填石路基施工工藝控制技術研究

楊秀剛

(貴州路橋集團有限公司)

1 試驗方案

填料原材料為砂巖，飽水抗壓強度為40～90MPa，吸水率為2％，屬于次堅硬巖石類。

在一條試驗路上，將路段分兩個斷面，分別記為A、B兩斷面。A斷面所采用的石料在原天然含水量下進行壓實施工，整個過程中不灑水;B斷面同樣采用的是天然含水量的石料進行壓實施工，但是在施工過程中灑水，灑水量為填方石料量的5％。兩斷面所用的石料在施工過程中除了一個灑水一個不灑水灑水外，兩斷面其他條件相同，均采用同種壓路機進行碾壓，碾壓遍數均為9次。

測得松鋪層厚與含水量，干密度，沉降率的試驗數據整理在表1。

表1 試驗數據匯總表

2 試驗結果分析

從表1中不難看出，當松鋪厚度為60cm，灑水和不灑水橫斷面的干密度相差0.11g/cm3，沉降率相差0.62％;層厚為70cm時，干密度相差 0.011g/cm3，沉降率相差0.78％;這說明，在施工過程中灑水與否對于干密度以及沉降率的影響都很小。但是這并不說明水對于填石路基的壓實沒有作用。

研究認為，適當的水量在壓實過程中主要起到以下幾方面的作用:(1)碎石組成填方材料的主要骨架材料，起到骨架支撐作用，在碎石之間有一些孔隙，灑上適當的水后，水能夠在孔隙中流動，同時水能夠夾帶細料，有利于填充大孔隙，形成較為密實的結構;(2)隨著水量的增多，水能包裹住粗糙的石料表面，起到潤滑作用，有利于減小內摩阻力，利于壓實;(3)較為軟弱的石料在浸水以后會發生軟化，使得路基在施工過程中就能進行足夠的沉降變形，這樣可以降低通車以后的變形，利于路基穩定，對路面結構以及行車安全都是有利的。

值得注意的是，填石路基的填料中有足夠的細料時，灑水對于壓實質量才有很大的影響，而且灑水的量與細填料的量和種類都相關。本次試驗采用的填料為砂巖，飽水抗壓強度較高，在40MPa以上，吸水率為2％，屬次堅硬巖石，試驗結果顯示，灑水以后干密度和沉降率變化并不明顯，這表明，石料并沒有浸水軟化崩解，由此可以得出，當填料為堅硬類、次堅硬類巖石時，并且吸水率不高，其含水量對于路基壓實的影響并不大;另外，試驗的級配組成＞20cm的占20％;2～20cm的占60％;＜2cm的占20％，這種組合的透水性好，所以灑水以后對于路基壓實的影響并不大。

3 推薦方案研究

(1)當填石路基所用石料為堅硬類巖石時，因為堅硬類巖石強度高，石料粒徑大，透水性強，自身就具有很好的排水能力，灑水對壓實效果影響很小，想通過增大含水量來提高壓實效果不可取，這樣做反而增加了施工的工序，影響施工進度。

因此，堅硬類巖石如不含極細的粘性顆粒，對含水量不作要求。如果填料中還有粘性細集料時，水會對其產生很大的影響，應該嚴格控制細集料的含量，并且根據施工過程的實際情況確定灑水量，以確保填石路基的壓實質量。

(2)當填石路基所用石料為次堅硬類巖石或者軟弱的巖石時，由于其自身石料軟弱，強度不高，細粒填料含量較多必然造成透水性不好，水對于這種類型的填料的影響是相當大的，確定灑水量時必須根據實際的試驗路段來確定。

4 壓實工藝研究

(1)粒徑大且具有不均勻性，壓實過程很容易產生離析;

(2)如果所用石料為較軟弱的巖石，在壓實過程中很容易將石料壓碎，這會破壞其設計好的級配組成;

(3)大粒徑的石料之間存在較大的孔隙，水易浸入，沖走細集料從而產生不均勻的沉降。

填料原材料為砂巖，飽水抗壓強度為40～90MPa，吸水率為2％，屬于次堅硬巖石類。

試驗目的在于尋求適合填石路基的碾壓遍數以及組合。試驗方案主要是結合試驗路段現有的壓實機械探求最佳的組合。試驗組合方案如表2所示。

表2 碾壓組合方案

單機作業試驗數據匯總于表3。

表3 B單機試驗數據

從上表中不難發現，單機試驗時，碾壓次數少時沉降率較小，路基處于不穩定的狀態，而只有當碾壓次數較多時，沉降率才會慢慢增大。所以不宜用單機作業，應該配以其他的碾壓機組合作業。

對比試驗數據整理如表4所示。

表4 對比試驗數據匯總表

從上表中不難發現，不同壓路機的質量和擊振力的不同，YZT18B光輪拖式壓路機優于YZTK18B凸輪拖式壓路機，YZ18F自行式壓路機優于YZ18B自行式壓路機。

組合試驗數據整理如表5所示。

表5 組合試驗數據匯總表

試驗數據表明，先用YZTK18B凸輪拖式壓路機碾壓6遍后，其沉降率達到5.31％，再用YZT18B光輪拖式壓路機碾壓6遍，其沉降率有所增加，達到5.67％，隨后，繼續使用YZTK18B凸輪拖式壓路機進行碾壓，先碾壓2遍，測其沉降率達到7.35％，再進行終壓2遍，沉降率達8.12％。這說明組合碾壓的方式對于填石路基的穩定性是有利的。但是最佳的碾壓組合方式仍然需要進行進一步的研究，才能確保既能很大幅度的提高沉降率，又能做到經濟合理。

5 總結

(1)當填石路基所用石料為堅硬類巖石時，因為其強度高，石料粒徑大，透水性強，具有很好的排水能力，灑水對壓實效果影響很小，想通過增大含水量來提高壓實效果不可取，這樣做反而增加了施工的工序，影響施工進度。

因此，對于堅硬類巖石，如中不含極細的粘性顆粒時，對于含水量不作要求。如果填料中還有粘性細集料時，水會對其產生很大的影響，應該嚴格控制細集料的含量，并且根據施工過程的實際情況確定灑水量，以確保填石路基的壓實質量。

(2)當填石路基所用石料為次堅硬類巖石或者軟弱的巖石時，由于其自身石料軟弱，強度不高，細粒填料含量較多必然造成透水性不好，水對于這種類型填料的影響是相當大的，確定灑水量時必須根據實際的試驗路段來確定。

(3)通過對現用壓路機進行單機試驗、對比試驗和組合試驗，研究表明，單機試驗所得的壓實效果并不好，在對比試驗中YZT18B光輪拖式壓路機優于YZTK18B凸輪拖式壓路機，YZ18F自行式壓路機優于YZ18B自行式壓路機;對填石路基進行組合碾壓是有效的，但是最佳組合仍需要進一步的探究。

[1] 王康臣.填石路堤修筑技術的發展[J].公路交通技術，1999，(2).

[2] 劉廣信，等.碎石土路基施工質量管理及檢測方法的研究[J].公路工程地質，1996，(6).

[3] 余超，等.填石路基試驗段施工技術[J].中南公路工程，2001，(3).