填石路基施工技術研究

趙 棟，卞明智

林同棪國際工程咨詢（中國）有限公司，重慶市 401121）

1 施工背景

在現場工程中所遇到的深挖路塹和隧道施工造成了大量的大粒徑碎石材料，限于目前施工規范的粒徑要求，這些石料一般不能用于路堤填筑，挖方石料需要及時清除或處理才能繼續施工。

2 填料的工程特性

填方路基的填料中粒徑大于60 mm的顆粒含量大于50%，粒徑小于0.074 mm的顆粒含量小于10%。依照石料的巖性，主要按照強度，結合其風化程度將其分為堅硬類石料、次堅硬類石料、軟質巖類石料和極軟類石料。大粒徑碎石路基對應的分為堅硬類巖石大粒徑碎石路基、次堅硬類巖石大大粒徑碎石路基和軟質巖類大粒徑碎石路基，見表1。

表1 大粒徑碎石路基的石料分類表

幾個重要粒徑的顆粒含量在總體上主導形成了填石路基的機構類型，從而決定了碎石填料的壓實特性。

大粒徑的碎石填料在碾壓過程中的壓碎情況比較復雜，其破碎現象對路基施工質量既有減少孔隙比的有利方面，也有破壞路基穩定結構的不利方面，見圖1。在施工中應對填料的巖性、粒徑組成以及壓實功能進行控制，以使大粒徑碎石路基填料的破碎現象朝好的方面發展，保證路基的強度和穩定性。

圖1 破碎率與路基沉降率的關系

3 壓實機械選型技術

選用振動壓路機保證填石路基施工質量，振動壓實時，石料顆粒處于運動狀態，填料內部阻力大大減少，同時振動壓實機械靜重作用和壓力波形式的動力作用產生壓實力和剪應力，促使顆粒移動，重新排列得以密實。

隨著石料強度的增大應相應的增大壓實機械的激振力，當松鋪層厚在60～80 cm之間時，壓實機械的噸位應大于18 t，其激振力在400 kN左右較宜。

振動壓路機的激振頻率越接近填料的固有自振頻率，路基的壓實效果越好。填石路基采用振動壓路機施工時的適宜頻率為30～35 Hz。

4 施工工藝

填石路基的攤鋪應采用漸進式攤鋪方法，不同填筑深度部位允許的填料最大粒徑控制值不同。最大粒徑應隨路基填筑深度的降低而逐漸減小，對于強度不同的石料，最大粒徑控制值也應不同，見表2。

表2 大粒徑碎石路基最大粒徑的控制建議值

填石路基攤鋪過程中不均勻系數的控制，當不均勻系數小于10時難以達到有效壓實，不均勻系數為20時最易于壓實。建議用于填石路基的碎石填料不均勻系數應為10～30。

填石路基在壓實過程中，松鋪厚度對壓實質量有著很大的影響，對于某一類型的大粒徑碎石路基，存在著較佳的碾壓厚度，壓實層可達到較好的沉降率，見圖2。

圖2 層厚與沉降率的關系

5 質量檢測方法與評定標準

目前填石路基施工現場中主要采用的質量檢測方法有壓實度法、試驗路段法、彈性模量法、沉降法、壓實計法、面波法、附加質量法等。

在正常施工過程中每一壓實層的質量檢測要求應以快速、方便為主，在滿足質量檢測合理性與準確度的前提下，檢測方法應簡便快捷，不過分耽誤施工進度而又便于推廣。建議先在試驗路段上，以較為精確的施工控制條件來進行沉降率與密度、粒徑組成等相關參數的對比，確定施工檢測時的沉降率標準，隨后在正式施工中采用沉降率來檢測壓實質量，并在碾壓過程中輔以碾壓遍數的監控可以達到較好的檢測目的和施工效率。

對于較高填方的填石路基，在施工一段時間或壓實幾層后，開展階段性施工質量檢測時，檢測方法要全面、詳實的反映路基的真實壓實情況，此時可不必過多的考慮檢測的快速性，而更應著重關注檢測結果的準確性。

可以在檢測面上選定少量的幾個測點同時進行較為精確的灌水法試驗，一是可以測得路基填筑體的密度參數，二是可以就填料的粒徑組成情況作一檢查，看是否有大量超徑的石料存在，三是可就破碎現象進行調查，以便更好的指導下一階段的施工工藝與控制。

在臨近填石路基竣工階段，施工質量檢測的項目要增多，力度要增大，不僅需要測其平整度、寬度等項目，還要就其彎沉和路基模量進行檢測，這時可加上落錘式彎沉儀加以質量評價，以便同時獲得多項檢測指標。

6 結論

填石路基在我國公路施工中占有較大的比例，填石路基的施工技術還在不斷研究和發展。由于填石路基的開挖、填筑、壓實、檢測等一系列施工工序復雜多變，填石路基施工過程中必須加強對壓實技術的重視，采取良好的施工工藝，這樣才能提高路基的整體強度與變形穩定性。

[1]余超,閭開軍.填石路基試驗段施工技術[J].中南公路工程.2001(1):196-197.

[2]于曉飛.高速公路填石路堤施工方法及質量控制[J].東北公路.2001(3):10-13.

[3]吳祥海.填石路基施工工藝控制技術研究[D].陜西西安:長安大學,2007.

[4]張敬.超載交通下填石路基的壓實技術研究[D].河北石家莊:河北工業大學,2002.