填石路基施工技術在公路工程中的應用

鄭 彬

(貴州橋梁建設集團有限責任公司，貴州 貴陽 550000)

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填石路基施工技術在公路工程中的應用

鄭 彬

(貴州橋梁建設集團有限責任公司，貴州 貴陽 550000)

目前填石路基作為一種特殊結(jié)構(gòu)形式的路基已被廣泛運用在山區(qū)公路建設中。本文主要從填石路基的填料工程特性、地基處理要求、攤鋪與整平、壓實機械的選型、壓實工藝和邊坡施工技術等方面全面系統(tǒng)的研究了填石路基施工工藝，為施工現(xiàn)場提供完善的技術指導，從而獲得較為理想的壓實路基。

填石路基；公路建設；施工工藝

1 填石路基施工技術研究

1.1 填石路基的地基處理要求

填石路基一般修筑在地勢險峻的山嶺地區(qū)，其填筑高度較大，若地基的承載力不足將導致填石路基發(fā)生沉降的現(xiàn)象。因此在施工中應對填石路基的承載力提出較高的技術要求，在填筑前應對地基的承載能力進行測試，根據(jù)測試的結(jié)果確定路基填筑的高度，從而減少地基的壓縮變形，確保填石路基的穩(wěn)定性，如表2所示。在填石路基填筑前，應對原地面進行鏟平處理，回填坑、洞等低凹處，或清理樹枝等雜物；若基底土質(zhì)松散且含水量較高，壓實前應對基底進行翻曬，使其基底壓實程度不小于90%；若填石路基高度大于80 cm時，基底壓實程度不小于95%。由于路基是由粒徑不等的石料經(jīng)壓實而成，因此路基中存在較大的孔隙且路基的填筑體具有較好的滲透性，雨水易從路面侵入路基中，從而對填石路基的穩(wěn)定性造成嚴重影響，所以當填石路基處在易受雨水影響的環(huán)境下，應采取必要的攔截、引排措施，以防止雨水對地基的不良影響。

1.2 填石路基填料的攤鋪與整平技術

鋪攤的施工工藝與技術要求直接關乎到填石路基壓實質(zhì)量的優(yōu)良，選擇合適的攤鋪方法能夠有效地將填料攤鋪到路基上，達到較為滿意的結(jié)構(gòu)狀態(tài)且避免了填料的離析現(xiàn)象，從而提高了壓實效果。首先，隨著最大粒徑的增大，壓實層的攤鋪厚度和密集度也相應的增大；而在一定的孔隙比下，壓實層密集度隨最大粒徑的增大而減小。通過在某高速公路就填料的最大粒徑與路基壓實層沉降率的關系進行現(xiàn)場試驗研究，發(fā)現(xiàn)在相同層厚的條件下，沉降率隨最大粒徑的增大而增大，如表1所示。其次，在相同的密度下，抗剪切強度隨著最大粒徑的增大而減小。因此，在施工現(xiàn)場應嚴格地對最大粒徑提出控制要求，以保證路基的壓實質(zhì)量。通過大量的文獻調(diào)研并結(jié)合現(xiàn)場施工路段的試驗結(jié)果，得出可根據(jù)距路基路床頂面的距離來控制最大粒徑并給出一些建議值如表2所示。此外，當填石路基的填料攤鋪完后，待壓層的平整度直接關系著壓路機對路基的壓實作用，并在一定程度上決定了壓實層填料的粒徑組成。因此應在鋪攤工序后再加入整平工序，以便下一道碾壓工序能夠順利的進行并獲得較為理想的壓實表面。

表1 填石路基最大粒徑與沉降率的關系

表2 填料最大粒徑與距路基路床頂面的距離的關系

1.3 填石路基壓實機械選型技術

在填石路基的壓實過程中，壓實機械的選型在一定程度上直接關系著路基壓實效果的好壞，因此合理的選擇壓實機械設備更有利于保證路基壓實質(zhì)量。目前，路基施工中常見的壓路機類型為：靜力光面鋼輪壓路機、輪胎式壓路機和振動壓路機。通常中型靜力光面鋼輪壓路機普遍用于壓實非粘性土質(zhì)和低粘性土質(zhì)，重型靜力光面鋼輪壓路機適用于壓實粘性土質(zhì)，針對填石路基，僅使用這種壓路機是不適宜的。輪胎式壓路機具有具有較好的壓實功效，在由輪胎的彈性產(chǎn)生的揉壓作用下，使得填料在各個方向上發(fā)生位移變化并將表面高低不平的部分全部壓實，從而形成均勻而致密的表面結(jié)構(gòu)。振動壓路機具有滾動和振動的雙重作用，主要適用于大粒徑碎石、砂類土質(zhì)和礫石等場合。

1.4 填石路基壓實工藝

在填石路基施工過程中，壓實工藝作為路基壓實效果的重要影響因素，通過對路基的壓實施工過程進行嚴格地控制，確保攤鋪層受到完全的壓實作用，使得石料顆粒重新排列，縮小顆粒間的間隙，減小孔隙比，從而形成均勻而致密的表面結(jié)構(gòu)。一般來講，在填石路基施工中，填料的工程性質(zhì)、粒徑組成、攤鋪厚度和壓實機械等均對路基的壓實存在明顯的影響作用，施工時應綜合考慮這些因素的參數(shù)設置，以保證工程項目的質(zhì)量，綜合上述影響因素，分別對壓實過程中的碾壓組合、碾壓速度和碾壓遍數(shù)進行探究。首先，綜合考慮填料的工程特性、粒徑組成、攤鋪厚度和風化程度等影響因素，得出填石路基壓實施工的碾壓組合的原則為：優(yōu)先考慮噸位級激振力較大的壓力機；優(yōu)先選用拖式振動壓路機進行碾壓組合，而不應單一選用自行式壓路機；碾壓組合中壓路機數(shù)量越少越好。其次，壓路機的碾壓速度決定石料和填料等壓實材料的壓實時間，當碾壓速度提高時，壓實時間縮短，碾壓遍數(shù)增加，可能會引起路基內(nèi)部結(jié)構(gòu)的嚴重變形，從而影響了路基的穩(wěn)定性，故一般認為速度較低時，能夠達到更好的壓實效果。大量的文獻調(diào)研發(fā)現(xiàn)，填石路基的最佳碾壓速度在3～6 km/h之間。最后，通常填石路基的壓實質(zhì)量隨碾壓遍數(shù)的增加而提高，但當碾壓遍數(shù)增加到一定程度后，填石路基的壓實質(zhì)量隨碾壓遍數(shù)的增加而降低。表明碾壓遍數(shù)并非越多越好，應根據(jù)實際的施工狀況選擇合適的碾壓遍數(shù)。

1.5 填石路基邊坡施工技術

路基邊坡對填石路基具有顯著的保護作用，使其不受地表水流和氣候變化的影響。通常填石路基的邊坡采用碼砌施工工藝，增加碼砌的厚度能夠較好的提高邊坡的穩(wěn)定性。由于填石路基的填筑高度較大且填料的粒徑組成較為復雜，因此在是施工中應嚴格控制邊坡碼砌厚度。當填筑高度小于10 m時，邊坡碼砌厚度應大于1 m；當填筑高度大于10 m時，邊坡碼砌厚度應大于2 m。同時應設臺階分級，每級臺階寬為2～3 m，高為5～8 m，并且臺階上還應設排水溝；針對軟質(zhì)巖的路基邊坡，應種植植被固化邊坡或使用漿砌片石護坡。

2 結(jié) 論

目前填石路基作為一種特殊結(jié)構(gòu)形式的路基已被廣泛運用在山區(qū)公路建設中。但由于填料粒徑較大、孔隙率大、透水性強、抗剪切強度高和具有破壞性等工程特征，因此仍需深入系統(tǒng)的研究填石路基施工工藝，為施工現(xiàn)場提供完善的技術指導，從而確保公路建設的質(zhì)量。

[1] 王朝江, 李天飛. 淺析公路施工中填石路基施工技術[J].黑龍江交通科技, 2014, 37(1): 68-69.

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[3] 賈紹強.填石路基施工技術在公路施工中的應用[J].交通世界，2015，(10)：124-125.

2016-05-01

鄭彬(1986-)，男，貴州遵義人，工程師，從事公路橋梁施工管理工作。

U416.1

C

1008-3383(2016)11-0028-02