填石路基施工技術在公路施工中的應用分析

盛巍巍

(江蘇蘇科建設項目管理有限公司)

0 引 言

隨著我國經濟的迅速發展，公路網在山嶺重丘區的不斷延伸，由于山區各種巖性石料豐富，在公路施工的深挖以及隧道施工中會產生大量的碎石料，因而填石路堤施工項目在公路工程施工項目建設中的應用不斷的普及。填石路基具有承載能力強、抗剪性能好、整體剛度高以及沉降變形小等一系列優點，因而對于提高路基強度、穩定性以及耐久性具有重要的作用。但是由于填石路基顆粒尺寸大、細集料含量少以及路基填料的粒組變異性強，同樣對施工作業管理也帶來了較大的困難。為了確保填石路基施工質量，必須針對填石路基施工制定詳細的施工方案，尤其是在填石路基的壓實管理上，以確保填石路基工的強度與穩定性，提高公路整體建設水平。

1 填石路基施工技術準備工作

(1)填石路基填料質量控制。在填石路基的填料選擇上，嚴禁采用強風化石料、崩解性巖石和鹽化巖石等石料，應盡可能的避免使用膨脹巖石、易溶性巖石。在選用路基填料過程中，應該對填料進行飽水極限抗壓強度、壓碎值、吸水率、視比重以及飽水率等試驗，確保填料滿足施工技術規范的相關要求。在路基填料的粒徑控制上，應該確保路堤填料粒徑在500 mm 以內，而且不超過路堤填高厚度的2/3，并控制不均勻系數在15～20 之間，對于路床范圍內的路基填料，必須控制填料的粒徑在100 mm 以內。此外，對于填石路基，由于在路床與路堤之間需要設置設過渡層，因此應確保過渡層粒料的級配與路床填料的級配相適應，最大粒徑和CBR 值滿足施工技術規范要求。

(2)填石路基的基底處理。在進行填石路基施工作業之前，首先應該完成地表的清理，清除樹根、苗木，并回填路表的坑洞進行碾壓處理。完成地表清理后，應對基底承載力進行試驗檢測，在承載力要求的控制標準上，如果路基填高在10 m 以內，應控制承載力不低于150 kPa;路基填高在10～20 m，地基承載力應控制不低于200～150 kPa;如果路基的填筑高度超過20 m，屬于高填方路基施工作業，盡量將路基填筑在巖石基底上。如果填石路基的基底承載力不滿足要求，則必須采取換填、摻灰處理或者是其他措施進行補強處理，以滿足填石路基施工作業的基本要求。

(3)排水設施的施工。由于填石路基的空隙率非常大，這就造成了填石路基具有非常好的滲透性，地表水分很容易進入路基之中，對路基的穩定性造成不良影響。因此在進行填石路基的施工作業之前，應該設置完善的排水措施，引排攔截地面水或地下水，以免水分對填石路基造成侵蝕。

2 填石路基的現場施工

2.1 路基石料的攤鋪施工

由于石料顆粒粒徑較大，而且具有離散性，為了確保攤鋪過程中將石料填筑成較為密實的結構，在現場攤鋪施工中必須采取相應的攤鋪方法。現階段在填石路基施工中石料攤鋪方法主要有漸進式攤鋪、后退式攤鋪以及混合式攤鋪等幾種施工作業方式，漸進式攤鋪的施工作業方式為通過運料車在松鋪的填料面上逐步向前攤鋪整平，后退式攤鋪法為先后退卸料堆料然后整平的方式，混合式的攤鋪方法為先采用后退法卸料，并形成分散料堆之后采用漸進式攤鋪法整平施工。由于后退式攤鋪法料堆排列相對較為密集，在采用攤鋪機進行施工時大顆粒的石料不能有效的分布到壓實底層，一些大粒徑石料的表面突兀容易造成填筑層的不平整，因此現階段在施工中大多采用漸進式的攤鋪施工工藝。其具體的施工工藝流程為，首先按照既定的運行路線，按照水平分層、由高到低、由兩側到中央的原則攤鋪施工出工作面，然后將后續填料卸載在工作面上，采用推土機逐步向前推進施工。

2.2 填料整平施工

進行路基整平施工的主要目的就是為了處理填石路基待壓實層中的超粒徑填料以及大粒徑孔隙沒有良好填充的問題。在填石路基攤鋪作業完成以后，應該及時的撒布碎石或者石屑等碎料，對大顆粒的石料空隙進行填充。同時對于填石路基中的一些超粒徑的填料，應當采取機械破碎，并將其整平或者是清除出施工作業的區域。在進行填石路基的整平施工中，應該注意嚴禁采用細粒土作為撒布材料，以免細粒土隨著石料之間空隙流失。要確保經過整平施工以后，填石路基的表面沒有明顯的大石塊露出，為碾壓施工作業提供一個平整的作業面。

2.3 填石路基碾壓施工

填石路堤的壓實質量直接關系到路基的施工質量，對于后期路面結構的穩定也有著重要的影響。在填石路基碾壓施工方式的選擇上，大多采用振動壓實，通過振動壓實機械的機械凈重壓力以及震動壓力波的作用，促使石料處于運動狀態，克服彼此之間的嵌擠阻力，產生移動，進而形成密實緊固的路基。對于壓實能量應該按照重型壓實標準來確定，具體計算公式如下所示

式中:E 為振動碾的壓實能量，J/cm3;A 為振幅，mm;W 為振動輪的軸重，kN;F 為激振力，kN;N 為振動頻率，Hz;N 為振動碾壓遍數;V 為振動碾壓速度，cm/s;L 為振動輪接地長度，cm;B 為壓實寬度，可取D0.5，cm;H 為壓實層厚度，cm;D 為振動輪直徑，cm。

在具體碾壓施工作業管理中，一般按照4～6 km/h 的碾壓速度先平碾靜壓2 遍，然后采用振動壓路機振動壓實，控制碾壓速度不大于5 km/h。同時，在填石路基施工中，應該每施工2～5 層及路基頂面，配合采用沖擊式振動壓路機振動壓實，以提高壓實質量。

2.4 填石路基邊坡施工

對于硬質巖填方路基的邊坡需要進行碼砌處理，一般控制邊坡碼砌厚度為60～100 cm，如果填石路基的填筑高度較大，還應該按照8～10 m 高度設置臺階，并對邊坡坡率自上而下按照1∶1.5、1∶1.75、1∶2.0 的坡率進行相應的調整。對于軟質巖填方路基邊坡，可以通過漿砌片石護坡或客土植物綠化邊坡的方式進行處理。對于浸水填石路基，在碼砌施工時，應采用漿砌護坡，同時需要在路堤邊坡浸水部分以上50 cm 設置2～3 層厚度不少于30 cm 的反濾層。

3 填石路堤施工質量的檢測

對于填石路基施工而言，影響到路基施工質量的關鍵因素就在于路基石料顆粒能否重新排列，空隙是否得到有效的填充以及有沒有達到最佳的密實狀態。目前在填石路基施工中，對于填石路基施工質量的檢測，主要集中在以下幾方面。

(1)沉降差的檢測。沉降差主就是指填石路基碾壓前后的高程差，是通過對路基表面的沉降量是否穩定來判斷填石路基是否處于密實狀態。由于填石路基相比填土路基平整度較差，因此在沉降差的監測點設置上，為了避免測點偏位造成沉降差明顯波動，在實際檢測過程中應當盡可能多的布置測點，并剔除變異系數較大的測點數據，對填石路基的沉降差進行判斷分析。在施工中一般認為沉降差控制在3～5 mm，填石路基就基本處于穩定狀態。

(2)沉降率檢測。沉降率是指填石路基壓實前后沉降量與松鋪厚度的比值，這一指標除了考慮到路基沉降變化之外，同時考慮到了層厚對壓實質量的影響。對于沉降率的檢測方法與沉降差基本一致，根據大量的工程施工經驗表面，填石路基施工現場的沉降率在4%～10%之間，基本就可以認定填石路基處于穩定狀態。

(3)干密度的檢測。干密度主要是通過采用灌水法對路基填料密度進行監測進而對壓實質量進行評價分析，對于采用干密度來評價填石路基的壓實質量，由于石料性質不同、填充料不同，因此密度的測量結果具有較大的波動性，應該將干密度的檢測作為沉降差、沉降率等指標的技術驗證手段。

(4)空隙率的檢測。在進行密度試驗檢測的同時還可以同步獲取空隙率檢測的試驗數據，相比于沉降率與沉降差等檢測手段，雖然空隙率的檢測具有較高的試驗進度，但是操作過程繁瑣，施工過程中難以作為壓實質量的控制指標，因此主要會作為施工質量的抽檢指標來對填石路基的施工質量進行檢查。填石路堤空隙率控制指標見表1 所示。

表1 填石路堤上、下路堤壓實質量標準

4 結 語

在填石路基施工作業過程中，如果填料質量不合格、攤鋪不均勻或者是壓實度不足，都會影響路基的強度、平整度，產生較大的不均勻沉降，造成路面后期開裂的發生。因此，在填石路基施工作業過程中，必須對填石路基施工組織與控制進行優化，并加強填石路基材料質量、施工工藝標準的監測評定，以確保壓實質量為關鍵，提升填石路基的施工質量水平。

［1］鐵路路基填筑工程連續壓實控制技術規程(TBI0108－2011)［S］.中華人民共和國鐵道部，2011.

［2］薛馬峰.路基壓實質量連續同步檢測可行性試驗研究［J］.國防交通工程與技術，2010，(5):31－37.

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