高速公路工程中砂礫卵石土路基填筑技術的應用

潘子科

（河北省交通建設監理咨詢有限公司，石家莊 050000）

1 引言

在高速公路建設項目中，路基工程為主要工程，路基施工質量的好壞直接決定著公路的整體穩定和結構強度，因此，需對路基工程施工技術和質量進行重點控制。在臨河道處進行路基施工時，由于高速公路所處區域內砂礫卵石材料較為豐富，同時砂礫卵石具備一定的粗細粒徑以及硬度、結構強度，將砂礫卵石土作為路基填料可保證路基的承載能力和壓實效果，同時能降低原材料的使用，減少運料的成本投入[1]，具備一定的經濟效益。本文重點對砂礫卵石土路基填筑施工技術要點進行研究，并在具體公路路基工程中展開應用。

2 工程概況

某高速公路建設項目全線共計97.645 km，設計行車速度為100 km/h，雙向4 車道設計標準，路基寬度為26.5 m，全線橋隧比共計46.5%，路基工程占比較大。經過前期高速公路地質勘探可得，該公路沿線分布有較為豐富的砂礫卵石土。為方便路基填筑施工取材，節約施工成本，避免大規模集中取土，達到保護生態環境的效果，建設單位擬決定采用砂礫卵石土進行公路路基填筑。為檢驗砂礫卵石土路基的施工質量，更好地積累經驗，選定一段400 m 長的典型路段作為試驗段進行研究分析，確定該試驗段砂礫卵石土的填筑平均寬度為47.8 m，松鋪厚度的左右幅分別為40 cm、30 cm，據統計共需要1 960 m3的砂礫卵石土進行填筑施工。砂礫卵石土如圖1 所示。

圖1 砂礫卵石土

3 施工準備

砂礫卵石土路基填筑施工之前應先進行嚴格的技術交底工作。結合相關設計要求和技術規范明確不同崗位的具體職責，為路基填筑施工作業完善各項準備工作。嚴格管控料源，針對所有料場的來料進行嚴格篩分試驗，確保填料的性能以及卵石和土體之間的比例關系可滿足路基填筑要求[2]。通常情況下，路基填料中粒徑大于5 mm 的石顆粒含量需確保不低于30%，顆粒最大粒徑不得高于37.5 mm，且不得大于松鋪厚度的2/3。檢驗完填料后，及時對各項機械設備進行性能檢測，確保所用的機械設備的數量和性能能滿足施工需求。

各項準備工作完畢后，現場技術人員及時對原地面進行清理。按照30 cm 厚度為標準進行清表，若原地基土屬于松散土體時，應在填筑施工前完成碾壓施工，確保碾壓后其壓實度高于90%。當砂礫卵石土路基填筑高度低于80 cm 時，對應的地基壓實度應大于95%，同時還需要進行實際承載力檢測，而當填筑高度在10～20 m 時，則地基承載力要高于200 kPa，相反當填筑高度低于10 m 時，地基承載力要求要在150 kPa 之上為宜。

4 砂礫卵石土路基填筑施工工藝

4.1 施工準備

結合路基寬度和上料厚度，確定出公路不同路段處填筑施工所需填料量，再結合計算結果采用白灰撒出網格，并設定專門的測控點位，便于后續整平施工中的跟蹤測量。以上步驟作業完畢后組織運輸車在指定區域和位置進行卸料處理。

4.2 攤鋪

砂礫卵石土路基填筑過程中采用的攤鋪方式主要有漸進式、后退式以及混合式3 種，本項目結合項目實際情況確定采用漸進式進行攤鋪作業[3]。首先，進行填料現場卸料，保持與攤鋪同步，安排專人進行現場指揮，確保運輸車可按照指定路線進場卸料。卸料完成后采用足夠功率的推土機進行初平，首先將填料堆放在事先形成的工作平臺上，再采用推土機進行攤鋪作業，使得填料中的粗細顆粒發生摩擦和滾動后均可到達指定位置。攤鋪過程需保持勻速慢行，不得隨意加減速，另外現場及時人員需對初步平整度進行檢查，為后續整平奠定基礎。

4.3 整平

現場應安排專門的人員進行現場指揮卸料，有效控制卸料厚度以及數量，避免產生上料厚度不均勻等問題。待填料攤鋪及初平完成后，若現場發現路基表面存在缺陷問題時，可于表面撒布一層碎石，確保大顆粒間的縫隙可被碎石完全填充。人工操作確保粒徑較大的顆粒大面朝下，當質地較堅硬的石料難易現場破碎時，應及時運至指定位置進行二次破碎，再投入現場使用[4]。初平完成后確保填料表面無明顯凸起，工作面整體保持平順且無明顯堆積現象，經現場監理驗收合格后方可開展下一階段施工[5]。

4.4 碾壓

砂礫卵石土路基正式碾壓之前，首先應對砂礫卵石土進行現場嚴格篩選，確保填料粒徑低于松鋪厚度的66%，并將粒徑大于100 mm 的顆粒剔除，同時進行取樣試驗，確定出天然含水率大小[6]。

當振動碾壓頻率與填料自身頻率保持一樣或接近時，會更加確保填料的密實性，通常粗粒土的自身頻率會在30～50 Hz[7]。因此，本項目砂礫卵石土路基施工所用壓路設備為工作質量大于22 000 kg 的振動壓路機，其對應的額定功率要大于128 kW，頻率和振幅分別控制為32 Hz、2.1 mm。砂礫卵石土路基的碾壓工序為先進行1 遍的靜壓，再進行4 遍的連續振動壓實，壓路機的行駛速度控制在1.5～1.8 km/h 范圍內為宜[8]。

5 砂礫卵石土路基質量檢測

砂礫卵石土路基碾壓階段中，首先對碾壓前后的高差進行檢測，當松鋪厚度為30 cm 時，不同碾壓遍數的測點沉降差如表1 所示。為控制路基沉降變化，碾壓遍數選定為4 遍。路基施工完畢后選取若干具代表性的典型路段進行平整度、壓實度等指標檢測，本項目采用預埋沉降板和水袋法進行檢測，其檢測結果如表2 和表3 所示。檢測結果表明，砂礫卵石土路基碾壓施工完畢后，其對應的空隙率滿足規范要求，證實了路基的整體穩定性和強度良好，同時，壓實度和平整度均在規范要求范圍內，說明采用的施工技術方案合理可行，可為同類高速公路工程參考借鑒。

表1 不同碾壓遍數的測點沉降差

表2 壓實質量檢測結果

表3 砂礫卵石土路基表面平整度檢測結果

6 結語

由于砂礫卵石材料的來源較廣，將砂礫卵石作為路基填料進行施作具備較高的經濟效益。本文研究砂礫卵石土路基施工的技術要點，并對路基施工完畢后的沉降率、壓實度、平整度等指標進行檢測。研究結果表明，采用砂礫卵石土路基施工技術可有效提高路基整體施工質量和使用性能，并具備較高的經濟性和實用性。