淺析公路施工中填石路基處理技術

摘 要：在公路施工中，填石路基作為一種特殊結構形式的路基，已經成為山區高等級公路較普遍的路基形式，目前在山區公路建設中得到了廣泛應用。如何保障填石路基的施工質量以及強度和溫度性滿足施工設計要求，已經成了當前公路施工企業間迫切需要解決的問題。本文結合填石路基施工特點與要求，淺析了填石路基具體施工處理技術。

關鍵詞：公路；特點；填石路基；處理技術

1 填石路基應用與施工特點

1.1 填石路基應用領域

填石路基是一種特殊的路基結構形式，一般用在地勢險峻的山區公路修筑，填筑高度比較高、填放量較大，同時填料自身的密度較大，導致填筑體自重荷載非常大，所以對地基的承載力要求也就更高。在填石路基應用中，一般采用的碎石粒徑較大，顆粒之間基本沒有粘聚力，抗剪強度通常是依據顆粒之間的嵌擠力和摩擦力形成，強度比較高的可以看作成半剛性體。如果地基出現微弱的不均勻沉降，顆粒之間的嵌擠力以保障地基的穩定性，從而避免出現更大的變形沉降。但是如果地基沉降較大，地基內部的剪應力將超過路基能夠承受的抗剪強度，促使出現較大的剪切變形，影響路基的穩定性。因此，對填石路基技術處理研究工作，對于保證路基穩定與整條道路質量具有十分重要的意義。

1.2 填石路基的施工特點

（1）路基質量由填石料密度來決定。同一種石料可以組級配成多種填石料，它的密度因為級配區別而不同。在施工過程中，密度指標利用室內試驗進行確定，并且只可以為一個參考值，路基的填料密度指標要依據施工現場碾壓試驗的數據進行相應修正。

（2）填石料結構關系著路基的密實性，軟質巖石的破碎率較高、粒徑小的填料多，比較容易骨架—密實的結構。而堅硬巖石，破碎率較低、粒徑小石料數量較少，易生產骨架一孔隙的結構，粒徑大的填料起著骨架作用，但是產生的間隙缺乏足夠細料填充，從而會出現較大的空隙，導致顆粒之間的嵌擠力減小。

（3）普通填料相比。填石料壓縮模量一般比較大，普通填料壓縮模量相對較小，大的壓縮模量性質決定了路基變形小，變形發展較快，通常在施工期間就可以實現大部分的變形。填石料粒徑越大，均勻性越差，容易出現離析現象，不同部位的路基密實度差別很大。在壓實路基過程中，石料會被不斷壓碎，從而導致原有料徑的組成發生改變，影響路基的強度、密度以及穩定性。

（4）即使是石料粒徑相同，但由于填料的強度、巖性、抗風化程度和吸水性方面的差別，路基施工過程中的性質差別也會很大。同時，填石料的性能長期中不夠穩定，粒徑大的填料會隨時間的變化而逐漸風化，從而進一步降低路基的穩定性。

2 填石路基施工要求

2.1 對于地基承載能力的要求

因為地基修筑過程中材料一般以石礫為主，填料相對較堅硬，壓實密度大，抗壓強度高，同時石礫間縫隙比較大，透水能力很強，水可以從路面以及路基等部位排出，從而路基不容易沉降。為保障路基穩定性，填筑高度越大，地基承載力也越強，可以避免使用時因壓力促使路基的沉降變形，從而出現坍塌現象，所以針對地基承載能力技術要求也就更高。所以在施工時地基承載能力需要滿足不同的路基填筑高度要求：

（1）如果填石路基的填筑高度低于10m，地基的承載能力必須高于150kPa；

（2）如果填石路基的填筑高度處于10～20m之間時，地基的承載能力應當高于200kPa；

（3）如果填石路基的填筑高度高于20m時，路基最好是填筑于巖石基面之上。

2.2 對填石料的質量要求

以巖石充當路基填料，其抗壓強度按照硬度與粒級標準的不同可劃分成兩類，即軟質巖與硬質巖，巖石使用強度依據抗壓強度試驗確定，選定大小尺寸為50m×50m×50m的巖石觀察在飽水狀態時的抗壓強度，如表1所示。

用作為路基填料的巖石，飽水狀態時抗壓強度一般須高于15MPa，如果巖石的飽水抗壓強度要小于規定強度時，依照CBR標準執行，并應高于15%。若是滿足不了規定要求時，則需要依照施工具體要求進行控制與檢驗。當填料中石量的含用作為路基填料的巖石，飽水狀態時抗壓強度一般須高于15MPa，如果巖石的飽水抗壓強度要小于規定強度時，依照CBR標準執行，并應高于15%。若是滿足不了規定要求時，則需要依照施工具體要求進行控制與檢驗。當填料中石量的含量低于全部填料一半時，要依據填土路基的施工技術施工；而如果填料中石料的含量高于全部填料七成及以上時，應當依照填石路基施工方法施工；如果填料中石料的含量只有全部填料的5～7成時，應當依照土石混和修筑路基的方法施工。

3 填石路基具體施工處理技術

3.1 地基相關處理技術要求

首先，在填筑填石路基之前，必須清理干凈原地面，清除掉樹木之類的雜物。一般情況下，耕植土地段地面需要清除15cm深的表土，然后用符合施工要求的土料填回原地面上的坑洞，并壓實原地面。如果是松散土基底，基底壓實力度應高于90%。如果填石路基的高度小低于80cm，基底的壓實度應高于95%。如果基底的原狀土強度不滿足施工要求時，必須進行換填，換填的深度應高于30cm。遇到不良的地基時，例如鹽漬土、膨脹土或黃土時，需要依據具體施工條件進行清淤排水、固結拋石或者換填與采用復合地基方式加以處理。

在路基排水處理上，由于路基孔隙比較大，所以水容易從邊坡以及路面等部位滲入路基中，如果填筑體滲透性很強，水會滲入到地基，而且地基范圍有地下水的話，地基很容易被浸濕，這些都會影響到填石路基的穩定性。因襲，基底范圍有地面水以及地下水而影響到路基的穩定時，必須采取相應的引排與攔截措施，也可以采取路基的底部填筑片石、塊石或者砂礫石透水性能較好的材料設置相應的透水層，以疏散水分，避免水分對地基產生不良影響。

在石質路段，采用爆破手段炸平凹凸不平的石牙與石聳，為大粒徑填石料填筑提供一個平整的基底上。針對地基承載能力差異存在比較明顯的部位，需要置換細粒土，設置相應的過渡層，從而保證巖石基地的均勻平整。

3.2 填石路基邊坡碼砌處理技術

邊坡碼砌對于石方路基穩定性效果影響很大。施工方法上可以分為先碼后填和先填后碼，在碼砌形式又可分為單坡碼砌和臺階碼砌。臺階碼砌的厚度受填方高度的影響，當填方的高度低于5m時，邊坡碼砌的厚度應當高于1m；當填方的高度位于5～12m范圍內時，邊坡碼砌的厚度應當高于1.5m；當填方的高度高于12m時，邊坡碼砌的厚度應當高于2m。基底面要以1：5的比例向內傾斜，每隔15～20m就得在砌石路基上設置一道伸縮縫。填石路基碼砌邊坡時，采用的石料強度應當高于30MPa并且要不易分化，石料形狀盡量符合規則同時粒徑應當高于30cm，碼砌的石塊要盡量緊貼密實，不要出現明顯的空洞與松動現象，石塊應當交錯搭接，咬合緊密，不能出現通縫，分層處的砌塊要交錯成一體。

3.3 填石路基攤鋪處理技術

高速公路以及鋪設高級路面的公路應當分層填砌和壓實路基。二級以及低于二級并且低級路面鋪設的公路，在陡峻的山坡段進行施工時，可以采用傾填的方式把石料填筑在路堤的下部，傾填的路堤當低于路床底面1.0m范圍以內時，仍然需要采用分層填筑方式壓實。

石料攤鋪方式上，應采取漸進式的攤鋪方法進行施工，運料車沿著指定的運行線路，依照先低后高、先兩邊后中間的水平分層方法逐步向前卸料。先攤鋪一個約40m大小的攤鋪面，采用功率大的推土機實行初平，填料在向前推移時，距離應當在3m以上，后來輸送的石料可以直接堆放于攤鋪時的初平表面上，然后用功率大的推土機繼續向前攤鋪，石料的堆料以及攤鋪要同步進行。攤鋪過程中，可以實行人工找平局部，補充局部細料。鋪填石塊時，將大塊石料的大面朝下，并擺平放穩，找平小石塊，用石屑塞縫。如果石塊的級配比較差以及粒徑比較大時，同時出現填層較厚以及石塊間空隙很大時，應當用石渣石屑以及中粗砂掃入每層空隙里，然后用壓力水把砂石沖到路基下部去，按這種方式反復數次，以保證孔隙填滿，從而彌補因石料的級配不好帶來的路基不穩定現象。

3.4 填石路基壓實處理技術

在碾壓時，由于填石料的粒徑、巖性、組成以及風化程度等方面性質的不同對路基壓實要求也不一樣，所以碾壓時應當采用拖式振動的壓路機實施碾壓，同時最好采取噸位級以及激振力比較大的壓路機，避免壓路機的數量過多。

然后是碾壓速度，速度太低則振動的次數較多，速度太高則由于停留在石塊上的時間太短從而壓實層的能量作用會減少，所以，如果想要使壓實層內維持一個穩定的能量，應當將碾壓速度控制在在3～6km/h之內，同時壓實過程中，先使用慢速，然后慢慢提高方式進行。

4 結 語

綜上所述，填石路基修筑時技術應用要求較高，對地基與填石材料的要求也較高，所以在修筑過程中，要結合施工實際情況，依據不同地形特色修筑不同地基。同時要注意根據土質承載力與土壤結構對地基進行相應的處理，只有這樣，公路的使用質量才可以得到保障。

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