高速公路土石路基施工質量控制和檢測方法

楊晶

[摘要] 隨著我國公路建設的發展，土石路基已經成為高等級公路常見的路基形式，土石混填具有強度高、壓縮性低的特點，適用于路堤的填筑。通過合理的施工組織，土石混填可以達到較好的壓實效果，能滿足設計使用要求。土石路基在我區高速公路建設中尚屬首次，所以施工中還沒有成熟的經驗，設計中也沒有提出具體的工藝要求和質量控制指標。本人通過土石路基試驗段和現場實體工程施工相結合，就怎樣保證土石路基的壓實質量及檢測方法淺談一些思路，僅供同行參考。

[關鍵詞] 高速公路土石路基質量控制檢測方法

一、土石路基壓實機理

壓實工作是路基施工過程中最重要的組成部分，壓實的結果對道路的質量和壽命起著決定性作用，有效的壓實性能顯著改善填方的承載力和穩定性，可以大大減少將來通車后公路營運的維修成本。

壓實是通過外力，使路基填料密實度提高的作用，壓實時顆粒發生位移，孔隙體積減少，土石路基填料顆粒大，可塑性小，透水性強，要達到密實狀態，通過碾壓使填料之間相互擠壓，小顆粒掉入孔隙中，達到密實目的，增加了顆粒間的接觸面積和咬合度，提高抗剪強度和變形模量，通過壓實粗骨料下沉，細集料上浮，整個填料形成嵌擠骨架，板結成整體，這樣即能保證壓實質量，又能確保路基表面平整度。

壓實程度不僅與含水量有關，而且與粒徑級配、壓實機具的功能有密切關系。

通過現場施工證明，采用重型（20T以上）振動壓路機壓實土石路基是很有效的方法。土石路基填料由各種不同粒徑的無粘性顆粒組成，壓實后的填料層的力學強度來源于顆粒間的擠壓、摩擦和嵌鎖作用。填料級配越好，抗剪強度越大，所以壓實后的土石路基可以近似為半剛性體。

二、土石路基的現場施工

現將土石路基施工工藝闡述如下：

1、測量放樣及布格上土

1）松鋪厚度松鋪厚度為45㎝.

基底處理檢驗合格后，放出路基中線及邊線，按每個斷面布設3點測出標高作為測量松鋪厚度的依據。根據路基設計橫斷面計算出填筑寬度，每側加寬0.3m，撒出石灰線，在樁上標示出本層設計標高位置。卸料時嚴格執行先布方格后上土，三線標示的施工規定，人工用石灰布格，根據設計松鋪厚度及每車運料方量（每車18m3）計算網格大小，松鋪厚度45cm,格子大小8m×4.5m，將填料運到布格處，專人指揮汽車卸土，間距大致均勻。

2、攤鋪

自卸汽車卸料后，用推土機初平，對于邊坡缺土處用人工補料整修，攤鋪過程中對超粒徑填料采用人工配合機械剔除。初平結束后，再用平地機進行準確精平，使表面平整無空洞，保證路基橫坡。

3、灑水

根據填料的天然含水量與試驗得出的最佳含水量進行比較，決定是否補充灑水。如含水量過大，則將填料晾干至最佳含水量±2%以內。如含水量過小，則需要對土補充灑水，達到壓實所需的最佳含水量。

4、測點布設

平地機精平完成后，在初壓之前，沿路中樁每40米一個斷面布設8個測點，測點采用埋設直徑5cm的鋼球，埋設后路基表面應平整以保證壓路機碾壓后鋼球與填料同步下沉。

機械組合類型

T220推土機一臺，ZL50裝載機2臺，PY180平地機1臺，YZ20B振動壓路機2臺，3Y18T光輪壓路機1臺，8T灑水車1臺。

5、碾壓施工工藝

YZ20B振動壓路機關閉振動一檔穩壓1遍→YZ20B振動壓路機一檔強振5遍→ 3Y18T三輪光輪壓路機一檔穩壓1遍。

一檔行駛速度35～40米/分鐘。

三、檢測標準

1）沉降差控制標準制定為：沉降量不大于3㎜，標準差不大于2 ㎜.

上路床以下孔隙率控制標準為： ＜13%。

2）含水率控制

最佳含水率為4.0%左右。

3）外觀質量

外觀及平整度檢測標準：平整度不大于20㎜，路基表面平整密實，表面無松散、填料無離析現象，大粒徑填石無松動，無明顯輪跡和孔洞，表面及邊部無超粒徑石料，邊線順直。

其余檢查項目同填石路基檢測標準。

四、施工檢測控制要點

1>在攤鋪時，人工配合機械揀出超粒徑填料（大于30㎝）后，用平地機精平，確保填筑表面無空洞和超粒徑石料。當振壓遍數達到5遍后，在用灌水法做孔隙率檢測時發現壓實后的填筑料，粗骨料下沉，細集料上浮，而且整個填料形成嵌擠骨架，即能保證壓實質量，又能確保路基表面平整度。

2>采用大于20T以上的振動壓路機一檔穩壓1遍，再強振5遍，18T以上的三輪壓路機碾壓一遍。

3>及時補水：在YZ20B振動壓路機碾壓到第3～4遍時，3Y18T三輪壓路機進行收光時，路基表面出現松散現象，此時用灑水車適當進行補水，讓水分滲入路基表面1～2㎝，確保表面濕潤，在不粘輪的情況下，繼續進行碾壓。

4>應用埋設鋼球，通過水準儀測量沉降差的方法來判斷壓實效果。

5>儀器采用蘇光DSE2以上水準儀，水準標尺有毫米刻劃并加裝圓水準氣泡。水準儀和標尺使用前須鑒定合格，儀器i角小于15”。

6>沉降觀測點的最大距離不能超過80米，水準儀須在觀測點的中間，每層檢測高程時，儀器位置始終是固定位置。

7>測點采用埋設直徑5cm的鋼球，沿路中樁每40米一斷面布設8個測點，并且埋設后鋼球表面應與路基表面齊平以保證經壓路機碾壓后鋼球與填料同步下沉。

8>測量沉降差時，將鋼球表面的土粒清理干凈，確保測量精度。

五、進一步建議

1）施工中存在一些不穩定因素需消除：

a、最佳含水量確定

在碾壓前，灑水燜料十分重要，通過后續施工中發現灑水燜料不徹底，就進行碾壓，在用灌水法做孔隙率指標檢測時，發現填料上層20㎝左右，集料處于潮濕狀態且板結成整體，密實效果很好，填料下層20㎝左右，集料處干燥狀態且嵌擠松散，壓實效果較差.鑒于此，建議在壓實之前，現場試驗人員嚴格檢查填料含水量是否達到最佳含水量4%左右后，方可進行碾壓。

b、壓實遍數是否達到規定要求

在路基展開大面積施工后，由于作業面大，機械較少，造成壓實遍數達不到規定的要求。

因此建議：現場施工人員和監理人員加大監督力度，保證壓實遍數，確保路基壓實質量。如有條件在振動壓路機上安裝GPS定位系統，監督施工機械工作時間。

2）半幅施工路基中部大料集中

由于路基半幅施工，易于現場施工，但同時造成路基中部有大料集中的現象。

為了保證路基中部壓實質量，在另半幅施工時需用推土機或裝載機將路基中部大料鏟除，均勻攤鋪到其他施工區域。

2）建議在后續的施工中，在加大監督力度的同時，在檢測方法上以控制沉降量為主，并隨機檢測孔隙率，以雙指標來控制路基壓實質量。

3）建議在路基高填方段或原地面為湖塘地段，路基沉降變形觀測中應用沉降板的埋設及觀測技術，進一步控制路基壓實質量。

4）彎沉不僅能反映出土基的整體強度和剛度，而且與道路的使用狀態存在一定關系。建議在路基檢測過程中，尤其在路基界面驗收時增加彎沉檢測項目，進一步論證用沉降差控制路基壓實質量的方法是否可靠。

六、結束語

通過石銀高速三個合同段土石路基近6個月的施工，土石路基的施工工藝、過程控制、檢測方法和檢測標準。能夠滿足JTG F10-2006《公路路基施工技術規范》及石嘴山至銀川高速公路的設計要求。使本項目取得了具有突破性進展的成果，具有較大的經濟和社會效益，值得推廣。