公路工程項(xiàng)目建設(shè)中填石路基施工技術(shù)應(yīng)用研究

摘 要：填石路基作為公路工程建設(shè)的基礎(chǔ)，其施工質(zhì)量直接影響著路面的使用性能和使用壽命。文章從

隨著我國交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的快速發(fā)展，公路工程項(xiàng)目建設(shè)規(guī)模不斷擴(kuò)大，施工技術(shù)難度也在不斷增加。作為公路工程的基礎(chǔ)組成部分，填石路基直接影響著公路的使用性能和使用壽命。填石路基施工技術(shù)的合理應(yīng)用，不僅關(guān)乎工程質(zhì)量，更關(guān)系到工程造價(jià)和工期。如何在不同的公路工程建設(shè)場景下，科學(xué)選擇和應(yīng)用填石路基施工技術(shù)，實(shí)現(xiàn)工程質(zhì)量、進(jìn)度、成本和安全的最優(yōu)化，已成為公路工程建設(shè)領(lǐng)域亟須研究的重要課題。

1 公路工程填石路基施工技術(shù)要求分析

1.1 填石材料選擇要求與質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

填石材料的選擇是填石路基施工的首要環(huán)節(jié)，其質(zhì)量直接決定了路基的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。根據(jù)我國現(xiàn)行的公路工程技術(shù)規(guī)范，填石材料通常應(yīng)選用質(zhì)地堅(jiān)硬、耐久性好、級配合理的碎石或礫石。具體到材料性能指標(biāo)，碎石的抗壓強(qiáng)度不應(yīng)低于60兆帕，軟化系數(shù)不小于0.75，這些指標(biāo)保證了碎石在受力和遇水時(shí)能夠保持穩(wěn)定的力學(xué)性能；對于礫石而言，壓碎指標(biāo)應(yīng)大于12%，針片狀顆粒含量則不宜超過15%，這樣可以確保礫石顆粒形狀相對規(guī)則，有利于提高路基的密實(shí)度。與此同時(shí)，為了保證填石材料的耐久性和排水性，對其含泥量和有機(jī)質(zhì)含量也有嚴(yán)格限定，分別不應(yīng)超過5%和0.5%。這些明確的技術(shù)指標(biāo)為填石材料的選用提供了科學(xué)依據(jù)和質(zhì)量保障[1]。

當(dāng)然，材料選擇還應(yīng)契合具體工程實(shí)際。通過室內(nèi)試驗(yàn)和配合比設(shè)計(jì)，確定填石材料的顆粒級配、最大干密度、CBR值等力學(xué)參數(shù)，使其滿足路基設(shè)計(jì)要求。對于承載要求更高的特殊路段，如橋頭路基、隧道路基等，填石材料的選用標(biāo)準(zhǔn)可適度提高。同時(shí)，在材料采購階段，還應(yīng)加強(qiáng)現(xiàn)場驗(yàn)收和質(zhì)量把控，嚴(yán)把材料進(jìn)場關(guān)，堅(jiān)決杜絕不合格材料流入施工現(xiàn)場?？梢?，只有在技術(shù)規(guī)范指導(dǎo)下，結(jié)合工程實(shí)際，優(yōu)選高品質(zhì)填石材料，才能為后續(xù)施工奠定堅(jiān)實(shí)的質(zhì)量基礎(chǔ)。

1.2 施工質(zhì)量控制要求與檢測方法

填石路基施工的核心在于確保路基的密實(shí)度和均勻性，這對施工質(zhì)量控制提出了更高要求。為達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，填石施工必須采取分層填筑、分段碾壓的工藝流程，嚴(yán)格控制每層填料的松鋪厚度和碾壓遍數(shù)。以常規(guī)施工為例，采用15-20噸的振動碾，碾壓速度控制在每小時(shí)3-5公里，每層碾壓遍數(shù)不少于4遍，這樣才能保證碾壓的均勻性和有效性。質(zhì)量控制的關(guān)鍵在于過程控制，貫穿施工全周期。

與此同時(shí)，質(zhì)量檢測應(yīng)形成閉環(huán)管理。通過在關(guān)鍵部位和關(guān)鍵工序設(shè)置檢測點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)全方位、全過程的質(zhì)量監(jiān)控。灌砂法、環(huán)刀法、水袋法等常用現(xiàn)場檢測手段，可有效檢測壓實(shí)度、彈性模量、回彈模量等指標(biāo)。檢測數(shù)據(jù)須做到及時(shí)反饋、快速響應(yīng)，一旦發(fā)現(xiàn)問題，馬上停工整改，避免質(zhì)量缺陷蔓延。動態(tài)質(zhì)控、實(shí)時(shí)糾偏，是填石路基施工必須堅(jiān)持的原則。

此外，含水量控制也是質(zhì)量管理的重點(diǎn)內(nèi)容。含水量是影響填石材料壓實(shí)效果的關(guān)鍵因素，過高或過低都會帶來質(zhì)量隱患。因此，施工中應(yīng)根據(jù)材料的最優(yōu)含水率，結(jié)合天氣和現(xiàn)場情況，通過灑水和晾曬等措施，將含水率動態(tài)調(diào)控在合理范圍內(nèi)。

1.3 施工工藝流程要求與操作規(guī)范

填石路基施工的高質(zhì)量，源于規(guī)范化的工藝流程和標(biāo)準(zhǔn)化的操作規(guī)程。施工組織設(shè)計(jì)是規(guī)范工藝流程的基礎(chǔ)性工作，應(yīng)詳細(xì)制定人機(jī)料法環(huán)等要素的配置方案，合理安排工序銜接，為現(xiàn)場施工提供可執(zhí)行、可檢核的操作指引。同時(shí)，施工過程必須嚴(yán)格依方案組織實(shí)施，精細(xì)化管理，確保各工序規(guī)范運(yùn)行、有序銜接。

具體到填石路基施工工藝流程，一般包括測量放樣、基底清理、墊層鋪設(shè)、料場準(zhǔn)備、填筑攤鋪、碾壓、整修、檢測驗(yàn)收等環(huán)節(jié)。每一環(huán)節(jié)都有明確的技術(shù)要求和操作規(guī)范，缺一不可。測量放樣的精準(zhǔn)性、基底清理的徹底性、墊層鋪設(shè)的均勻性、料場準(zhǔn)備的充分性、填筑攤鋪的分層實(shí)施、碾壓的分段落實(shí)、整修的及時(shí)到位、驗(yàn)收的客觀公正，共同構(gòu)成了填石路基施工質(zhì)量的保障鏈條。

再進(jìn)一步細(xì)化到各施工環(huán)節(jié)，操作規(guī)范更須明確量化。比如，攤鋪施工須用平地機(jī)或推土機(jī)控制松鋪厚度；碾壓時(shí)應(yīng)先靜壓后振壓，避免多點(diǎn)進(jìn)出料；整修環(huán)節(jié)須修凸補(bǔ)凹、控制高差，并保障排水設(shè)施暢通；驗(yàn)收時(shí)應(yīng)在自檢合格基礎(chǔ)上，組織第三方檢測等。將操作規(guī)范細(xì)化到可以量化的程度，是杜絕質(zhì)量通病的有效抓手。

2 公路工程填石路基施工技術(shù)要點(diǎn)分析

2.1 地基處理技術(shù)

地基是填石路基賴以支撐的基礎(chǔ)，其處理質(zhì)量直接關(guān)系到路基的承載力和穩(wěn)定性。常用的地基處理技術(shù)主要有換填法、強(qiáng)夯法、排水固結(jié)法等。

換填法適用于地基土質(zhì)較差、承載力不足的情況，通過挖除軟弱土并回填強(qiáng)度較高的砂石料，來提高地基的整體強(qiáng)度。換填材料的選擇需要通過室內(nèi)試驗(yàn)和現(xiàn)場試驗(yàn)相結(jié)合的方式確定，回填過程要分層碾壓，直至達(dá)到設(shè)計(jì)要求的壓實(shí)度。

強(qiáng)夯法是通過重錘自由下落產(chǎn)生的沖擊能，使土體產(chǎn)生塑性變形，從而達(dá)到加固地基的目的。強(qiáng)夯法施工時(shí)應(yīng)優(yōu)化錘擊參數(shù)，合理布置錘擊點(diǎn)，并通過現(xiàn)場檢測來驗(yàn)證地基承載力滿足要求。強(qiáng)夯法不適用于飽和軟黏土和高液限土[2]。

排水固結(jié)法是利用土體中水分排出后產(chǎn)生的負(fù)壓固結(jié)作用，使軟土層得到加固。常采用袋裝砂井、塑料排水板等豎向排水體，將土體中水分導(dǎo)入砂井并排出，從而加速土體固結(jié)。排水固結(jié)法需要經(jīng)過長時(shí)間的預(yù)壓，應(yīng)預(yù)留足夠的沉降時(shí)間。同時(shí)，應(yīng)做好地表水的截排，防止雨水倒灌。

2.2 排水系統(tǒng)技術(shù)

良好的排水系統(tǒng)是保證填石路基穩(wěn)定性的重要手段。填石路基的排水設(shè)計(jì)應(yīng)與路線設(shè)計(jì)相協(xié)調(diào)，與路基填筑相結(jié)合，與周邊環(huán)境相適應(yīng)。在山區(qū)公路、城市道路等排水困難的區(qū)域，應(yīng)著重考慮排水系統(tǒng)的設(shè)置。

填石路基排水的基本原則是“表排內(nèi)疏、單面排水、立面疏導(dǎo)、快排快流”。常用的排水措施有路肩排水溝、盲溝、縱橫向排水溝等。路肩排水溝布置在路肩外側(cè)，匯集路面雨水并排出；盲溝設(shè)置在填石層內(nèi)部，用于排除滲入的水分；縱向排水溝布設(shè)在路塹坡腳和臺背，橫向排水溝布設(shè)于挖方路基的坡頂。

在排水系統(tǒng)的施工中，應(yīng)注意溝體開挖斷面的規(guī)格尺寸，并及時(shí)支護(hù)，防止坍塌。排水溝應(yīng)采用現(xiàn)澆或預(yù)制混凝土結(jié)構(gòu)，并在接縫處做好密封?？v向排水溝應(yīng)設(shè)置恰當(dāng)?shù)钠露龋瑱M向排水溝應(yīng)呈“人”字形布置。排水溝出水口應(yīng)與天然溝渠或涵洞順接，不得隨意就近排放。

2.3 邊坡防護(hù)技術(shù)

公路工程建設(shè)中經(jīng)常會遇到邊坡問題，如果處理不當(dāng)，極易引發(fā)水土流失和邊坡失穩(wěn)等災(zāi)害。因此，加強(qiáng)邊坡防護(hù)是填石路基施工的重點(diǎn)內(nèi)容之一。

常用的邊坡防護(hù)技術(shù)包括噴混凝土防護(hù)、錨桿格梁防護(hù)、植草防護(hù)等。噴混凝土防護(hù)適用于巖質(zhì)邊坡，通過在坡面噴射混凝土，增強(qiáng)邊坡的整體穩(wěn)定性。噴混凝土施工時(shí)應(yīng)分段進(jìn)行，嚴(yán)控噴射厚度和噴射角度，并在坡頂和坡腳設(shè)置截水溝。

錨桿格梁防護(hù)是通過錨桿加固和格梁支護(hù)相結(jié)合，提高土質(zhì)邊坡的抗滑穩(wěn)定性。錨桿應(yīng)選擇高強(qiáng)度的鋼筋或精軋螺紋鋼，并及時(shí)注漿封閉孔口。格梁可采用現(xiàn)澆或預(yù)制，并在背面回填透水性良好的砂礫料[3]。

植草防護(hù)是利用植物的根系固土和莖葉覆蓋等作用，達(dá)到防治水土流失的目的。在邊坡土質(zhì)條件適宜的情況下，可采取噴播植草、客土植草等方式進(jìn)行綠化。在植草前，應(yīng)清理坡面雜物，并做好截排水設(shè)施。植被選擇上應(yīng)考慮與周邊環(huán)境的協(xié)調(diào)性，宜選擇根系發(fā)達(dá)、籠蓋度高的多年生草種。

3 公路工程中的應(yīng)用特點(diǎn)

山區(qū)公路建設(shè)是我國交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的重要組成部分，但受制于復(fù)雜多變的地形地質(zhì)條件，填石路基施工面臨諸多技術(shù)挑戰(zhàn)。針對山區(qū)特殊的水文地質(zhì)環(huán)境，填石路基的設(shè)計(jì)和施工必須因地制宜，采取有針對性的技術(shù)措施，方能確保工程質(zhì)量和安全。

首先，山區(qū)公路縱向坡度大，填筑施工難度高。針對這一特點(diǎn)，階梯式或臺階式填筑是行之有效的方法。階梯填筑時(shí)應(yīng)修建臨時(shí)道路，并嚴(yán)控臺階高度和寬度，確保施工安全和填筑質(zhì)量；臺階填筑則須在各臺階間設(shè)置排水溝，及時(shí)導(dǎo)排地表水，防止雨水沖刷造成的水土流失[4]。其次，山區(qū)降雨頻繁、地下水位高，填石路基極易產(chǎn)生軟化、流土、滑坡等病害。為此，排水設(shè)計(jì)至關(guān)重要。應(yīng)通過合理布設(shè)邊溝、截水溝、泄水井等排水構(gòu)造物，形成完善可靠的排水系統(tǒng)，快速截引匯水，避免路基強(qiáng)度損失。再次，山區(qū)公路多挖方路段，開挖邊坡穩(wěn)定性差，須采取綜合防護(hù)措施。根據(jù)邊坡巖土性質(zhì)，采用噴錨支護(hù)、錨桿掛網(wǎng)、抗滑樁等方式，多管齊下，確保邊坡整體穩(wěn)定。同時(shí)，還應(yīng)重視泥石流、山洪等自然災(zāi)害的防治，適時(shí)設(shè)置攔擋、導(dǎo)流等構(gòu)筑物，從源頭消除威脅，為填石路基安全提供保障。

3.1 高速公路建設(shè)中的應(yīng)用要點(diǎn)

高速公路作為快速交通運(yùn)輸?shù)闹鲃用}，對填石路基提出了更高的技術(shù)要求。高速公路填石路基不僅要有足夠的承載力和穩(wěn)定性，還要具備良好的路用性能，為高速行駛創(chuàng)造條件。因此，在高速公路填石路基施工中，必須從材料選擇、碾壓工藝、平整度控制等方面著手，強(qiáng)化質(zhì)量控制，實(shí)現(xiàn)精細(xì)化施工。

填料選擇是保證高速公路路基性能的基礎(chǔ)。除了常規(guī)的強(qiáng)度和耐久性要求外，還須重點(diǎn)關(guān)注填料的體積熱穩(wěn)定性和高溫下的抗車轍性能。石灰?guī)r、玄武巖等優(yōu)質(zhì)碎石料，具有熱穩(wěn)定性高、抗車轍性能好的特點(diǎn)，是不二之選。同時(shí)應(yīng)對針片狀顆粒含量進(jìn)行控制，確保顆粒形狀規(guī)則，提高填石層的嵌擠作用和整體穩(wěn)定性。在碾壓質(zhì)量控制方面，可采用噸位更大的壓路機(jī)，適度增加碾壓遍數(shù)，確保獲得高密實(shí)度和大剛度模量的路基。對壓實(shí)度的檢測要求也應(yīng)隨之提高，平均值和最小值應(yīng)分別控制在96%和94%以上。平整度控制是高速公路路基施工的另一重點(diǎn)。充分利用激光整平技術(shù)、三維動態(tài)控制系統(tǒng)等裝備，精確控制高程偏差，快速進(jìn)行整修找平，為后續(xù)鋪面施工創(chuàng)造有利條件。此外，高速公路建設(shè)中還要加強(qiáng)生態(tài)環(huán)保意識，將填石路基施工與生態(tài)保護(hù)相協(xié)調(diào)。嚴(yán)格控制施工揚(yáng)塵、噪聲等污染，規(guī)范處理施工泥漿水，最大限度減小施工對環(huán)境的擾動和影響。

3.2 城市道路建設(shè)中的應(yīng)用策略

城市道路建設(shè)面臨著地下管線錯(cuò)綜復(fù)雜、周邊環(huán)境制約多等特殊情況，這對填石路基技術(shù)提出了更多的綜合性要求。在確保路基具備足夠承載力的同時(shí)，還須兼顧材料的環(huán)保性、結(jié)構(gòu)的輕型化，以及路基的排水透氣性等需求，這對傳統(tǒng)填石路基的材料選擇和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提出了新的挑戰(zhàn)。

在填料選擇方面，城市道路可因地制宜采用一些綠色環(huán)保新材料。如大量利用當(dāng)?shù)氐墓I(yè)副產(chǎn)品粉煤灰，或城市建筑垃圾再生骨料等，通過科學(xué)配比，既可滿足路基強(qiáng)度要求，又能減少天然材料消耗，體現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)理念。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上，箱體式填石路基是一種適用于城市道路的新型結(jié)構(gòu)形式。箱體內(nèi)部填充輕質(zhì)材料，自重小，可有效降低對地下管線的荷載影響；同時(shí)箱體分隔提高了路基的透水排氣能力，延長使用壽命。合理采用防水隔離措施，減少水分侵入對路基的損害。鋪面結(jié)構(gòu)方面，瀝青砼或水泥砼路面是城市道路的常用形式，應(yīng)重點(diǎn)做好其與填石路基的搭接設(shè)計(jì)，避免產(chǎn)生溫度應(yīng)力導(dǎo)致的反射裂縫[5]。

此外，城市道路建設(shè)還須重點(diǎn)處理地下管線和鄰近構(gòu)筑物的影響。盡量避免填石路基開挖對地下管線的擾動，確需敷設(shè)于路基下方時(shí)，可在其頂部設(shè)置柔性保護(hù)層，如厚度適宜的砂性土等，既可隔離車輛荷載應(yīng)力，又能適應(yīng)管線局部變形。對于緊鄰路基的建筑物，應(yīng)控制路基填筑和碾壓的振動影響，避免對建筑結(jié)構(gòu)造成損害。必要時(shí)應(yīng)設(shè)置隔離措施，或在路基與建筑物間預(yù)留沉降縫，消除差異沉降的威脅。

4 結(jié)語

填石路基施工技術(shù)是公路工程建設(shè)中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，其設(shè)計(jì)和應(yīng)用水平直接關(guān)系到公路的使用品質(zhì)和使用壽命。從材料選擇到工藝優(yōu)化，從質(zhì)量控制到適應(yīng)性應(yīng)用，填石路基施工技術(shù)需要在系統(tǒng)優(yōu)化中實(shí)現(xiàn)精益求精。未來，在人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等新技術(shù)的助推下，填石路基施工必將朝著更加精準(zhǔn)、更加高效、更加環(huán)保的方向邁進(jìn)。通過施工技術(shù)的持續(xù)創(chuàng)新，我國公路工程建設(shè)質(zhì)量之路必將越走越寬廣。

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填石路基施工的材料選擇、工藝優(yōu)化、質(zhì)量控制三個(gè)方面出發(fā)，系統(tǒng)分析了填石路基施工技術(shù)的關(guān)鍵要素。通過闡述地基處理、排水防護(hù)、邊坡加固等具體施工技術(shù)要點(diǎn)，探討了填石路基施工在山區(qū)公路、高速公路、城市道路等不同工程場景下的針對性應(yīng)用策略。文章指出，科學(xué)規(guī)范的施工工藝、精細(xì)周到的質(zhì)量管控是保障填石路基施工質(zhì)量的根本，而綠色環(huán)保的新材料、信息化的新技術(shù)將是推動填石路基施工技術(shù)持續(xù)進(jìn)步的動力。以期通過填石路基施工技術(shù)的創(chuàng)新應(yīng)用，不斷提升我國公路工程建設(shè)的質(zhì)量水平。

關(guān)鍵詞：公路工程 填石路基 施工技術(shù) 質(zhì)量控制