公路大粒徑填石路基施工技術要點分析

王淑芬

山西省公路局運城分局 山西運城 044000

在進行山區公路施工過程中，常常會使用山體爆破技術，因而會出現大量的棄方，所以怎樣對山體碎石棄方進行合理應用，降低對環境污染程度是當前社會的一大熱點話題。在最近幾年中，隨著我國施工機械設備、施工技術的不斷發展與改進，我國中部地區與西部地區越來越廣泛運用填石路基與土石混填路基，在過去公路工程施工中，當遇到高強抗風化、巖性堅硬的大粒徑碎石時，主要選用二次爆破技術，以將其爆破成小碎石，使其成為路基填筑材料。因為爆破技術存在較大的危險，所以在對大粒徑碎石進行爆破之前，相關施工人員一定要接受安全培訓。為提高施工安全性，需要對公路大粒徑填石路基施工技術進行有效創新，基于此，本文就公路大粒徑填石路基施工技術要點展開深入研究[1]。

1 大粒徑碎石分布方式分析

1.1 豎直分布方式

在進行公路工程路基施工過程中，如果需要填筑大量的大粒徑碎石，在這種情況下，宜選用豎直分布方式。其中，豎直分布方式具有兩種類型，具體為：第一，錯位分布，即在下層碎石間規律放置上層碎石；第二，重疊分布，即在豎直方向上，上層碎石中心線與下層碎石中心線是互相重疊的。其中，大粒徑碎石豎直分布方式，如圖1所示。

通過分析圖1后，不難發現，公路路基的壓實效果深受碎石豎直分布方式的影響。土石混合料的壓實程度決定了路基壓實效果，而土石混合料的壓實程度也是存在影響因素的，主要包括：第一，超大粒徑碎石自重；第二，強夯沖擊力產生的壓實功。當選用重疊分布方式時，強夯沖擊力產生的壓實功可以向下方土石混合料進行有效最大程度的傳遞，能夠獲取比較顯著的壓實效果。不過，如果長時間利用大粒徑碎石自重來壓實下方土石混合料，則極易導致下方土石混合料出現不均勻沉降與體積收縮現象，極大影響公路路基的穩定性與安全性。綜上所述，在公路路基工程施工過程中，為確保路基的穩定性與具有足夠的壓實度，宜選用錯位分布方式[2]。

1.2 水平分布方式

通過對圖2進行深入分析后，不難發現，當選用矩形分布方式時，通過規律性分布碎石，可以方便對碎石進行定位與放線，能夠方便挖掘機、運料車進行卸載，不過因為對角碎石間的中心間距要比4m稍微大一些，所以在一定程度上降低了空間利用率；而在選用梅花樁分布方式時，因為周邊全部碎石與超大粒徑碎石之間具有相同的距離，所以能夠有效提高空間利用率。綜上所述，在進行單層鋪筑時。可以考慮選用矩形分布方式。

圖1 大粒徑碎石豎直分布方式

圖2 大粒徑碎石水平分布方式

1.3 空間分布方式

通過對大粒徑碎石的豎直分布方式與水平分布方式進行綜合考慮后，可以選用錯位分布與矩形分布組合而成的空間分布方式。通過選用空間分布方式，能夠通過上層向下層大粒徑碎石間的路基填料傳遞壓實功，以有效提高路基的壓實度。如果路基填料是四層，在這種情況下，應均勻分布超大粒徑塊石石料，保證豎直方向石料的數量與其他路基填料保持一致，這樣能夠有效避免出現不均勻沉降問題。

2 案例分析

2.1 工程背景

某一高速公路工程為雙向六車道、總長度為35km，設計速度為100km/h，路基寬度為34.5m，在路線周邊具有比較多的山體，在進行施工過程中，產生很多石料，通過進行地質勘察后發現，該大粒徑碎石的含量與性質，如表1所示。

表1 大粒徑碎石的含量與性質

2.2 施工工藝分析

2.2.1 施工前期準備

施工單位應組織與要求施工人員對有關規范與設計文件進行深入學習，根據施工現場地質條件與施工機械設備情況來合理編制施工組織計劃方案；公路工程施工現場土工實驗室需要檢測土石性質有關的技術指標，對施工現場需要用到的施工機械設備進行充分準備。

2.2.2 大粒徑填石路基基底的有效處理

為保證大粒徑填石路基的壓實質量，路基一定要具有較好的地基承載能力。在填筑碎石之前，為保證施工范圍中不得存有農作物根系、腐蝕土、垃圾、雜草等，需要處理干凈原地表。如果路基基底被挖除，在這種情況下，需要根據相關規范要求來選用合適的填筑材料來對其進行回填與壓實，回填以后的壓實度至少要大于90%。假如原地基是土質路基，為避免遷移細集料，保證地基的均勻性與強度，需要布設0.5m厚的過渡層。與此同時，在處理大粒徑路基過程中，為避免地基被水浸潤而導致地基穩定性與強度降低，需要在路基底部布設透水層，對水分進行及時疏散，或者采取攔截、引排等排水措施。

2.2.3 攤鋪

在攤鋪填料時，應采用漸進式攤鋪，也就是需要同時進行填料卸載與填料攤鋪。運料車根據預定路線進行前進，按照先兩側后中央、先低后高、水平分層的原則來進行卸料，然后對工作面進行攤鋪，利用大功率推土機來對路基填料進行初步整平，然后在其上卸載后續到達施工現場的石料，利用推土機來向前進行攤鋪，以促使大粒徑石料間進行充分摩擦與滾動，提高路基的穩定性。在完成攤鋪施工作業以后應檢測路基的平整度，如果存在不合格的地方，需要選用人工整平方式，對其進行細集料的填充，直至滿足施工要求。

防治措施：在種子播種前，可以用70%惡霉靈可濕性粉劑加水混合，調制比例3∶50，與10千克的種子混合均勻使用，也可以在混合過程當中加入云大120水劑加水調制均勻，調制比例1∶500，這樣可以在種子階段有效預防苗枯病的發生。若苗枯病已經發生，在最開始發病階段，可以使用將70%惡霉靈按照1∶4000比例配比配合50%甲基硫菌靈可濕性粉劑按照1∶500針對病株的根本進行噴灌，以七天為一操作單位噴藥一次，同時還可以用云大120水劑按照1∶1500的比例進行調制藥劑對病株葉面進行噴淋，促進病株的根部發苗。

2.2.4 振動碾壓

公路工程的路用性能深受碾壓工藝質量的影響。針對大粒徑土石混填路基，可以選用振動碾壓方式，對大噸位的壓路機進行優先考慮，不宜選擇過多的壓路機型號。如果選擇壓路機組合，宜選用18t拖式凸塊振動壓路機與18t自行式壓路機。在進行碾壓過程中，壓路機一定要保持勻速慢行，根據試驗段鋪筑效果與施工現場材質特點來確定碾壓遍數。

2.3 施工質量的檢驗

針對大粒徑填石路基質量，需要檢測施工路段的壓實質量與沉降情況，以檢驗該施工路段的施工質量是否滿足施工要求。

2.3.1 瑞雷波檢測

因為大粒徑填石路基的級配離散度比較高，在對路基整體性能進行評價時，不宜選用常規性檢測方法，應選用瑞雷波檢測方法，大粒徑填石路基表面在豎向激振力作用下會產生藕合波、剪切波與縱波。為了解施工路段中是否具有軟弱不良地層，應對不同深度范圍中的剪切波速進行測量，然后根據信號特點來進行科學判斷，如果剪切波速高于250m/s，則說明達到規范標準要求[3]。

2.3.2 承載力檢測

本次在進行承載力檢測過程中，選用承載板來對路基的回彈模量進行測定。根據承載力檢測結果可知，通過選用含有大粒徑碎石的填石路基，有助于路基整體性能的提高，具有較好的路用性能。

2.3.3 沉降觀測

在路基填筑結束后300d以后，選用沉降板法來對其的沉降量進行觀測。其中，沉降觀測結果，如表2所示。

表2 沉降觀測結果

通過對上表進行深入分析后，不難發現，通過對大粒徑碎石路基進行有效排列組合與施工以后，能夠有效降低路基的沉降量與提高路基的穩定性。本工程大粒徑填石路基在施工結束300d以后的沉降量不大于1cm，要比一般土石混合料路基的沉降量小一些。究其原因，即與一般土石混合料路基相比，大粒徑碎石路基的壓縮性要小很多。另外，大粒徑碎石路基沒有固結問題，所以大粒徑碎石路基基本上不存在壓縮量，所以能夠有效提高路基的穩定性與強度[4]。

4 結語

綜上所述，在最近幾年中，隨著我國施工技術水平的不斷提高，在我國公路工程施工過程中越來越廣泛運用大粒徑填石路基。本文首先論述了豎直分布方式、水平分布方式的特點，然后以某一公路工程為例，對公路大粒徑填石路基的施工技術要點進行了深入分析與詳細闡述。根據研究結果可知，選用大粒徑填石路基，有助于路基沉降量的降低與結構承載力的提高。