石方路基的質量控制

王勇 劉春俏

摘 要： 結合工程實際，通過對石方路基試驗段的施工質量的控制，總結出了石方路基工程的質量控制標準：當石方填料最大粒徑≤47.5cm，石塊含量超過總量的75%，選用25t振動壓路機，松鋪厚度不大于50cm，碾壓遍數不少于8遍，沉降量指標≤5mm時，可視為石方路基的壓實質量合格。

關鍵詞： 石方路基;質量控制;空隙率;沉降差;碾壓遍數

1 ?背景

路基工程的壓實質量一直作為路基工程質量控制的重點。近年來，眾多專業人士通過理論研究及施工驗證，從多個角度提出了土方路基壓實度的控制方法，確保了土方路基的質量。而對于與土方路基工程處于同樣地位的石方路基工程的質量控制，則尚無經驗可遵循。本文結合施工實際，提出了快速、準確檢測石方路基工程質量的方法。

2013年5月，鞍山市建國大道開工建設。建國大道為一級公路，設計速度80km/h，橫斷面為雙幅路型式，雙向八車道，行車道寬度36m，中央分隔帶8m。由于工程所在地緊鄰東礦，石料資源豐富、價格低，因此，選擇了石方路基的設計方案。

由于填石路基是由粒徑不同的石塊組成，孔隙率大，而不同巖石的物理力學性能又不同。在路基和路面的重力及行車荷載的作用下，加上自然環境等因素的影響，使石方路基的石料可能被壓碎、重新排列、擠密、產生沉降、收縮等不均勻變形，也可能造成局部或大面積的滑坍。由于《公路工程質量檢驗評定標準 第一冊（土建工程）》（JTG F80/1-2017）中規定：“填石路基應通過試驗路段確定沉降差控制標準。”因此，確定沉降差標準值為該分項工程質量控制的關鍵。

2 ?材料質量的控制

根據現場取樣材料的檢測結果：該填料的最大粒徑為47.5mm，且石塊含量超過總質量的75%，不均勻系數為17，均滿足規范要求，可以作為路基填料使用。

3 ?施工工藝

施工時，將石料分層水平填筑，以層厚50cm控制分層，大面向下擺放平穩緊密靠攏，每層用碎石土或其它細料作為填充縫隙的原料（不得填粘土），以確保路基質量。填筑時安排好運行路線，由專人指揮卸料，水平分層填筑，先低后高，先兩側后中央。卸下的石質填料，用推土機整平，使巖塊之間無明顯高差。自卸車進料后，先用推土機推平，再使用人工配合找平施工。

施工工藝為：驗收地面線→挖槽→檢測壓實度→推土機粗平→人工精平→碾壓→檢測空隙率→測量沉降差→確定最佳碾壓遍數

選擇2個試驗段，每段長度200m，分別采用性能良好的ZY18（25t）振動壓路機2臺和SD-175（50t）振動壓路機2臺分別進行施工。對施工成果進行比較。

碾壓時先兩側后中央，輪跡重疊40-50cm，前后相鄰區段重疊100-150cm，在壓實過程中繼續用小石塊或石屑填縫直到壓實層頂面穩定，不再下沉，無輪跡，石塊緊密，表面平整為止。

4 ?孔隙率及沉降差檢測

我們在試驗段施工時，測定固體體積率滿足規范要求時的沉降差，作為施工過程中每一壓實層的檢測標準，符合“施工過程中的檢測方法應快速、方便”這一思想。

4.1 檢測孔隙率

填料孔隙率的計算公式為：

η=e/（1+e）=1-ρd/G

η-孔隙率;e-孔隙比;ρd-填料干密度;G-填料視密度

填石路堤上路堤壓實質量標準為：距路床頂面以下的深度0.8-1.5m時，硬質石料的孔隙率≤23%。經檢測，結果為18%，滿足規范要求。

4.2 填料沉降差的檢測

石方路基的頂面經人工整平后，采用壓路機低頻高幅振壓6遍后，布點10個檢測點，測量壓實后標高并進行記錄;壓路機再次振壓2遍后，在對應初始標高的測點上測量終壓標高。將終壓標高減去初始標高并綜合平均后，作為該斷面的沉降差。

4.2.1 ?測點的布置

石料作為路基填料，由于粒徑較大，在碾壓過程中粒料有錯動現象，易造成測試結果的可靠度降低，故在試驗路段布設10個控制點，每個控制點至少布設3個子控制點，如圖1所示，以確保測試結果的可靠性，從而進行定量分析。

4.2.2 ?沉降差的檢測

利用精密水準儀測量各測點高程并記錄。對于工程上一般水準儀測量精度不能滿足要求的情況，如5mm以下僅能估計讀數的問題，可用三角板或厘米尺附于塔尺的相應位置上，準確讀至mm。

測量結果經整理后，沉降差為5.2mm，取5.0mm

5 ?試驗結果分析

5.1 碾壓遍數對壓實效果的影響

本工程試驗段填料為石灰巖，粒度均偏大，細粒含量相對較少，采用沉降差確定碾壓遍數的方法，評價路基碾壓的密實程度，如圖2所示，從圖中可以看出，碾壓到一定的遍數后，沉降量不再增加，且碾壓表面已無輪跡，說明填石料已處于密實狀態。

5.2 ?碾壓機械對壓實效果的影響

圖3中的a曲線是根據用25t鋼輪振動壓路機的壓實結果，b曲線是根據用50t鋼輪振動壓路機的壓實結果，從中可以看出，25t的鋼輪振動壓路機需碾壓1 2～1 6遍，變形量才能達到穩定，而50t的鋼輪振動壓路機僅需8～10遍即可使變形穩定。從圖中還可以看出，噸位大的壓路機較噸位小的壓路機能使填石料更加密實，且壓實遍數少將近一半，由此，既可使壓實質量得到保證，又可以大量節省工期。

6 ?結束語

根據現有石方路基實測資料的經驗數值和現場試驗路的測試結果分析，對石方路基，壓實機械應選用25t的鋼輪振動壓路機，壓實厚度不大于50cm，碾壓遍數不少于8遍，沉降差為不大于5mm，可視為達到要求的壓實質量。

參考文獻

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