泥結(jié)碎石路面在山區(qū)公路中的應(yīng)用效果與優(yōu)化分析

摘""要：泥結(jié)碎石路面是一種經(jīng)濟(jì)實(shí)用且性能穩(wěn)定的道路鋪設(shè)方式，這一路面類型材料來(lái)源廣泛，施工操作簡(jiǎn)便，加上相對(duì)較低的成本投入，在山區(qū)公路建設(shè)中備受青睞。盡管我國(guó)現(xiàn)行技術(shù)規(guī)范體系中，針對(duì)泥結(jié)碎石路面的具體施工方法、質(zhì)量驗(yàn)收流程及評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)尚未形成統(tǒng)一且詳盡的規(guī)定，實(shí)際上通過(guò)采取一系列科學(xué)合理的質(zhì)量管理措施，嚴(yán)格篩選并控制原材料的品質(zhì)，嚴(yán)格執(zhí)行施工流程中的每一步驟及加大施工質(zhì)量的監(jiān)測(cè)，均能提升泥結(jié)碎石路面的耐久性，有效延長(zhǎng)使用壽命，減少后期維護(hù)的頻率。關(guān)鍵詞：泥結(jié)碎石路面""公路工程""山區(qū)公路""路面結(jié)構(gòu)

中圖分類號(hào)：U416.2

Application"Effect"aAnd"Optimization"AnalysisMeasures"oOf"Mud"Bound"Crushed"Stone"Pavement"iIn"Mountainous"Roads

ZHANG"Yunshan

Gansu"Construction"Investment"Transportation"Construction"Co.，"Ltd.，"Lanzhou，"Gansu"Province，"730000"China

Abstract："Mud"bound"crushed"stone"pavement"is"an"economical，"practical，"and"stable"road"laying"method."This"type"of"pavement"material"has"a"wide"range"of"material"sources，"simple"is"easy"to"construction"operations，"and"has"relatively"low""cost"investment，"making"it"highly"favored"in"mountainous"road"construction."Although"there"are"no"unified"and"detailed"regulations"on"the"specific"construction"methods，"quality"acceptance"processes，"and"evaluation"standards"for"clay"bound"crushed"stone"pavement"in"China's"current"technical"specification"system，"in"fact，"by"adopting"a"series"of"scientific"and"reasonable"quality"management"measures，"strictly"screening"and"controlling"the"quality"of"raw"materials，"strictly"implementing"every"step"in"the"construction"process，"and"increasing"the"monitoring"of"construction"quality，"the"durability"of"clay"bound"crushed"stone"pavement"can"be"improved，"the"service"life"can"be"effectively"extended，"and"the"frequency"of"later"maintenance"can"be"reduced.Key"Wwords："Mud"gravel"Clay"bound"pavement;"Highway"engineering;"Mountainous"roads;"Application"effect;"Optimization"measures"；Pavement"structure

泥結(jié)碎石路面是一種獨(dú)特的路面構(gòu)造方式，運(yùn)用黏土、亞黏土等黏結(jié)材料的特性，將這些材料與碎石顆粒緊密結(jié)合，形成一種既堅(jiān)固又穩(wěn)定的路面結(jié)構(gòu)。這種路面結(jié)構(gòu)的構(gòu)建原理是通過(guò)黏結(jié)材料的黏附力和凝聚力，將分散的碎石顆粒緊密地黏合在一起，構(gòu)成一個(gè)整體性強(qiáng)、承載能力高的路面層。泥結(jié)碎石路面的施工過(guò)程中，要嚴(yán)格控制各個(gè)環(huán)節(jié)的質(zhì)量，使最終的路面性能達(dá)到設(shè)計(jì)要求。文章結(jié)合實(shí)例闡述泥結(jié)碎石路面在山區(qū)公路中的施工技術(shù)和質(zhì)量控制。

1""工程案例

某林業(yè)保護(hù)中心，作為區(qū)域內(nèi)森林資源保護(hù)的關(guān)鍵機(jī)構(gòu)，肩負(fù)維護(hù)生態(tài)平衡、保障森林安全的重要使命。由于近年來(lái)氣候變化，森林防火應(yīng)急道路的建設(shè)尤為迫切。為此，該林業(yè)保護(hù)中心決定實(shí)施一項(xiàng)森林防火應(yīng)急道路建設(shè)項(xiàng)目。計(jì)劃在某生態(tài)建設(shè)管護(hù)中心的林場(chǎng)內(nèi)建設(shè)49條林區(qū)四級(jí)道路，總長(zhǎng)171.125"km，包括新建48條道路和改造1條現(xiàn)有道路，路面類型為泥結(jié)碎石路面。

2""泥結(jié)碎石路面在山區(qū)公路中的施工工藝

2.1""施工工序

泥結(jié)碎石路面的施工方式多樣，主要包括灌漿法、拌和法、層鋪法3種，在實(shí)際操作中，灌漿法和拌和法因高效實(shí)用性更為常用[1]。灌漿法首先要對(duì)施工場(chǎng)地進(jìn)行徹底的清理，再進(jìn)行施工放樣，接著挖設(shè)路槽，對(duì)路基進(jìn)行充分的碾壓，在此基礎(chǔ)上均勻攤鋪碎石，并進(jìn)行初步的預(yù)碾壓。另外，通過(guò)灌漿工藝，將黏土漿液均勻注入碎石層中，填充碎石間的空隙，增強(qiáng)碎石間的黏結(jié)力。待漿液滲透并固化后，進(jìn)行帶漿碾壓，最后進(jìn)行最終的碾壓作業(yè)。拌和法則在清理場(chǎng)地、施工放樣、挖路槽和路基碾壓等基礎(chǔ)步驟上與灌漿法保持一致。

2.2""施工方法及步驟

灌漿法的施工過(guò)程中，預(yù)碾碎石是一個(gè)重要的環(huán)節(jié)，通過(guò)適度的碾壓使碎石顆粒初步嵌擠達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。進(jìn)行碎石攤鋪?zhàn)鳂I(yè)時(shí)，通常會(huì)采用一個(gè)經(jīng)過(guò)計(jì)算的壓實(shí)系數(shù)[2]。這個(gè)壓實(shí)系數(shù)的確定是依據(jù)碎石的最大粒徑與鋪設(shè)厚度之間的比值來(lái)進(jìn)行科學(xué)設(shè)定，數(shù)值范圍大致在120～130之間浮動(dòng)。具體而言，當(dāng)碎石的最大粒徑與鋪設(shè)厚度的比值接近0.5時(shí)，碎石顆粒相對(duì)較大且鋪設(shè)層相對(duì)較薄，此時(shí)選擇較高的壓實(shí)系數(shù)。相反，如果這一比值較大，即碎石顆粒相對(duì)較小或鋪設(shè)層相對(duì)較厚，那么壓實(shí)系數(shù)則會(huì)相應(yīng)地趨近于120，避免過(guò)度壓實(shí)導(dǎo)致碎石層結(jié)構(gòu)破壞。（1）初壓階段，可以采用8雙輪碾壓機(jī)對(duì)碎石層進(jìn)行3～4遍的碾壓作業(yè)，使粗碎石顆粒能穩(wěn)固地嵌入基層，形成穩(wěn)定的路面基礎(chǔ)。（2）灌漿環(huán)節(jié)，若碎石過(guò)于干燥，可以適當(dāng)灑水濕潤(rùn)碎石表面，有助于泥漿一次性灌透。泥漿澆灌到一定面積后，均勻撒布一層5～15"mm厚的嵌縫料，這一步驟有助于進(jìn)一步填充碎石縫隙，提高路面的整體穩(wěn)定性。（3）帶漿碾壓環(huán)節(jié)，主要利用中型碾壓機(jī)的強(qiáng)大壓實(shí)能力，使泥漿能夠均勻且充分地滲透到碎石的每一個(gè)縫隙之中，增強(qiáng)碎石層之間的黏結(jié)力，提高路面的整體穩(wěn)定性。次日，當(dāng)路面初步穩(wěn)定后進(jìn)行一系列的填補(bǔ)和修整工作，對(duì)路面上的凹陷和不平整區(qū)域進(jìn)行填充及對(duì)超出設(shè)計(jì)高度的部分進(jìn)行削平，保障路面達(dá)到規(guī)定的平整度和密實(shí)度的要求。在路面表面已經(jīng)干燥但內(nèi)部泥漿仍處于半濕狀態(tài)的理想時(shí)機(jī)要進(jìn)行最終的碾壓作業(yè)，碾壓通常要進(jìn)行2～3遍，每次碾壓都要充分的壓實(shí)路面。碾壓過(guò)程中還會(huì)撒鋪一層厚度約為3～5"mm的石屑，均勻地掃開，進(jìn)一步增加路面的粗糙度和抗滑性能。在接縫處及路段銜接處，要特別注意處理，確保平整密合，避免出現(xiàn)裂縫或凹凸不平的現(xiàn)象。

拌和法施工時(shí)，首先進(jìn)行鋪土步驟，將預(yù)先計(jì)算好的土量均勻地鋪設(shè)在碎石層的表面，通過(guò)找平操作使土層分布均勻，無(wú)堆積或凹陷現(xiàn)象。其次是拌和環(huán)節(jié)，采用機(jī)械或人工的方式進(jìn)行操作。在拌和過(guò)程中，每進(jìn)行一次拌和，都會(huì)適量地噴灑水分，使黏土能充分濕潤(rùn)并與碎石均勻混合，可以使用拖拉機(jī)配備的雙鏵犁進(jìn)行翻拌，通常需要翻拌3～4遍，直至粘土形成泥漿并與碎石緊密黏結(jié)在一起。再次，使用平地機(jī)對(duì)路面進(jìn)行整平，使路面符合設(shè)計(jì)要求的路拱形狀。從次，采用輕型壓機(jī)進(jìn)行預(yù)壓，進(jìn)一步鞏固路面的穩(wěn)定性。最后，進(jìn)入碾壓階段使用6～8"t的碾壓機(jī)進(jìn)行灑水碾壓，使泥漿能充分冒出并填充碎石縫隙，當(dāng)泥漿冒出至表層，并且縫隙中已形成一層泥漿時(shí)停止碾壓，等待路面稍干。

2.3""原材料的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及施工機(jī)械配置

路面建設(shè)中，原材料的選擇至關(guān)重要。在選取碎石材料時(shí)，優(yōu)先選用質(zhì)地堅(jiān)硬、耐久的花崗巖或石灰石作為原料，經(jīng)過(guò)軋制加工制成碎石[3]。這些碎石的強(qiáng)度等級(jí)不低于3級(jí)，具有足夠的強(qiáng)度和耐磨性能。在顆粒形狀上優(yōu)先選擇多棱角塊體狀，近似立方體的碎石，因?yàn)檫@種形狀能提高路面的整體強(qiáng)度和穩(wěn)定性，長(zhǎng)條、扁平狀或針片狀顆粒的含量被嚴(yán)格控制在20%以下。碎石的最大粒徑不超過(guò)37.5"mm，避免局部應(yīng)力集中和破壞。對(duì)無(wú)法獲取適宜石料的地區(qū)，可以考慮使用砂礫石或碎磚等材料作為替代。其中，碎磚的粒徑通常設(shè)計(jì)為路面厚度的0.8倍（如表1）。選擇石屑料時(shí)尤為注重粒徑范圍和整體質(zhì)量。具體來(lái)說(shuō)挑選的石屑料粒徑主要分布在2～5"mm之間，這一粒徑范圍使石屑料能緊密填充于碎石之間，增強(qiáng)路面的密實(shí)度。另外，嚴(yán)格控制粗砂中0.5"mm以下顆粒的含量，占比不超過(guò)15%，目的是優(yōu)化石屑料的級(jí)配，不同粒徑顆粒的合理搭配，實(shí)現(xiàn)最佳的填充效果和力學(xué)性能。黏性土：在黏性土的選擇上注重黏性指數(shù)，一般控制在12～15之間。黏性土在使用前需要經(jīng)過(guò)粉碎處理，土塊的最大粒徑不超過(guò)15"mm，嚴(yán)格排除有機(jī)質(zhì)和其他雜物，保證施工質(zhì)量。（1）水：使用清潔、無(wú)毒的水質(zhì)，嚴(yán)格按照施工規(guī)范控制硫酸鹽含量、含鹽量、pH值等關(guān)鍵指標(biāo)，保障施工過(guò)程的順利進(jìn)行和路面質(zhì)量的穩(wěn)定。（2）施工機(jī)械配置。自卸車和翻斗車用于原材料的運(yùn)輸；灑水車則負(fù)責(zé)施工過(guò)程中的灑水作業(yè)，保障材料濕潤(rùn)；平地機(jī)用于路面的平整工作，保持路面平整度和美觀度；挖掘機(jī)和推土機(jī)則用于土方的開挖和回填作業(yè)；此外還要配備碾壓機(jī)或其他夯實(shí)機(jī)具，用于路面的壓實(shí)和夯實(shí)工作，確保路面的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。

3""施工品質(zhì)管控要點(diǎn)

進(jìn)行測(cè)量放線作業(yè)時(shí)，建議將測(cè)量控制樁的間距設(shè)定為大約每10"m設(shè)置一個(gè)[4]。完成控制樁的測(cè)設(shè)作業(yè)之后，緊接著要在施工區(qū)域的起始端植入925型號(hào)的鋼筋樁，鋼筋樁的植入過(guò)程要牢固地固定在預(yù)定位置，能承受住后續(xù)操作中的各種外力作用。緊接將拉力器的一端緊緊固定在已經(jīng)植入的鋼筋樁上，然后將另一端與鋼絲繩相連接，并施加至少10"N以上的拉力。進(jìn)行碎石攤鋪之前，確保路床基礎(chǔ)施工已經(jīng)完成并通過(guò)驗(yàn)收，同時(shí)現(xiàn)場(chǎng)的道路運(yùn)輸需保持暢通。此外，各類測(cè)樁需準(zhǔn)備齊全、牢固可靠不得妨礙各道工序的正常施工。

3.1""碎石攤鋪?zhàn)鳂I(yè)

將每個(gè)流水段合理地劃分為40～50"m的長(zhǎng)度區(qū)間，這一劃分基于碎石用量的精確計(jì)算，確定所需的卸料車數(shù)量。碎石的布料方式采用梅花形布局，這種方式能使碎石分布均勻，提高路面的整體質(zhì)量。

碎石層初步達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)后，緊接著進(jìn)行下一步的壓實(shí)作業(yè)。采用輕型碾壓機(jī)從道路兩側(cè)向中心進(jìn)行慢速穩(wěn)壓，促進(jìn)碎石顆粒的緊密排列并初步形成平整的平面。穩(wěn)壓作業(yè)完成后，立即進(jìn)行灑水作業(yè)，進(jìn)一步促進(jìn)碎石層的穩(wěn)定。

3.2""制備泥漿

制備泥漿的過(guò)程中，遵循特定的水土比例來(lái)進(jìn)行混合，設(shè)定體積比0.8～1.1之間。同時(shí)還對(duì)黏土的使用量進(jìn)行嚴(yán)格的控制，不超過(guò)混合料總重的15%～18%這一范圍。泥漿的拌制是一個(gè)復(fù)雜而精細(xì)的過(guò)程，需要嚴(yán)格控制水土比例、黏土用量及泥漿的稠度和均勻性等多個(gè)因素。

3.3""灌漿

灌漿作業(yè)的核心是要使泥漿能均勻且充分地澆灌到碎石間的每一個(gè)孔隙之中，直至泥漿的表面與碎石層保持齊平狀態(tài)，同時(shí)保證碎石的棱角部分能自然地露出于泥漿之上。灌漿完成后的1～2"h內(nèi)，隨著泥漿的逐漸下沉和孔隙中空氣的排出，要在尚未干燥的碎石層表面上均勻地撒鋪一層石屑嵌縫料，填塞碎石層中可能存在的細(xì)小空隙，增強(qiáng)碎石層的密實(shí)度[5]。當(dāng)灌漿作業(yè)全面完成，路面表面呈現(xiàn)出干燥的跡象，但內(nèi)部的泥漿仍然保持半濕狀態(tài)時(shí)，應(yīng)立即啟動(dòng)中型碾壓機(jī)，對(duì)路基的全斷面進(jìn)行壓實(shí)作業(yè)，使碎石縫隙內(nèi)的泥漿被翻出并與所撒的石屑料緊密結(jié)合，最終形成堅(jiān)固且整體的路面結(jié)構(gòu)。

4""結(jié)語(yǔ)

總而言之，泥結(jié)碎石材料因經(jīng)濟(jì)實(shí)用、施工簡(jiǎn)便的特性，被廣泛地應(yīng)用于山區(qū)公路的路面面層構(gòu)建中，泥結(jié)碎石道路的建設(shè)不僅在于低廉的建設(shè)成本，還在于背后所蘊(yùn)含地對(duì)原材料質(zhì)量、施工工藝及施工質(zhì)量控制的嚴(yán)格要求。這些措施的實(shí)施，不僅能夠有效提升道路的耐久性與承載能力，還能在長(zhǎng)遠(yuǎn)意義上節(jié)省大量的維護(hù)成本，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益的雙重提升。

參考文獻(xiàn)

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[3]吳麗凡.同步加纖碎石下封層技術(shù)在路面施工中的應(yīng)用[J].交通世界，2024（23）：122-124.

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