公路施工中填石路基施工技術的應用研究

朱元桂

摘 要：文章針對公路橋梁工程中填石路基在施工過程中需要注意的重要環節以及相關技術與處理方法進行了分析探討。

關鍵詞：公路；施工；填石；路基

填石路基一般填筑高度較高、天放量大，同時由于填料本身密度較大導致其填筑體的自重荷載很大，因此提高了地基承載力的要求。由于填石路基采用粒徑較大的碎石，其顆粒間基本不存在粘聚力，抗剪強度多由顆粒間的摩擦力和嵌擠力形成，其強度較高而可將其視為半剛性體，若地基存在較小的不均勻沉降則顆粒間的嵌擠作用可保證其穩定性而免于出現較大的變形沉降，但若地基產生較大沉降其內部產生的剪應力超過路基所能承受的抗剪強度則會因較大的剪切變形而失穩，因此認真研究填石路基處理技術，對保證路基及整個道路的質量具有重要意義。

一、 填料質量的要求

使用巖石作為路基的填料，填料的抗壓強度可以劃分為兩大類：軟質巖和硬質巖，強度使用尺寸為50×50×50 mm 大小的巖石在飽水狀態下的抗壓強度實驗進行確定，如下表1 所示：

在路基填方材料中選用的巖石，它的飽水抗壓強度標準不能低于15Mpa，當巖石的抗壓強度比規定強度要小的時候，對巖石的強度要按CBR 的標準執行，并不低于15%，當不滿足規定要求的時候，應該嚴格按照施工要求控制和檢驗。填料中的石料含量少于所有填料的一半以下的時候，按照填土路堤的施工方式進行施工；當填料中的石料含量大于所有填料的七成以上的時候，應該按照填石路堤的施工方式進行施工；當填料中的石料含量在所有填料的五至七成的時候，應該按照土石混填路堤的施工方式進行施工。

二、加強地基承載力的控制

填石路基在施工過程中對沉降的要求比較高，在山嶺地區，施工受到地形與地勢的影響較大，路基的施工填方較多且重量大，因此對地基的承載能力提出了很高的要求。在進行施工前，做好填石路基的荷載能力測試，保障地基的荷載能力能夠很好地滿足各種程度的路堤施工要求與填石要求。當路基有大規模的沉降現象出現時，路基的內部很容易出現剪應力，會使路基的穩定性下降。如果出現地基的承載能力不足的現象，應及時地進行控制與處理，否則會誘發路基坍塌和沉降，對路面工程的施工造成嚴重的影響，甚至對整個公路的質量與運行造成損壞。

三、填石路基對地基的排水要求

由于填石路基的孔隙較大，水較易從邊坡或路面等部位進入路基中，而且由于填筑體的滲透性好，水很容易滲入地基，同時若地基范圍內存在地下水，也會浸濕地基，這都會影響填石路基的整體穩定。所以路堤基底范圍內地面水或地下水影響路基穩定時，填石路基應采取必要的引排、攔截等措施或在路堤底部填筑不易風化的片石、砂礫石或塊石等透水性材料來設置透水層，及時疏散水分，以防止水對地基的不良影響。

四、施工技術及質量要求

1）填料要求

填石粒料的最大粒徑不易超過層厚的2/3，由于最大粒徑對壓實機械和攤鋪厚度產生以下影響：相同條件下隨填料最大粒徑增大，壓實機械的噸位和激振力均應隨之增大，由于粒徑越大則填筑體的阻尼影響越大，則需更大的壓實功，因此從壓實機械角度而言粒徑不易過大；最大粒徑增大則壓實層的松鋪厚度隨之增大，但由于壓實機械壓實功的限制其松鋪厚度應控制在一定范圍內；相同密度下粒徑較小的填筑體需更多的壓實能，其荷重也應增大，同時其抗剪強度也隨之增大，但粒徑越大則越不宜壓實，其壓實能量就要小，且強度存在降低的可能，但在相同壓實功能下隨最大粒徑增大其抗剪強度也增大，因此粒徑增大時則不應以較小的密度值來控制壓實效果，而應以足夠的壓實功能來保證路基具備足夠的抗剪強度。因此，應在保證施工機械能滿足壓實要求的前提下不可一味增大粒徑，應認識到一定層厚下最大粒徑的增大實在能促進結構更加密實、穩定的范圍內顯現其優勢的，一旦超過一定范圍則最大粒徑的作用會適得其反，同時應考慮松鋪厚度，因最大粒徑的增大會導致松鋪厚度的增大，而松鋪厚度越大則對施工機械的要求越高。

2）攤鋪要求

當前粒料攤鋪可分為漸進式攤鋪、后退式攤鋪和混合攤鋪。漸進式攤鋪即用運料汽車在新卸的填料上面逐步向前卸料，后用推土機進行攤鋪整平；后退式攤鋪即用運料汽車在已經壓實的路基表面進行后退卸料以形成更多密集的填料堆，后用推土機整平，該方法更適用于細料含量較多的情況；混合攤鋪是在已經壓實的層面上先用后退法卸料形成分散的填料堆，而后在其上用漸進式攤鋪法卸料，后用推土機整平以達到所需厚度。

3）粒料整平

攤鋪完成后的粒料層的平整度在一定程度上決定壓實層填料的粒徑組成及后期壓實效果，因此應在攤鋪層表面填充細料并進行人工整平以給后期碾壓提供平順的工作面，整平的關鍵是使較大石塊位于層底，較細的顆粒局于頂部并填充縫隙以保證最佳的嵌鎖和壓力傳遞，并保證碾壓時表面不受損；對攤鋪后明顯缺少細料的部位應補充細料，一般可鋪灑一層碎石或石屑料來填滿縫隙，但應嚴禁采用細粒土填充。同時由于攤鋪后的粒料會出現局部存在超大粒徑或填料內存在明顯空洞的現象，此時應配合人工進行超大粒徑碎石的破碎、清除，處理時應先就地挖坑將其大面朝上擺放平整，若不便擺放則應將高出表面的部分破碎掉，若石材堅硬而不宜破碎則應將其清除出場，集中放置等待二次破碎。

4）粒料壓實

碾壓組合。碾壓機械的組合直接影響壓實的效率與質量，由于填石路基內填料的巖性、粒徑組成及風化程度等方面性質變化較大，因此對路基的壓實要求也存在較大變化，同時不同的整平工藝也對填料的粒徑組成產生較大影響，因此碾壓組合應結合工程特性及攤鋪工藝進行考慮，基本原則是優先選用拖式振動壓路機進行碾壓而盡量避免采用自行式壓路機，優先采用噸位級激振力較大的壓路機，且應盡量減少壓路機數量。碾壓速度。碾壓速度直接影響著壓路機振動輪對單位面積內壓實材料的壓實時間，速度低則單位面積內的振動次數較速度高時要多，但速度過高則在石塊上的停留時間過短而減少作用在壓實層上的能量，對于一定層厚的路基而言壓路機從表面傳遞到層內下部的能量和碾壓速度間存在能量是碾壓遍數和碾壓速度的關系，因此若要保證壓實層內的能量不變，達到相同的壓實效果，則若碾壓速度提高一倍則碾壓遍數也應增加一倍，但同時碾壓速度決定著壓路機面積生產率，因此不可無限制的降低速度來提高壓實效果，因為會影響生產率而提高生產成本，經驗表明壓實施工中的最佳碾壓速度在3～6km/n范圍之內，且壓實開始時宜采用慢速，之后再慢慢提高。碾壓遍數。壓實中碾壓變數因填料巖性、粒徑組成等不同而異，但一般情況下最終密實度隨碾壓變數增加而提高，但碾壓遍數達到一定程度后填筑體密實度的增長率會降低，甚至會出現反而降低的現象，同時不同的壓實組合達到相同的壓實效果需不同的壓實遍數。■

五、 結語

填石路基作為一種公路施工手段，存在著它固有的優點和缺點。雖然填石路基方式在目前仍然沒有一個健全的施工標準，但是在施工過程中只要施工人員科學地進行組織設計，在施工前詳細編制出一條切實可行、符合客觀實際、具有操作性的施工設計方案，在施工過程中施工人員通過對路基填筑工藝、填料、采取綜合技術措施和質量檢驗控制等方面的掌握，完全可以建造出符合標準要求的道路。

參考文獻

[1]王仲.對公路施工中填石路基處理技術的探討[J].科學與財富，2011.15