高速公路工程中填石路基施工技術分析

鄭衛華

（池州市公路管理服務中心，安徽 池州 247000）

0 引言

隨著我國進入新的發展時期，高速公路工程的建設需求日益增加。由于高速公路工程的跨度較大，涉及各種地形地貌，因此對施工技術要求較高。填石路基施工是高速公路工程中的核心內容，對工程的穩固性起重要作用。因此，有必要分析高速公路工程的特點、要求和規范，進而選擇最合適的填石路基施工技術，在施工過程中規范作業并總結經驗，為后續施工提供經驗，從而更好地保證工程質量。

1 工程概況

以安徽池州某高速公路工程為例，研究填石路基施工技術應用過程。已知該工程全長138km，主線長度、連接長度分別為115km、22km，雙向四車道、速度80km/h，路基填筑最高14.5m。綜合高速公路工程各項影響因素后，選擇現場開挖模式，路基填料為石灰巖，路床頂面以下0～30cm 位置（上路床）填料最大粒徑50mm、最大厚度40cm；30～80cm 位置（下路床）填料最大粒徑70mm、最大厚度40cm；80～150cm 位置（上路堤），填料最大粒徑160mm、最大厚度50cm；150cm 以上位置（下路堤）填料最大粒徑360mm、最大厚度70cm。

2 填石路基施工特點

填石路基施工主要特點如下：填石材料的粒徑通常要求大于40mm，且含量超過總質量的70%；石質路基填料多來自挖方路基產生的石料與爆破產生的廢石；在填石路基修筑前，對普通石塊篩分、破碎并進行強度測試，棄用粒徑過大石材；石料的最大粒徑不得超過填筑壓實厚度的2/3；填石路基壓實度受碾壓質量影響，若是碾壓質量不過關，會造成路基不均勻沉降；對比土質路基，填石路基填料壓縮模量相對較大，可能發生壓縮變形，降低施工質量；因軟巖石強度低，比較容易被壓碎，損壞路基骨架，故進行填石路基施工時不考慮軟巖石[1]。

3 填石路基施工注意事項

3.1 地基承載力

若地基承載力低，很難保證填石路基施工的可持續性。因高速公路施工會經過一些地形復雜區域，需要進行大規模回填，可以保證地基穩定性，且這種情況下對施工技術、原料特性等要求較高，故在施工前需測出各路段地基的承載力，再設計填石路基施工方案。

3.2 地基排水

在施工現場，有河流經過時會滲入地基，形成水體空隙，若是空隙較大，會讓其中的水從流入地基深層，會影響路基施工質量，后續地下水還會不斷沖擊路基，故而在填石路基施工進程中，應安排地基排水工程同步施工，解決現存與潛在的水體危害[2]。

3.3 地質勘察

綜合政府相關部門提供的道路資料，安排人員做好后續的地質勘探工作，掌握高速公路施工區域的地質情況，包括土壤環境、水利條件、地形地貌等，據此配備相應的施工團隊、機械設備等。

3.4 填料選擇

結合施工經驗，參考同類型高速公路工程填料選擇情況，要求填料粒徑滿足以下條件：進行路基分區，上路床最大粒徑15cm、最大厚度30cm、最大激振力30t；下路床最大粒徑20cm、最大厚度30cm、最大激振力30t；上路堤最大粒徑30cm、最大厚度50cm、最大激振力50t；下路堤最大粒徑35cm、最大厚度60cm、最大激振力50t。相關研究指出，填料級配會在一定程度上影響路基施工質量，為保證路基施工質量，應確保填料尺寸、性能指標滿足施工所需，要求填料曲率系數在1～3 之間，不均勻系數不低于5[3]。

4 填石路基施工要點

4.1 施工準備

填石路基施工技術在高速公路工程中的應用涉及多項要素，因此需要做好施工準備工作，為施工質量提供保障。在施工準備中需要關注以下要點：

第一，技術準備。進行填石路基施工前，需要對工程地質、交通環境、周邊情況、水文因素等進行分析，確定工程量、技術要求、施工內容等。可通過BIM技術進行施工方案推演，以篩查方案中的缺漏、問題與不切實際之處，并進行針對性的調整，以保證施工方案的可行性。同時，結合施工標準，對各個控制點進行復測，提供準確的測量基準。

第二，施工機械設備準備。包括自卸車、挖掘機、推土機、壓路機、灑水車等，安排好各項機械設備的進場順序、停放位置，安排專人對其使用過程加以管理，避免各道施工工序相互影響。

第三，測量放樣。結合方案設計要求、控制點位置等進行測量放樣，分別在邊坡坡腳、道路邊樁、中樁處設置測量點，收集測量數據，為后續路基施工提供參考。

第四，做好技術交底。組織會議，以設計人員為主，就填石路基施工方案展開技術交底，回答施工方、監理方等提出的相關疑問，避免因各方對施工方案不理解引發相關質量問題，同時應對技術交底會議形成書面記錄[4]。

4.2 試驗段施工

試驗段施工的主要目的是驗證施工方案可行性，避免在正式施工中出現質量、安全、進度問題。試驗段施工應注意以下要點：

第一，基底經檢驗達標后，結合自卸車容量計算堆土間距，選擇施工路段打上網格，有序卸土，按照設計松鋪厚度，在路基寬度范圍內通過推土機進行攤鋪；完成攤鋪后通過平地機整平，形成路拱，測量厚度、含水量等，相關參數滿足要求方可進行碾壓。

第二，碾壓過程采用振動壓路機。碾壓時，測定、記錄各路段土層厚度、密實度等參數，確保達到設計標準。

第三，完成試驗段施工后，對施工過程加以總結，設定施工參數。主要包括：每次土石方卸料、推土機推平以及壓力機碾壓的路面長度；可達密實度要求的土層松鋪系數；最適宜的機械設備組合、壓實遍數等。上報試驗段收集的各項參數，推進后續施工[5]。

4.3 基底處理

在路基填筑前進行基底處理，以保證填筑穩定性，滿足路基承載力要求。基底處理主要涉及以下工作：

第一，清理路基內雜物、雜草、碎土塊等，優化排水溝布置方式，壓實基底；清除地表殘留的腐殖土、草皮等，清理厚度不低于30cm，再通過推土機完成基底整平工作，最后用壓路機徹底壓實，用專業儀器測量壓實度，確保其達到相關標準。主線路基基底壓實度不低于90%，挖方路基、零填路基壓實度不低于96%。

第二，如果原地面是非巖質地面，在路基填筑時提前在基底鋪上碎石土、碎石過渡層，要求厚度為30cm；若原地面有洞穴、坑等，必須將其中的沉積物清理干凈，再選擇合適填料分層回填、壓實；若地面存在露出地下水、泉眼等，將水排出后再填筑路基；若地基是軟土，選擇強度和質量符合標準的填料進行軟土換填，換填后進行路基填筑施工[6]。

4.4 填料運輸

結合工程基本情況，選擇全寬水平填筑法。進行填料運輸時，需要關注以下要點：

第一，篩除或破碎超粒徑填料后裝載石料。為避免運輸時出現離析問題，需要通過專業儀器檢測填石料的均勻性與穩定性。同時，為保證運輸效率和節約成本，應結合路基開挖情況和施工進程合理安排運輸車輛。

第二，操作挖掘機和自卸汽車的人員必須取得相關證書，避免無證操作。填料運輸到施工場地后，進行質量校核，避免因材料問題影響正常施工。結合各填料用途，在施工場地內劃出不同的存放區域，填料運輸到施工現場后，存放至指定區域，減少后期施工中的二次搬運，避免因此出現填料損壞的情況。

4.5 邊坡砌筑

進行邊坡砌筑前，需要清理路基雜物，并按照每層1m 的要求壓實路基。進行邊坡砌筑時，需要注意以下要點：

第一，根據填石路基的強度和穩定性要求，選擇適宜的臺階砌筑和邊坡砌筑方法。如果填石路基的填方厚度＜2m，則要求邊坡砌筑的厚度≥1m；如果填石路基的厚度處于2～6m 之間，則要求邊坡砌筑的厚度≥6.5m[7]。

第二，如果填石路基的厚度超過設計標準，需要選擇堅硬、沒有縫隙的石料進行砌筑，砌筑灰縫厚度3cm 左右。必要時需通過砂漿填充石塊之間的縫隙，并每隔20m 布置深度適宜的伸縮縫。

4.6 攤鋪

進行攤鋪時，應結合高速公路各段實際情況，靈活選擇以下攤鋪方法：

首先，漸進式攤鋪法，操作自卸車在高速公路基上前進，設定前進速度和卸料速度，后續用推土機慢慢整平。

其次，反向攤鋪法，將材料裝載在翻斗車上，逐步卸載在已壓實路基上，通過推土機進行整平。該方法的局限性較大，多用于填料中包含各種精細材料的攤鋪情況。

最后，混合攤鋪法，該方法結合了反向攤鋪和漸進式攤鋪的優勢。由于石料粒徑相差較大時，難以整平，且會讓大粒徑碎石散落在路基表面，出現粗、細粒徑骨料離析現象，因此綜合兩種攤鋪法施工效果，在混合攤鋪法施工過程中，先采用漸進式攤鋪法，控制自卸車卸載、攤鋪同步進行，引導翻斗車將卸料卸到指定位置，再在最后收尾階段引入反向攤鋪法，進行路基攤鋪材料的精細化處理；在施工現場開辟出面積50～100m2、高度10m 的卸石區，通過大功率推土機整平，讓大礫石處于低處、小礫石嵌入大礫石縫隙。

4.7 壓實

路基壓實施工應關注以下要點：

第一，將靠近路肩兩側位置壓實后再壓實中間，壓實路線、輪碾保持縱向平行，并進行反復碾壓；夯錘保持弧形，持續夯實后，不間斷測量夯實密度，夯實密度達標后向后移動夯錘，進行下一個路基模塊夯實；各行間重疊不少于40cm、前后相鄰區段應重疊50cm，并關注夯實質量、安全問題。

第二，滿夯后碾壓三遍。由重錘完成部分狹窄區域夯實工作，解決夯實機不易進入的問題，在重錘下落時，為避免出現彈跳現象，除了規范操作過程，還需檢驗壓實度；填石路基頂面至路床頂面以下50cm 處，需按照規定進行碾壓。

第三，引入鋼球法檢測壓實度。每間距25m 選擇一個斷面，結合路線斷面、縱向延伸情況，布設若干檢測點；埋設鋼球時，保證鋼球外露大約2cm，通過壓路機反復碾壓；在碾壓過程中，向前碾壓時選擇振動碾壓法，退后碾壓時選擇靜壓法，為保證碾壓質量，需控制碾壓速度，并保證一次碾壓；完成碾壓工作后，核對鋼球高度在各階段的變化情況。

4.8 試驗檢測與控制

為保證填石路基施工質量，需對其進行試驗檢測，并采取相關質量控制策略：

第一，選擇適宜長度試驗段，設計檢測方案，測定路基質量，結合路段長度設定檢測點，分別在7d、14d、28d、60d 測量路基頂面實際沉降狀況。

第二，控制策略。質量控制應覆蓋各個層面，主要包括以下內容：設定分層攤鋪厚度0.5m，嚴禁隨意調整；填石路基傾填前，在路基邊坡坡腳選擇粒徑＞30cm石料砌筑；逐層填筑前，設計填筑方案，進行填料質量檢測，避免影響填筑效果；在石塊級配差、填層厚、粒徑大、石塊間空隙大時，每層表面空隙中掃入粗砂、石屑、石渣等，再通過壓力水漿砂沖下部，持續數次，讓空隙填滿；路堤填料巖性相差大時，不同巖性可分段、分層填筑，若是隧道、路塹基巖巖種不同，應購置對應材料進行分層填筑，并保證石料粒徑、強度滿足規定要求；施工階段，需嚴格控制壓實度，密切監視各階段施工流程，針對填石路基含水量過低或者過高的情況，進行針對性的干預、處理，且切忌在雨天施工，合理安排各階段施工順序，提升施工質量。

5 結語

文章結合安徽池州某高速公路工程分析了填石路基施工技術應用過程，先分析了填石路基施工特點，之后從地基承載力、地基排水、地質勘察、填料選擇四個方面就施工中的注意事項進行了梳理，指明在填石路基施工中應嚴控施工標準、明確各階段核心工作，以達到施工預期目標。在填石路基施工技術發展中，應著力提升施工標準性、系統化，減少施工誤差，提升施工質量。