高速公路土石混填路基施工技術

熊江飛

(貴州省水利投資(集團)有限責任公司，貴州 貴陽 550000)

1 土石混合料的概述

1.1 土石混合料的基本性質

土石混合料屬于良好的建筑施工材料，簡單來說，它就是土和石按照特定的比例所構成的一種混合物。對于當代高速公路的建設來說，土石混合料是不可或缺的施工材料之一。從形成上來看，土石混合料的形成原因具有多樣性，一些是在河流沉積的作用下自然形成的堆積物，一些是在工程施工建設中產生的加工料，還有一些則是由于受到當地自然環境因素影響和地質運動而形成。

1.2 土石混合料的主要特點

土石混合料是公路工程施工中常用的一種填筑材料，由于天然的混合料中所含的土和石顆粒物差距比較顯著，這就導致混合料的均勻性相對較低，某些土石混合料的不均勻系數可達30%甚至更高。另外，土石混合料的壓實特性也比較顯著。若混合料的均勻度系數不到70%，其綜合密度將伴隨顆粒物所占比例的增加而不斷上升，也就是說，在混合料顆粒系數小于70%的時候，顆粒物所占比例越大，其綜合密度也就越高，反之亦然。土石混合料中的土屬于壓縮性較低的土，當其所占比例不到70%的時候，壓縮強度將伴隨顆粒含量的增加而逐漸下降，也就是說，混合料所含土顆粒越多，其壓縮強度與孔縫隙就越低。

1.3 土石混合料的結構類型

土石混合物主要包括三類成分體系，即空氣復合物、土壤顆粒和石頭。骨架主要是由粗顆粒構成的，呈不連續的分散式分布狀態。對于土石混合物來說，其各構成成分的變化將對整個混合物的物理特性產生非常直接的影響，從而使混合物的綜合強度、變形特點等出現明顯的差異。混合物的機械強度主要由兩方面的因素決定，即：顆粒之間的鍵力相互作用和顆粒之間的相互摩擦。圖1為土石混合料的三種主要結構形式。

圖1 土石混合料的三種主要結構形式

2 高速公路土石混填路基施工過程中存在的主要質量問題

2.1 質量管理方面的問題

在開展高速公路土石混填路基工程施工建設工作的時候，為了確保工程的施工質量，必須配備專業素質較高的人員來負責對施工過程進行管理。但是許多工程項目為了趕進度，往往會忽視質量管理方面的工作。實踐證明，許多土石混填路基工程之所以會頻頻發生各種病害問題，其中一個重要原因就是施工材料未經過嚴格的質量檢驗就直接投入使用，進而導致工程建設質量大打折扣。同時，施工過程的質量管控沒有完全落實到位，這些也會對高速公路土石混填路基的施工整體質量帶來不利影響。一旦遇到暴雨、洪澇等災害，有質量問題的土石混填路基往往不能抵御災害，最終出現路基大面積坍塌、沉陷的情況。

2.2 水文地質環境方面的問題

對于土石混填路基工程項目來說，其工程環境主要包括當地巖土的含水量、滲透性、地表徑流、地下徑流以及地層中埋設的各類管線設施等，這些復雜的水文地質條件是在自然與人力的雙重作用下形成的，具有較強的隨機性特征。相關統計資料顯示，巖土體的水文地質特點帶有很大的不確定性與動態變化性，這就很容易對高速公路路基工程的施工帶來各種質量風險與隱患。

3 高速公路土石混填路基施工技術分析

3.1 施工前的準備工作

在正式開展高速公路土石混填路基施工工作之前，管理人員與技術人員應做好對各類施工材料與機械設備的準備工作，嚴格按照設計圖紙要求，首先進行土石混填路基實驗路段的填筑實驗，并收集相關實驗數據，為大范圍路基填筑提供指標依據，確保其能滿足路基施工的技術規范，這是實現土石混填路基施工質量目標的基本前提。在填筑材料的準備上，應重點做好巖石、砂礫等巖土材料的技術檢驗工作，同時還要完成填筑材料的備料準備工作，確定合理的預先開挖量。在施工設備的準備上，掌握機械設備參數、性能，工作重點放在合理配置運輸車輛、推土機、挖掘機等施工機械設備上，并提前進行設備的調試。此外，還應當對土石混填路基工程的施工現場進行全面清理和復測，標定出路基填筑邊界線，完成填筑前的碾壓工作，做好路基填筑的各項準備。

3.2 填筑材料的開挖、輸送與填筑

高速公路土石混填路基的施工需要協調好開挖、運輸、攤鋪、整(推)平、壓實的主要工序，就必須加強對填筑材料的開挖、輸送與填筑壓實這幾個重要環節的控制。首先，在開挖裝車的時候，應保證石塊的粒徑滿足土石混填路基施工的基本要求，避免石塊粒徑偏大達不到規范要求影響填筑質量。其次，在運輸填筑材料的時候，應結合填筑施工條件，配置好最為適當的運輸車輛數量和路線，盡量避免出現填料全部集中傾瀉在施工現場，而應當按照一定的順序對填料進行均勻合理放置。在填筑材料堆放到一定數量時，應及時進行推平整平。

3.3 土石填筑料的整平

土石混填路基工程施工中，在填料整平的時候，應根據施工機械設備的性能，及時全面而均勻地進行推平填料，同時還要根據規范和實驗數據控制好填筑材料的厚度。這一施工環節的重點應放在混合料石料粒徑的控制上，不僅要避免石料粒徑出現高于路基壓實厚度的情況，同時也要注意預防石料的集中堆積，以免造成路基的整體施工質量不均勻和表面不平整。在填筑料整平的過程中，首先應借助推土機進行初步找平，把施工范圍內的土石料用推土機進行均勻攤鋪，根據確定的路基平縱控制點(一般來說，應在每間隔20 m設置一個平縱控制點，使這些控制點連成一個完整的控制面)，測量高程是否滿足要求，然后根據測量數據指導平地機或推土機進行精確找平，這樣才能使路基填筑施工的層厚得到準確控制。

3.4 土石填筑料的碾壓

在正式開展土石料碾壓工作之前，應當對填料的含水量進行嚴格檢驗，通常來說，應采用酒精燃燒的方式進行檢驗(灌沙法)，確保填料實際含水量和最佳含水量的誤差保持在2%以內，才能進行碾壓作業，碾壓工序應按照從兩邊到中間的順序進行，施工人員應注重控制好碾壓速度，剛開始應緩慢推進，待土石材料結合比較充分之后，才可適當加快速度，但最高速度不能超過4 km/h。按照實驗路段成果數據控制好碾壓速度和遍數，完成后進行壓實度檢測，直至達到規范要求。

4 結 語

高速公路土石混填路基的施工對質量的要求高，因此，在施工過程中，必須加強對施工技術質量的管控，尤其是在填筑材料開挖、運輸、填筑環節以及石料的整平與碾壓環節，必須安排專業技術施工人員進行全程管理，以免在這些關鍵環節出現技術上和管理上的疏漏。此外，還必須充分做好施工前的各項準備工作，包括熟悉施工圖紙、做好實驗路段、填筑材料與施工設備的準備、施工現場的清理和測量等，只有這樣才能為后續的施工作業順利進行提供技術的設備的保障。