大粒徑碎石路基施工技術及檢測方法分析

張校嘉　李文龍

摘 要：隨著公路建設規模的擴大，路基高填深挖工程越來越多，施工過程中難免會產生大粒徑碎石。為了節約資源、保護環境，一般這些大粒徑碎石都會被應用于填筑路基，但是，受到土體性質、碎石粒徑大小以及含水量的影響，施工過程中容易出現壓實困難問題，如何解決這一問題是所有道路施工部門共同需要思考的問題。文章分析了大粒徑碎石路基施工技術，并研究了工程質量檢測方法。

關鍵詞：大粒徑碎石；路基施工技術；檢測方法

隨著城市化進程的加快，我國交通事業逐漸走向繁榮，公路建設規模也越來越大，不僅極大方便了人們的生活，對社會經濟的發展也做出了重要貢獻。在這種形勢下，公路施工技術越來越成熟，但是到目前為止，對路基施工技術的研究大多都集中在細粒土層面，因為使用大粒徑碎石記進行路基施工時，由于粒徑不均勻，含水量差別也很大，容易出現壓實不均勻現象。但是實際工程中大粒徑碎石路基施工又是不可避免的，因此有必要對施工技術進行深入研究。

1 大粒徑碎石路基施工技術

1.1 準備階段技術

首先是測量放線，所有施工人員要明確質量及技術要求，完成相關土質試驗工作，所有施工儀器都準備到位。

其次是對基底進行處理，這項準備工作具有較強的技術性，因為大粒徑碎石的硬度很大，透水性也非常好，如果沒有處理得當，水分就會從邊坡流入到路基內部，路基會因此變得濕軟，一段時間以后發生不均勻沉降，工程質量就得不到保證。對于山區路基而言，一般情況下填筑的高度都比較高，因此其自重很大，如果路基不能承載這種重量，也容易產生沉降問題。因此要根據承載高度來合理設計承載力，具體如下：如果填筑高度在10米以內，承載力要在150kPa以上；如果填筑高度在10米至20米之間，承載力要在200kPa以上；如果填筑高度在20以上，路基就最好直接填筑在基巖上。

同時，在使用大粒徑碎石填筑地基之前，需要將地面清理干凈，如果進行過樹根挖除操作，需要使用指定材料對坑洞進行回填，并作壓實處理。如果大粒徑碎石路基高度在80厘米之內，基底壓實度要超過95%；如果高度在80厘米之上，壓實度要超過90%；如果發現基地原狀土強度不符合要求，則需要進行回填工作，回填高度在30厘米以上。如果在地基范圍內存在地下水，需要對水源進行攔截或者是引排處理，將地基中的水分疏散掉，防止路基的穩定性受到影響。

1.2 施工階段技術

1.2.1 邊坡碼砌技術

首先是對石料的要求，如果石料的強度不夠，在自然環境的作用下有可能會發生風化，地基結構的平衡狀態就會被破壞，造成邊坡局部失穩甚至是滑落。因此要求邊坡石料的強度在20kPa以上，堅決不能使用已經風化的石料。在尺寸方面，要求所有石料粒徑都控制在80厘米以內，厚度在20厘米以上，最好有兩個面相對平行，這樣能夠保證邊坡碼砌的穩定性。碼砌過程中要注意將大塊與中塊石料交替咬碼，不能使用細石對填補縫隙；其次是邊坡施工工藝最好選擇先填筑后碼砌的方式，先將填料攤鋪、平整并且壓實，然后根據設計寬度完成刷坡工作，最后進行邊坡碼砌，這種工藝的典型優勢就是施工速度快，兩個工序可以一前一后進行，效率較高，且壓實度能夠滿足實際要求，基本上不會發生不均勻沉降問題。

1.2.2 分層填筑技術

大粒徑碎石路基填筑方法有兩種，一種是傾填，另一種是逐層填筑壓實，比較常用的是第二種。因為采用傾填方法，石料間會形成較大縫隙，壓實工作存在困難。采用逐層填筑壓實方法時，應該按照橫斷面全寬并縱向填筑壓實工作，每一層所使用石塊的粒徑以及填筑厚度都要滿足標準要求。需要指揮人員提前設計運行路線，遵循先低后高、先兩側后中間的原則進行分層填筑。

1.2.3 攤鋪平整技術

公路路基攤鋪平整技術有很多種，經過理論研究與實踐經驗結合表明，采用漸進式攤鋪法所取得的效果最好，具體如下：松鋪填料卸載完成以后，運料汽車將在這一層面上向前卸料，推土機緊隨其后，將卸載下來的料填平。由于推土機在推進過程中前面已經沒有阻擋物，且卸料面和壓實面之間會存在落差，攤鋪過程中大粒徑石塊就會找到合適的位置，壓實底層就不容易出現空層，所有石料緊密嵌合在一起，路基整體相對穩定，表面也相對平整。

1.2.4 振動碾壓技術

由于石塊粒徑較大，即使采取漸進式攤鋪法，也很難保證路基所有位置都嵌擠緊密，為了使其達到穩定狀態，需要對鋪筑完成的路基進行振動碾壓。注意要將壓實功控制在合理范圍內，如果壓實功過小，孔隙就不能被充分填充，達不到穩定路基的目的，如果壓實功過大，有可能會出現石料反彈現象，路基密實性也得不到保證。另外要根據石塊粒徑大小以及具體壓實要求合理調整碾壓機的速度和碾壓遍數。

2 大粒徑碎石路基工程質量檢測方法

2.1 采用灌水法進行檢測

灌水法的原理如下：首先要在攤鋪層面挖試坑，將塑料薄膜貼在坑壁上，然后將水灌入坑內。根據注水量求出坑的體積，然后稱量填料質量，根據質量與體積之比求出密度。接下來對填料含水量進行測量，據此求出干料密度，根據壓實前后的密度之比來確定壓實度。坑的直徑一般控制在0.5米至3米之間，深度一般控制在0.5米至1.5米之間，體積大約在0.2立方米至6立方米之間，具體要根據填料的粒徑來確定。測試中要對坑壁進行精心修理，不允許其發生松動，薄膜要與坑壁之間要有一定余地，注水過程中保證薄膜與坑壁之間緊密貼合。水要注到坑口，為了保證水體積的準確性，測量過程中需要使用水準儀。

采用灌水法進行測試時有以下幾點注意事項：首先，雖然坑的體積越大計算結果就越精確，但是也要考慮到挖坑時的人工投入。經驗表明，試坑直徑最好在最大粒徑的三倍左右；其次，一些技術人員為了防止坑的凹凸不平會對測量體積產生太大影響，測量中可能會選擇形狀測定法，但是事實證明這兩種方法并不會對測試結果產生太大影響。但是在采用灌水法時一定要盡量保證坑的平整度，如果坑的表面有明顯的凹凸感，可以對其進行手工處理；最后，要對薄膜厚度進行合理控制，如果太厚，有可能會與坑壁貼合不僅，影響精確度，如果太薄，就可能被坑壁的凸起刺破，導致測量體積偏大。薄膜厚度最好在0.15毫米至2.0毫米之間。

2.2 采用彎沉檢測法進行檢測

這項檢測技術主要用來評價路面的結構狀態，一般使用彎沉儀儀器進行測量。儀器主要由兩部分構成，一是牽引車，上面裝有兩個系統，一個電源控制系統，二是計算機控制系統；二是拖掛體。彎沉儀啟動以后，技術人員可以通過液壓缸操作來控制測架的升降。該儀器具有一體化的特征，測量結束以后可以直接將測量結果輸出并打印出來。結果中會顯示厚度、沉降率以及N噸載荷下的彎沉值，另外還包含了路基模量。檢測過程中有以下兩個注意事項：首先，為了提升準確性，對路基施加的動載荷要盡量與車輛載荷相近；其次，測試中一般不選取第一次落錘時的數據，因為這些數據相對分散，可靠性不高，一般會選擇第二次與第三次的平均值。

3 結語

大粒徑碎石路基施工是我國公路施工中經常采用的一種方法，由于石塊粒徑較大，路基容易出現邊坡不穩、路基壓實不到位等問題。本文分析了大粒徑碎石路基施前與施工中的關鍵技術，并提出了兩種檢驗施工質量的方法，旨在為大粒徑碎石路基施工提供理論依據。

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作者簡介：張校嘉（1989.09- ），男，遼寧沈陽人，沈陽市公路綠化工程處，研究方向：土木工程交通土建；李文龍（1988.02- ），男，遼寧阜新人，沈陽市公路綠化工程處，研究方向：土木工程交通土建。endprint