進行檢測，保證路基壓實符合質量的要求。碾壓作業應安按照以下順序進行：先靜壓一遍，再振動碾壓八遍，再靜壓一遍。在振動碾壓的偶數遍時，應用灌砂法來檢測壓實度。

3 試驗結果

通過試驗表明，填料中含水量越趨近于最佳含水量，則壓實的效果就越好，越容易實現試驗設計的壓實度。從試驗檢測結果可以看出，壓實遍數與壓實度存在著重要的關系，振動碾壓兩遍的壓實度可以達到91%，而振動碾壓四次能夠達到94%，振動碾壓六次的能夠達到95%，振動碾壓八遍的能夠達到97%，因此，碾壓次數越多，壓實度就越高，碾壓的效果也就越好。同時，根據實試驗的結果，在確保壓實度符合規定的前提下，考慮到碾壓的經濟性，可以采取以下壓實工藝：在壓實機為25 t的振動壓路機，碾壓遍數符合靜壓一遍、碾壓八遍、再靜壓一遍時，且松鋪系數保持在1.18，土料的含水量接近最佳的含水量。

4 施工作業現場的應用分析

在高速公路施工過程中，由于施工條件的變化，施工現場的地質條件等自然環境不同，土石混填施工也受到很大的影響。在施工過程中，應根據現場施工環境的實際情況，開展施工作業。由于土石混合材料的來源不同，土石混合比例和巖性會存在很大的差異，在這種情況下，可以采用分段填筑和分層填筑的方法。如果分段填筑和分層填筑的難度較大時，應將硬塊石質混合料鋪設在填筑層下面，并且石塊防止不能重疊或過分集中，再在石塊上面莆田軟質的土石混合料，才能開始之后的整平碾壓工序。

在含水量方面，由于含水量控制比較困難，因此可選取合適的含水量進行碾壓。可以根據工程需要，選擇略高于最佳含水量進行碾壓，但不能高于最佳含水量的2%，保證最佳壓實效果。如果土石混填料中土料是砂性土，由于其保水性差，在鋪攤后容易導致水分流失。因此，在施工中應特別注意保持水分，將填料含水量控制在比最佳含水量稍高的位置，以滿足碾壓的規范和設計要求。

在工程施工過程中，應根據路基施工的要求及施工合同要求，加強對施工現場的控制。在邊樁、中樁的間隔設計上，應先標出設計高程，以推土機整平，以鐵鍬挖孔來測量土質情況。當土石混合填料的石料最大粒徑在10 cm以下時，應將超過的石料進行剔除，才能繼續進行碾壓作業。

在路基填筑過程中不僅應控制好土石混填料含水量，還應控制好鋪填料的平整度、厚度、搭接長度、縱橫坡度及壓實度，在外觀上應達到表面平整無輪跡，且沒有粒料離席的現象。對壓實度的檢測，應采用灌砂法，檢測的頻率應控制在每2000 m2 6點，保證施工路段的路基質量。在施工過程中，還應加強檢測，保證路基回填的質量。

高速公路路基施工宜采用土石混填的方法，不僅能就地取材，減少工程造價，還能減少工程施工對生態環境的破壞，具有非常重要的作用。同時，自然條件和氣候條件對土石料開采和填筑影響較小，施工工藝、施工技術也比較簡單，工程檢測方便靈活。在高速公路土石混填試驗中，為工程施工提供了科學性高、經濟性好的施工參數，對加快工程進度、保證路基填筑的質量、提高施工企業的經濟效益都有重要的作用，促進我國公路運輸事業的發展，為我國基礎設施建設和經濟發展產生促進作用。

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