公路填石路基施工關鍵技術研究

中圖分類號 U416 文獻標識碼 A 文章編號 2096-8949（2025）08-0050-03

0 引言

面對日益增長的交通需求和日益復雜的地理環境，公路填石路基施工面臨著諸多挑戰，如材料來源多樣性、地質條件復雜性、施工環境多變性等。文章旨在通過系統梳理和分析填石路基施工中的各個環節，探討其內在規律和影響因素，為公路填石路基施工提供科學、系統、實用的理論指導和技術支持。

1工程概況

某山區二級公路設計項目，線路穿越高山與丘陵交錯的地帶，地形起伏顯著，最高點與最低點間存在高達千米的垂直落差，極大地考驗了路線規劃與設計工作。該區域得天獨厚的自然條件也為施工帶來了積極因素—一山嶺重丘區域內石灰巖資源豐富，其物理力學性質優良，完全符合路基填筑的高質量要求。

2 填石路基的特點

填石路基經過合理設計和施工后，能夠形成整體性良好的路基結構。由于其透水性強，有利于路基內部水分的排出，減少了因水分積聚而引起的路基病害。填石路基在壓實后能夠形成較為密實的結構，具有較高的抗變形能力。即使在地基發生一定沉降的情況下，填石路基也能通過顆粒之間的嵌擠作用保持整體穩定性，避免產生過大的變形。

填石路基施工中使用的石料粒徑存在較大差異，粒徑 ，含量 gt; 7 0 % 的石料填筑而成的路基稱為填石路基。在攤鋪過程中，石料可能會被擠壓、壓碎，需要嚴格控制石料的抗壓強度和風化程度。具體分類見表1所示。

3公路填石路基施工關鍵技術

3.1 施工前期準備

3.1.1技術準備

填料的密實性直接影響其孔隙率，進而影響路基的滲透性、穩定性和承載能力。填料的抗壓強度與其密實度呈正相關關系，即抗壓強度越高，通常意味著填料的密實度越好，孔隙率相對較低。為了準確計算孔隙率，通常需要進行一系列試驗室測試，如密度試驗、吸水率試驗、顆粒分析試驗等，以獲取填料的干密度、孔隙比等關鍵參數。

花崗巖強度在 6 0 M P a 以上，表明該填料在水平方向上具有較高的抗壓能力。這種強度特性有助于抵抗來自水平方向（如側向土壓力、車輛行駛產生的橫向力等）的荷載，對保持路基的穩定性至關重要。石灰巖強度在3 0 M P a 以上，雖然低于花崗巖的強度，但仍處于較高水平。這表示填料在垂直方向上也能承受較大的壓力，滿足路基在垂直荷載（如車輛自重、交通荷載等）作用下的穩定性要求。

3.1.2機械設備與材料準備

（1）主要機械設備準備。

土方施工機械包括：推土機，用于淺挖及短距離運土，經濟運距一般為 2 0 ～ 5 0 m ，適用于路基的初步平整和短距離土石方運輸。挖掘機，包括履帶式和輪胎式，主要用于開挖土方、軟石，并可進行裝載。根據鏟斗類型，分為正鏟、反鏟、拉鏟和抓鏟挖掘機，適用于不同深度和范圍的挖掘作業。裝載機，主要用來鏟、裝、卸、運散裝物料，也可對巖石、硬土進行輕度鏟掘作業，是土石方運輸的重要設備。自卸汽車，主要用于土方、砂石、松散物料的運輸，因其裝卸效率高，是施工現場不可或缺的運輸工具。平地機，利用刮刀整平路基填筑面，確保路基的平整度，是路基整型工程中的關鍵設備。

壓實機械包括：壓路機，可分為靜力碾壓式、振動碾壓式和夯擊式等多種類型，用于對路基填料進行反復碾壓。對于填石路基，常采用振動壓路機或輪胎壓路機進行壓實。在特定區域或邊角地帶，可能需要使用夯實機進行補充壓實，以提高路基的密實度。

（2）材料準備。

填石路基的石料應主要來源于路塹和隧道爆破后的石料，且需滿足一定的強度和風化程度要求。石料強度（飽水試件的極限抗壓強度）應不小于 （用于護坡的石料強度不應低于 2 0 M P a ）。石料粒徑需符合設計要求，一般情況下，最大粒徑不宜超過層厚的2/3。在高速公路及一級公路填石路基路床頂面以下 5 0 c m 范圍內，填料最大粒徑不得大于 ；其他等級公路填石路基，路床頂面以下 3 0 c m 范圍內，填料最大粒徑不應大于 。除了石料外，還需準備其他輔助材料，如水泥、鋼筋、砂子等，用于防護、支擋和排水工程的建設。

3.2 填石路基施工技術

3.2.1 地基處理

在填石路基填筑前，應對原地面進行表面清理，清除樹木、雜草等雜物。對于耕植土地段，應清除表土至少 深。清除雜物后，用滿足規范要求的土料回填原地面的坑、洞等，并按規定進行壓實。如果基底為松散土，應確保其壓實度不小于 90 % ；當填石路基高度小于 8 0 c m 時，基底壓實度不應小于 9 5 % 。當填石路基填筑高度小于 1 0 m 時，地基承載力不宜低于 ；高度為 1 0 ～ 2 0 m 時，地基承載力不宜低于 ；高度大于 2 0 m 時，路基應填筑在巖石基面上。若遇到膨脹土、鹽漬土、黃土等不良地基時，應視具體工程條件采取清淤、排水固結、拋石擠淤、換填或復合地基等技術措施進行加固處理[2]。

由于填石路基的孔隙較大，水較易從邊坡或路面等部位進入路基中。因此，在地基處理過程中，應特別注意排水與防水措施。可以設置排水溝、滲溝等排水設施，確保路基內部和周圍區域的水分能夠及時排出。在地基處理過程中，應嚴格控制填料的質量和使用數量。填料的強度和風化程度需滿足設計要求，粒徑分布應合理。加強對地基的監測和檢測工作，包括地基沉降觀測、水平位移觀測等，以及時發現和處理可能出現的問題。

3.2.2 開采石料

爆破開采得到的碎石應保證粒徑在 5 0 0 m m 以內，特別是在路床區域內，碎石粒徑更是需要嚴格控制在1 5 0 m m 以下，當碎石中存在粒徑超過 的大塊填料時，這些大塊填料的存在會顯著降低路基的密實度和均勻性，增加施工難度，甚至可能引發路基沉降、開裂等質量問題。因此，對于大塊填料的控制顯得尤為重要。一般來說，大塊率應控制在 3 % ～ 5 % 以內。

為了降低大塊率，提高破碎效果，光面爆破和預裂爆破是兩種常用的方法，通過精確控制爆破能量和爆破方向，使巖石沿預定方向裂開，從而得到粒徑較為均勻的碎石；炮孔束爆破則是利用多個炮孔同時起爆產生的強大沖擊波，使巖石在短時間內受到多次沖擊而破碎，進而提高破碎效果；逐孔起爆和多排微差爆破則是通過控制爆破順序和時間間隔，使爆破產生的能量在時間和空間上得到合理分配，從而減少爆破振動和沖擊波對周圍環境的影響；多層裝藥則是根據巖石的物理力學特性和爆破要求，在炮孔內不同深度處裝填不同種類和藥量的炸藥，以實現更精確的爆破控制。

為了降低炸藥消耗并進一步提高爆破效果，還可以采用先進的爆破設計軟件和模擬技術，對爆破方案進行優化設計。通過模擬不同爆破參數下的爆破效果，選擇最佳的爆破方案，實現炸藥消耗的最小化和破碎效果的最大化。

3.2.3 石料填筑

對于粒徑較大且形狀不規則的材料，應優先用于底層路基的填筑。大粒徑材料在底層能夠形成穩定的支撐層，增強路基的承載能力。對于粒徑適中、形狀均勻且質量優良的材料，應作為表層填筑的首選。表層填筑時，應嚴格控制孔隙率，確保碎石間緊密嵌合，通過充分壓實來增加路基的密實度和整體強度。

在整個路基的填筑過程中，應遵循分層填筑、逐層壓實的原則。每層的填筑厚度應嚴格控制在合理范圍內，一般不超過 3 0 c m 。過厚的填筑層會導致壓實困難，影響壓實效果；而過薄的填筑層則會增加施工難度和成本。在填筑過程中，應根據實際情況和壓實設備的能力，合理確定每層的填筑厚度。在整個路段的填筑過程中，應從低處向高處進行作業。

在正式施工前，先鋪筑試驗路段，滿足孔隙率要求的松鋪厚度、壓實機械組合、壓實速度及壓實遍數、沉降差等參數。每填筑完一層后，進行自檢，合格后報監理工程師批準，經工程師認可后，進行下一層的施工。試驗路段目的是確定工藝流程和工藝參數，控制壓實過程；用最終標準的沉降差指標檢測壓實質量。

3.2.4鋪層整平

在攤鋪碎石等硬質填料時，應嚴格避免使用土料或其他軟質材料來填充鋪層間的空隙。土料與碎石的物理性質差異較大，其壓縮性、透水性及強度均不如碎石，使用土料填充會導致鋪層整體性能下降，并產生路基不均勻沉降，影響路基的穩定性和耐久性。遇到粒徑超過填層設計要求的填料，應及時采取人工配合機械的方法進行破碎或清除。人工操作可以精確識別并處理大塊填料，而機械破碎則能高效地將大塊填料分解成符合要求的粒徑。

整平后的鋪層表面應平順、無明顯的石塊突出或凹陷。這要求施工人員使用合適的整平機械（如平地機、推土機等）對鋪層進行反復碾壓和修整，直至達到設計要求的平整度。同時，還應注意檢查碾壓作業面上是否有多余的填料殘留，如有應及時清除，以免影響后續施工和鋪層質量。

3.2.5 碾壓密實

通過試驗路段總結，整個碾壓過程分為7遍，以達到最佳的壓實效果。采用從兩側向中間的碾壓方式有助于減少路基的側向位移。同時，遵循先慢后快的原則，可以在初始階段給予路基更充分的適應時間，隨后逐漸提高碾壓速度，提高作業效率。

初始靜壓（1遍）：初步穩定填石路基，使碎石間形成初步接觸。以 2 . 5 ～ 3 . 0 k m/ h 的慢速進行，壓路機能夠均勻且充分地壓實碎石層。通過慢速靜壓，使碎石層表面趨于平整，為后續的振動碾壓奠定基礎。

弱振碾壓（1遍）：采用 1 9 0 k N 的激振力和 的振頻進行弱振碾壓。進一步密實碎石層，同時避免過大的振動力對路基造成破壞。經過弱振碾壓，路基的密實度有所提高，穩定性增強。

強振碾壓（4遍）：提高激振力至 3 3 0 k N ，保持振頻為 2 8 H z 進行強振碾壓。顯著增加路基的壓實度。此階段需進行4次強振碾壓，每次碾壓之間應重疊一定的寬度，壓實均勻無遺漏。高強度的振動碾壓，使碎石層間的空隙進一步減小，形成緊密的結合體，提高路基的承載能力和穩定性。

最終靜壓（1遍）：消除強振碾壓后可能產生的表面松散和微小裂紋，使路基表面更加平整和密實。與前兩次靜壓相同，以 的速度進行。最終靜壓完成后，路基表面應平整、密實、無明顯缺陷，為后續的工程施工提供堅實的基礎[4]。

在整個碾壓過程中，應密切監控壓路機的運行狀況和路基的壓實效果，及時調整碾壓參數和操作方法。壓路機在碾壓過程中保持平穩運行，避免急加速、急剎車等不當操作對路基造成損害。碾壓完成后，應對路基進行質量檢測和驗收，各項指標均符合設計要求。具體規范見表2所示。

3.2.6 邊坡防護

土質邊坡防護適用于填石路基中土質邊坡的防護。選用根系發達、葉莖低矮的草種，通過鋪設草皮或播種草籽來覆蓋邊坡表面，防止雨水沖刷和土壤侵蝕。在邊坡上種植紫穗槐、夾竹桃等灌木，利用灌木的根系固土作用，增強邊坡的穩定性。灌木宜在晚秋或初春種植，以利用季節條件促進生長。

巖石邊坡防護適用于填石路基中巖石邊坡的防護。對于易風化但尚未嚴重風化的巖石邊坡，采用噴漿（包括重力式噴漿和機械噴漿）進行防護。噴漿前需清理坡面，噴漿厚度一般為 1 ～ 2 c m 。對于風化嚴重、節理發育的巖石邊坡，可采用錨桿鋼絲網噴漿或噴射鋼纖維混凝土進行加固。較干燥的、穩定的巖石邊坡采用三合土（水泥、石灰、爐碴等混合材料）進行抹面處理，形成保護層，防止雨水侵入和風化。對于較堅硬的、節理裂縫多而細的巖石邊坡，采用勾縫處理以防止雨水侵入；對于裂縫大而深的巖石邊坡，則采用灌漿處理以增強巖石的整體性。

土工合成材料防護適用于各種類型邊坡的防護，特別是需要快速綠化和加固的邊坡。采用三維植被網墊植草防護，該網墊以熱塑性樹脂為原料，分四層形成立體網墊，質地疏松、柔韌，可充填儲存泥土和砂粒，具有抗水沖刷、固土蓄水等功能。施工時需先清理坡面，鋪設三維植被網墊，再填充改良土并噴播草籽。通過鋪設土工格柵或土工網來加固邊坡土壤，防止土壤流失和邊坡滑移。土工格柵或土工網需按一定間距和深度埋入土中，并用U形釘等固定。

根據邊坡類型、地質條件及設計要求選擇合適的防護材料。施工時需按照材料使用說明和施工工藝要求進行操作，對邊坡進行清理和修整，確保邊坡順直、圓滑、平整且穩定。清除不穩定的石塊和雜物，處理凸出或凹進的邊坡部分。設置必要的排水設施如排水溝、截水溝等，施工完成后需加強邊坡的養護管理，如定期澆水、修剪植被等。

4結論

該文通過對公路填石路基施工關鍵技術的深入研究，可以得出以下結論：填石路基施工前期準備工作是公路工程建設中的關鍵環節，填石材料的選擇是填石路基施工的基礎，分層填筑與壓實是填石路基施工的核心技術。其研究與應用對于提高公路工程建設質量、延長公路使用壽命、降低后期維護成本具有重要意義。

參考文獻

[1]公路路基施工技術規范：JTG/T3610—2019[S].北京：人民交通出版社，2019.

[2]公路工程質量檢驗評定標準第一冊土建工程：JTGF80/1—2017[S].北京：人民交通出版社，2018.

[3]呂艷宇.公路填石路基施工關鍵技術分析[J].交通世界，2024（24）：91-93.

[4]葉宇翔.公路填石路基施工技術要點分析[J].黑龍江交通科技，2024（8）：59-63.