某市政道路建設填石路基的壓實技術研究

周探

（湖南湘江新區發展集團有限公司，湖南長沙 410000）

0 引言

目前國內公路路基建設技術領域更加側重研究細粒土填料施工，尚未系統性研究石料填料領域。我國幅員廣闊，不同區域地質構成顯著不同，且較為復雜。因此在工程建設階段，尚無技術資料提供支撐。

因此，選擇某市政工程道路建設項目為研究對象，重點剖析了填石路基施工活動，深入研究了相關壓實工藝，為同類工程建設作有益探索。

1 工程概況

某市市政道路工程，全長2.452km，根據設計測算需石方量總計約12.4 萬m3。為全面提升路基施工效果，保障施工質量，在該工程中，擬選擇200m（里程樁號：K1＋500—K1＋700）試驗段，詳細研究碾壓遍數、填料松鋪厚度等對壓實質量的影響。

2 填方石料技術特性

試驗段全長200m，在此范圍內使用的填方石料均為該市周邊采購，委托專業機構檢測石料。結果顯示石料主要成分為花崗巖，風化較少，最小強度為45MPa，最大強度為70MPa。人工去除大塊石料（粒徑大于50cm），余下塊料粒徑較小，最大粒徑小于50cm，填方石料不均勻系數介于15～20 之間。

3 填石路基壓實過程及方案

為全面了解填方壓實度受不同松鋪厚度的影響，試驗段選擇三種松鋪厚度：40cm、50cm、60cm。選擇振動壓路機作為壓實設備。項目根據施工現場實際，選擇設備型號為LSS201221t，數量2 臺。主要研究不同松鋪厚度，不同碾壓遍數導致的沉降情況，了解具體的碾壓效果，最終獲取最優工藝參數。

3.1 壓實施工方案1

對上述三種松鋪厚度，均進行7 次碾壓，依次為：靜壓2 次，弱振1 次，強振4 次。完成上述7 次碾壓施工后，對距離路基頂3.5m 處的沉降差進行檢測，檢測共有兩種方法，挖試坑和水袋法。表1、表2、表3所示為三種不同松鋪厚度下，強振碾壓次數與沉降差之間的關系。

表2 松鋪厚50cm 下強振碾壓次數與沉降差關系表

表3 松鋪厚40cm 下強振碾壓次數與沉降差關系表

3.2 壓實施工方案2

對上述三種松鋪厚度，均進行7 次碾壓，依次為：靜壓2 次，弱振2 次，強振3 次。完成上述7 次碾壓施工后，對距離路基頂3.5m 處的沉降差進行檢測，檢測共有兩種方法，挖試坑和水袋法。表4、表5、表6所示為三種不同松鋪厚度下，強振碾壓次數與沉降差之間的關系。

表4 松鋪厚60cm 下強振碾壓次數與沉降差關系表

表5 松鋪厚50cm 下強振碾壓次數與沉降差關系表

表6 松鋪厚40cm 下強振碾壓次數與沉降差關系表

通過表1-6 可以得出如下結論：

其一，綜合對比表1至表3和表4至表6統計的相關數據，方案2 壓實效果遠遠劣于方案1。

其二，從相同壓實工藝角度看，對比三種松鋪厚度下的具體壓實情況，如使用方案2，松鋪厚度50cm的壓實效果最佳。

其三，通過分析上述6 表載明數據可知，當40cm松鋪厚度時，經過3 次強振碾壓后，沉降差最低。但對比實際施工情況，進行碾壓施工時發現，路基表層石料破損較為嚴重，如石料粒徑較大，對相互間的嵌擠非常不利。

其四，通過分析表3所載明的數據可知，在40cm松鋪厚度的情況下，進行4 次強振碾壓，沉降差首次出現負值現象，表明壓實過載，如運用于實際施工，會造成不必要的浪費。

其五，綜合分析上述6 表所載明的數據可知，方案1 為最佳壓實方案，其中50cm 為最佳松鋪厚度。

4 填石路基質量檢測方法

現階段國內檢測公路工程填石路基壓實質量的方法有多種，最常用的方法有6 種：壓實計法、面波儀法、孔隙率法、沉降差法、壓實干密度法、壓實計法。

其一，現行的公路工程標準規范明確要求填石路基壓實層必須具有一定的孔隙率，具體控制質量指標情況見表7。公路施工時，如想了解孔隙率，必須在現場明挖試驗坑，通過水袋法測試得出孔隙率數據。但公路經壓實后，質地較為堅硬，密實度較大，僅僅了解孔隙率難以對壓實質量做出快速、準確的判斷。

表7 控制填石路基壓實質量指標

其二，現行的公路建設標準明確規定了需檢測填石路基壓實質量情況，試驗段測定的沉降差為最大水平，全段路基沉降差嚴禁超過測定數據，且孔隙率必須滿足設計標準。測定路基沉降差較為方便，所以，工程施工時常通過路基沉降差檢測了解壓實情況。但現行的公路建設標準中，并未明確限定填石路基完成壓實作業后，必須滿足的孔隙率及沉降差，所以，沉降差必須通過其他試驗測定，以便了解真實情況。

其三，為建設高質量公路，全面按照現行公路技術規定、標準實施質量控制，建議路基壓實施工使用方案1，且壓實作業按照表2所載明的松鋪厚度50cm實施，即進行7 次碾壓，依次分別為靜壓2 次，弱振1次，強振4 次。完成前3 次的碾壓施工后，每多碾壓1次，都需使用水袋法檢測其孔隙率情況，至全面完成碾壓作業施工。每次檢測所得孔隙率數據情況見表8。根據表8統計的數據可知，完成前3 次碾壓施工后，平均孔隙率數值不斷降低。完成全部7 次碾壓施工后，平均孔隙率為21.9%，與現行規定的施工技術規范相符，即孔隙率不得超過23%。

表8 孔隙率試驗檢測數據統計表

其四，從里程樁號K1 ＋620 起，每20m 選擇一個檢測點，共隨機選擇9 個監測點，檢測各點位沉降差情況（見表9）。檢測程序為：于9 個點位處打樁并植入鋼板樁，以便實施沉降差高程檢測，分別測定第3次碾壓至第7 次碾壓后的沉降差。根據表9的數據，試驗段內全部完成填石路基壓實施工后，壓實層平均沉降差為3mm。根據現行公路技術規定，項目全路段填石路基沉降差不能超過3mm，對此要予以重視并嚴格控制。

表9 填石路基試驗段沉降差檢測數據統計表

5 結語

選定某市市政道路建設項目為研究對象，剖析了填石路基施工活動，根據國家相關要求和標準，于試驗段現場開展相關試驗，了解全段壓實控制情況。試驗段填石路基壓實層使用沉降差法測定沉降差，因受現行技術規范制約，壓實沉降差指標測量較為方便，但難以轉換為孔隙率，需進行孔隙率測量。通過研究分析，得出結論如下：其一，壓實作業按照松鋪厚度50cm 實施，能夠全面提升壓實質量和壓實效果；其二，使用振動壓路機（20t）開展碾壓施工活動，一般需進行7 次碾壓，即靜壓2 次，弱振1 次，強振4 次，方可控制路基壓實的孔隙率，滿足規范要求；其三，該路段路基壓實沉降差務必控制在3mm 以內。