砂礫卵石土路基填筑技術在高速公路工程中的應用

文/石家莊市交建高速公路建設管理有限公司 閻利

砂礫卵石土是一種散體材料，主要由表面光滑圓潤的卵石、粉粒、砂、礫與黏土顆粒組成，具有粒徑不均勻、粒徑跨度大，以及顆粒離散性較大等特點，用于填筑路基并使其透水性強、整體剛度大，以及抗剪強度高，是一種較為優質的填筑材料。根據現行的劃分標準，砂礫卵石土屬于典型的粗粒土，但現行規范對砂礫卵石土路基填筑技術缺乏相應的施工指導，致使其未能在高等級公路路基中得到推廣應用，造成資源浪費。若砂礫卵石土路基施工不當，則易造成路基的不均勻沉降，導致路面結構層裂縫，從而影響道路使用壽命。為研究砂礫卵石土高速公路路基填筑技術，本文總結了砂礫卵石土路基施工技術，將其運用到高速公路路基填筑施工過程中，檢驗其應用效果，為砂礫卵石路路基施工提供參考借鑒。

工程概況

某高速公路沿線分布豐富的砂礫卵石土資源，為節約項目的投資成本，減少當地耕地的占用，保護當地生態環境，研究決定采用砂礫卵石土作為試驗路段路基填筑材料，為砂礫卵石土在其他路段的推廣積累施工經驗。試驗路段路基平均寬度為52.8m，左幅松鋪厚度為40cm，右幅為30cm；砂礫卵石土路基平均寬度為47.8m，左幅寬為19.9m ，右幅寬為27.9m。

砂礫卵石土路基施工技術

施工準備

路基施工前，應安排施工單位進行技術交底，根據規范與設計細化施工工藝要求，同時明確各崗位職責，為路基填筑施工做好充足準備。

嚴格控制料源，對每個料場進行取樣篩分試驗，檢驗卵石與土的比例是否適用于路基填筑，砂礫卵石土內石料（粒徑超過5mm）含量應大于總質量的30%，最大粒徑不超過37.5mm，同時應控制最大粒徑不超過2/3的分層松鋪厚度。

檢驗現場施工機械性能，保證施工設備數量與性能滿足施工要求。

施工前應清理原地面，將原地面清表30cm。若地基為松散土，應碾壓，壓實度應大于90%。當砂礫卵石土路基高度低于80cm時，地基壓實度應大于95%。同時應檢驗地基承載能力，當砂礫卵石土路基填筑高度超過10m、低于20m時，地基承載力應大于200kPa；當路基高度低于10m時，地基承載力應大于150kPa。

砂礫卵石土路基施工

運輸上料。應根據路基寬度與上料厚度，計算各路段所需填料數量，然后用灰線均勻打格，布置測量控制點，以便于整平施工過程中跟蹤測量。

攤鋪與整平。路基填料攤鋪方式通常有后退式攤鋪法、混合攤鋪法及漸進式攤鋪法，經研究決定，采用填石路基常用的漸進式攤鋪法，進行砂礫卵石土路基施工。具體施工流程如下：路基填料的卸料與攤鋪應同步進行，首先安排專員現場指揮運料車沿計劃路線，依照水平分層、先高后低及先兩邊后中間的卸料方式，攤鋪出面積為50m2～100m2的工作平臺，然后采用大功率推土設備初平，后續填料應堆置在該工作平臺上，再使用推土機械攤鋪，使砂礫卵石土中大粒徑石料之間互相摩擦與滾動，最終處于穩定位置。卸料過程中應安排相關人員現場指揮，嚴格把控卸料數量與厚度，避免上料厚度不均。

應在攤鋪初平后路基表面缺陷處撒布一層碎石或石屑，使大粒徑石料間的縫隙完全被填補料填充。嚴禁采用細粒土作為路基填補料，因為細粒土抗沖刷較差、易于遷移，影響砂礫卵石土路基穩定性。對于超過最大粒徑限制的石料，應人工調整擺放。若石料質地堅硬不易破碎，則應清除出現場，集中二次破碎。砂礫卵石土初平面無明顯石料凸出點，初平工作面平順、無多余填料堆積，方可進行下一步路基碾壓。

碾壓。根據室內最大干密度試驗結果，碾壓前應控制砂礫卵石土含水率為4%～8%，當含水率超出該范圍時，應及時晾曬或灑水處理。路基碾壓施工過程中應安排專員控制壓實遍數與碾壓速度，首先使用振動壓路機靜壓1遍，碾壓速度控制為3km/h～5km/h，靜壓后及時測量松鋪高層，然后振動壓實5遍，碾壓速度控制為1.4km/h～1.8km/h，激振力達40t以上，碾壓時應遵循高頻低幅、緊跟慢壓、先兩邊后中間、先低后高原則。碾壓輪跡應重疊40cm～50cm，前后相鄰區段應重疊1m～1.5m，碾壓要到位，充分靜壓，振壓過程不起波浪、不推移，碾壓至無明顯輪跡。

路基施工質量控制

由于填料含水率大于最佳含水率，碾壓時砂礫卵石土未及時拌和，地基存在軟弱層等原因，砂礫卵石土路基碾壓過程中容易產生“彈簧”現象。施工過程中，應將高含水率填料翻曬至規定含水率，及時充分拌和砂礫卵石土，并且對“彈簧”部位進行翻挖處理后再碾壓密實。

砂礫卵石土路基碾壓前應進行整平，路基表面應布置2%-4%的橫坡，確保路基排水通暢。避免由于砂礫卵石土路基表面平整度差、未設置橫坡及出現倒坡等原因，導致路基產生嚴重積水，影響路基整體穩定性。

應根據現場實際情況確定作業段長度，確保壓實機械滿足需求，控制填料含水率并及時補水，根據室內試驗確定合理的碾壓方案。避免由于路基施工段偏長、大粒徑石料大量集中造成局部細料缺失、砂礫卵石土混合料含水率偏低、振動壓路機激振力過大或過振等原因，導致砂礫卵石土路基壓實層表面松散。

施工質量檢測

砂礫卵石土路基平整度檢測

在砂礫卵石土路基施工結束后，選取10個代表性路段，檢測路基表面平整度，檢測結果如表1所示。

由表1可知，所填筑的砂礫卵石土路基頂面較為平整，整平效果良好，無明顯的石料凹凸點。填筑施工完成后的砂礫卵石土路基頂面平整度最大值為10.3mm，各路段平整度均符合高速公路填石路基的規范要求，表面砂礫卵石土路基攤鋪與碾壓效果良好，卵石與各種填料能較好地嵌擠并形成平整的路基表面。

表1 砂礫卵石土路基表面平整度檢測結果

表2 孔隙率、沉降差與壓實度檢測結果

填石路基壓實質量檢測

根據《公路路基設計規范》（JTG D30-2015）可知，填石路基壓實質量控制標準建議采用沉降差與孔隙率，因此通過水袋法與預埋沉降板，檢測砂礫卵石土路基10個代表性測點的孔隙率、沉降率以及壓實度，檢測結果如表2所示。

由表2可知，砂礫卵石土路基中大粒徑的石料被擠壓密實，碾壓方案合理可行，壓實效果良好。砂礫卵石土路基各測點孔隙率較小，路基碾壓前后沉降變化較小，碾壓均勻，沉降率為3%～4%，均符合規范要求，表面砂礫卵石土路基在壓實功作用下，石料間能較好地形成空間嵌鎖結構，填料能有效地填充石料間的孔隙，減小路基孔隙率，從而提高砂礫卵石土路基的變形穩定性和整體強度。

結語

本文總結了砂礫卵石土路基填筑技術，將其應用在高速公路砂礫卵石土路基施工中，并檢測路基表面平整度和壓實質量。結果表明，通過控制砂礫卵石土路基施工，嚴格把控攤鋪與壓實質量，能提高大粒徑石料間的嵌鎖效果，降低路基孔隙率，提高砂礫卵石土路基變形穩定性和整體強度，從而延長道路使用壽命。