公路施工中填石路基技術(shù)的應(yīng)用分析

李志軍

摘 要：近年來(lái)，為進(jìn)一步完善國(guó)家公路網(wǎng)，山區(qū)公路建設(shè)穩(wěn)步推進(jìn)。在山區(qū)丘陵地帶修建公路時(shí)，一方面，由于路塹開(kāi)挖或隧道施工產(chǎn)生的大量巖石廢棄料被隨意處治或堆積，不僅嚴(yán)重影響生態(tài)環(huán)境，而且降低了工程的經(jīng)濟(jì)性;另一方面，填筑路基施工往往需要大量填料，異地調(diào)運(yùn)土石方不經(jīng)增加了工程投資，而且難以保證工程質(zhì)量。此外，由于山區(qū)地形地質(zhì)條件復(fù)雜，大型施工機(jī)械難以開(kāi)展道路施工作業(yè)，而且施工機(jī)械運(yùn)用不當(dāng)很可能給路基的穩(wěn)定性及安全性帶來(lái)隱患。隨著施工設(shè)備的升級(jí)換代，施工工藝的進(jìn)步以及施工經(jīng)驗(yàn)的積累，在山區(qū)道路修筑中，合理、高效地利用挖方、棄方，并開(kāi)展施工機(jī)械協(xié)同高效作業(yè)，對(duì)保護(hù)當(dāng)?shù)丨h(huán)境及提升工程質(zhì)量具有重要意義。鑒于此，本文對(duì)公路施工中填石路基施工技術(shù)進(jìn)行了分析。

關(guān)鍵詞：公路施工;填石路基

一、填石路基的相關(guān)介紹

古人云“要想富，先修路”，這說(shuō)明了道路是一切發(fā)展的前提和基礎(chǔ)，近年來(lái)，我國(guó)將公路建設(shè)作為我國(guó)重點(diǎn)工程項(xiàng)目之一，是國(guó)家領(lǐng)導(dǎo)人的重點(diǎn)關(guān)注對(duì)象。在公路建設(shè)過(guò)程中，填石路基技術(shù)仍然是一個(gè)難點(diǎn)，填石路基材料為施工人員在施工的過(guò)程中造成極大的困難，加大了施工難度。因此，在填石路基的施工過(guò)程中，要結(jié)合當(dāng)?shù)夭牧虾褪┕きh(huán)境，選擇合適的施工技術(shù)并制定相對(duì)應(yīng)的施工方案。目前，我國(guó)加大了公路建設(shè)力度，做好填石路基的相關(guān)工作有利于促進(jìn)我國(guó)公路建設(shè)的進(jìn)程。近幾年來(lái)，填石路基技術(shù)在實(shí)踐過(guò)程中仍存在很多問(wèn)題，包括受施工難度影響的客觀問(wèn)題以及受施工人員能力影響的主觀問(wèn)題，這就提醒我國(guó)施工人員在公路建設(shè)的過(guò)程中盡量避免出現(xiàn)上述問(wèn)題。

二、填石路基施工技術(shù)的特點(diǎn)

（一）可靠性能較高

傳統(tǒng)的路基施工技術(shù)，在公路建設(shè)的施工過(guò)程中表現(xiàn)的比較生硬，不夠靈活。無(wú)法根據(jù)現(xiàn)實(shí)路況和地形情況靈活的進(jìn)行轉(zhuǎn)變，在這種施工技術(shù)的建設(shè)中，公路在性能或者運(yùn)行狀況中都是一般水平，無(wú)法達(dá)到較高的工藝水準(zhǔn)，導(dǎo)致公路的實(shí)用性較差。而填石路基施工技術(shù)的應(yīng)用，可以靈活的根據(jù)路況的實(shí)際情況來(lái)應(yīng)對(duì)，首先將填石的工作作為公路建設(shè)的基礎(chǔ)，其他的施工技術(shù)則相對(duì)來(lái)說(shuō)比較靈活，可以應(yīng)對(duì)不同的路況，無(wú)論地形怎樣變換都可以保證公路建設(shè)的質(zhì)量，相對(duì)來(lái)講比較穩(wěn)固和可靠。

（二）安全性能較強(qiáng)

在公路的建設(shè)當(dāng)中，施工技術(shù)的支持是非常重要的，雖然精湛的技術(shù)是非常重要的，但是公路的安全牢固問(wèn)題更是需要高度關(guān)注的問(wèn)題。如果公路的安全問(wèn)題不能保證，就會(huì)對(duì)人們的生命和財(cái)產(chǎn)安全帶來(lái)強(qiáng)大的威脅性，不利于當(dāng)?shù)氐馁Q(mào)易往來(lái)和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。但從目前的情況來(lái)看，我國(guó)在公路的建設(shè)上注重的往往是工程的工期，對(duì)于公路的質(zhì)量不是很關(guān)注，以至于安全事故頻出。這需要引起相關(guān)主導(dǎo)部門(mén)的廣泛關(guān)注。而填石路基施工技術(shù)的應(yīng)用，首先考慮到的就是各方面的安全問(wèn)題，在發(fā)現(xiàn)安全問(wèn)題時(shí)要積極的改革，待各個(gè)環(huán)節(jié)都安全的基礎(chǔ)之后才能進(jìn)行填石路堤的操作。填石路基操作模式的進(jìn)行，有效的保證了公路建設(shè)的安全性能，和政府提倡的安全問(wèn)題相一致，是未來(lái)在公路建設(shè)中最具前景的施工模式。

三、公路工程施工中填石路基施工要點(diǎn)

（一）施工工藝

填石路基施工工藝流程為：路床開(kāi)挖—路床測(cè)量—數(shù)據(jù)搜集—測(cè)量放樣—分層填筑—項(xiàng)目檢驗(yàn)—路基填筑—路基分層—設(shè)計(jì)標(biāo)高。管理人員根據(jù)規(guī)程要求與橫坡設(shè)計(jì)要求檢查路基填筑狀態(tài)。只有路基分層填筑施工符合要求后才能展開(kāi)單項(xiàng)移交驗(yàn)收，不合格則要求重新修整。

（二）填石路基處理

在填石施工中，填石路基的主要作用是保證路基的承載能力。施工前應(yīng)檢查路基的承載能力，并以此為基礎(chǔ)確定路基處理標(biāo)準(zhǔn)。路基填石地基檢測(cè)采用K30檢測(cè)方法。根據(jù)規(guī)定，當(dāng)路基承載力超過(guò)150MPa時(shí)，要求石填料路基高度在10m以下;當(dāng)路基承載力達(dá)到200MPa時(shí)，路基填筑高度小于20m。但應(yīng)注意的是，如果試驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)路基承載力與設(shè)計(jì)要求不一致，必須妥善處理。具體處理方法包括：（1）根據(jù)排水要求，清理填石路基軟土和淤泥，減少地下水的影響;在低洼地區(qū)的路基，在低洼路基施工時(shí)，在路基的兩端修筑排水溝;m /層要求分層壓實(shí)，保證路基的壓實(shí)與設(shè)計(jì)要求相同;（2）先對(duì)石質(zhì)路基進(jìn)行爆破，然后回填路基土方;但是，控制炸藥的用量，防止炸藥過(guò)量，很多會(huì)影響路基的承載能力。

（三）邊坡碼砌

邊坡的施工應(yīng)先填土，然后根據(jù)路基的穩(wěn)定性和強(qiáng)度進(jìn)行編碼，并采取相應(yīng)的步驟和編碼形式。例如：填石路基厚度小于5m，邊坡厚度要求1m。當(dāng)填土厚度為6-12m時(shí)，坡體厚度為1.5m。當(dāng)填土厚度達(dá)到12m時(shí)，邊坡厚度大于2m。伸縮縫一般設(shè)置在20米的距離，強(qiáng)度控制在30MPa，砌筑采用硬質(zhì)無(wú)間隙石材。此外，石頭之間的縫隙用灰漿填充，有助于提高砌體的施工效果。

（四）路基攤鋪施工技術(shù)

填石路基的鋪設(shè)是一個(gè)非常精細(xì)的工作，在鋪設(shè)的過(guò)程中要嚴(yán)格的按照步驟來(lái)進(jìn)行。首先是對(duì)鋪設(shè)路面的劃分和規(guī)劃，這個(gè)過(guò)程要保證鋪設(shè)路面的合理性。其次要利用推土機(jī)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的石料進(jìn)行攤鋪，推土機(jī)對(duì)石料的攤鋪過(guò)程中要保證攤鋪的面積控制在3m左右。在利用推土機(jī)對(duì)路面進(jìn)行二次攤鋪時(shí)要保證鋪設(shè)路面的平整性。推土機(jī)的攤鋪難免會(huì)造成工作面出現(xiàn)縫隙的現(xiàn)象，后期則利用石渣等碎石對(duì)縫隙進(jìn)行填補(bǔ)。在整個(gè)鋪設(shè)的過(guò)程中還需要不停的灑水，灑水量一定要保持適中，從而提升填石路基的鋪設(shè)質(zhì)量。

（五）路基壓實(shí)施工技術(shù)

通常來(lái)講，很多施工企業(yè)在對(duì)填石路基進(jìn)行碾壓作業(yè)的時(shí)候，一般都會(huì)選擇大噸位壓路機(jī)來(lái)實(shí)施。作業(yè)人員在使用大噸位壓路機(jī)的時(shí)候，一定要確保其實(shí)際運(yùn)行是勻速、緩慢的，一定不能在實(shí)際施工中產(chǎn)生停頓的狀況，只有這樣才能夠確保路面的壓實(shí)程度以及公路工程建設(shè)滿足相關(guān)要求。此外作業(yè)人員在使用壓路機(jī)進(jìn)行施工作業(yè)的時(shí)候，最好使用振動(dòng)式的碾壓方式，在后期使用靜壓式的碾壓方式。對(duì)于實(shí)際使用的施工方案，作業(yè)人員一定要綜合施工現(xiàn)場(chǎng)的具體情況，選擇使用合理有效的方式，也就是要分段填筑與碾壓。綜合國(guó)家關(guān)于公路工程實(shí)際施工的相關(guān)要求，將碾壓作業(yè)分成三個(gè)階段，也就是初壓、復(fù)壓、終壓，而作業(yè)人員在實(shí)際工作中每個(gè)階段最好要操作兩到三遍。

四、公路填石路基施工技術(shù)應(yīng)用案例探討

（一）工程概況

某山區(qū)公路試驗(yàn)段路基修筑工程全長(zhǎng)1km，平均路基填筑寬度為10m。由于現(xiàn)場(chǎng)條件限制，該路段填挖施工工程量非常大。因此，經(jīng)項(xiàng)目部研究決定，選用當(dāng)?shù)刎S富的石料資源，根據(jù)石料類型和級(jí)配設(shè)計(jì)，配合填石路基施工技術(shù)開(kāi)展施工。

（二）原材料

1、填料粒徑要求

考慮到填料粒徑與施工層厚及施工機(jī)械的適應(yīng)性，根據(jù)我國(guó)路基設(shè)計(jì)及施工規(guī)范的要求，路基填石料的最大粒徑不宜超過(guò)填筑層厚的2/3，同時(shí)路床范圍內(nèi)的填石料最大粒徑不宜超過(guò)10cm。

2、填料級(jí)配

大量研究和工程實(shí)例表明，堆石材料的粒徑和級(jí)配直接影響著堆石路基的施工過(guò)程和路基的承載能力。因此，本研究引入堆石體的不均勻系數(shù)Cu和曲率系數(shù)Cc來(lái)反映堆石體的尺寸分布。Cu值越大，充填體粒徑分布越不均勻;Cu值越小，石材的粒度分布越均勻。當(dāng)Cu> 5和1 為此，施工人員在填筑現(xiàn)場(chǎng)選取具有代表性的石材進(jìn)行篩選和分組，根據(jù)篩選結(jié)果計(jì)算出不均勻系數(shù)Cu和曲率系數(shù)Cc。

（三）施工工藝

本試驗(yàn)段路基填筑工程位于山區(qū)丘陵地帶，地質(zhì)、地形條件復(fù)雜，并且挖方巖石材料粒徑離散性大，細(xì)料較少且含水量較高。因此，為提高該試驗(yàn)段填石路基施工質(zhì)量，應(yīng)嚴(yán)格按照相關(guān)施工技術(shù)規(guī)范，并參考類似工程施工經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行施工。

1、填石開(kāi)采

開(kāi)采填石料的粒徑及粒組分布直接影響到填石路基施工工藝及填石路基施工質(zhì)量，而填石料的粒徑主要由巖石所在地的地質(zhì)條件及開(kāi)采方式所決定。如果采用常規(guī)的開(kāi)山爆破等方式，不僅會(huì)對(duì)當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境造成不可逆的影響，而且很可能會(huì)造成填石料粒徑分布不均勻。此外，開(kāi)采出的不滿足粒徑要求的填石料往往需要采用大型設(shè)備或人工進(jìn)行二次破碎，這樣不僅增加了工程量，而且對(duì)填石料本身的質(zhì)量也會(huì)產(chǎn)生不利影響。因此，填石料開(kāi)采及路基挖方施工時(shí)，應(yīng)進(jìn)行先期開(kāi)挖試驗(yàn)，從而最大限度地保證填石料粒徑級(jí)配滿足要求。

2、填石裝載運(yùn)輸

在將填石料裝載運(yùn)往目的地之前，應(yīng)對(duì)裝填料中的超粒徑材料進(jìn)行二次破碎或剔除丟棄，裝料過(guò)程中應(yīng)盡量保證均勻性及穩(wěn)定性，從而一定程度上減少離析。在填石料運(yùn)輸過(guò)程中，按照施工組織方案進(jìn)行土石方調(diào)配的基礎(chǔ)上，結(jié)合開(kāi)挖填筑區(qū)域的實(shí)際情況，合理安排運(yùn)輸車輛，最大限度地提高填料運(yùn)輸效率且兼顧運(yùn)輸經(jīng)濟(jì)性要求。

3、路基填筑整平

受到填石料粒徑限制，填石路基的填筑整平施工中難免受到超粒徑石料的影響，并且填石料卸載堆積的過(guò)程中，不同粒徑的石料之間會(huì)出現(xiàn)一定程度的離析，增加了后期填筑整平的難度。因此，本試驗(yàn)段首先采用推土機(jī)填筑填石料，填筑完成后按照設(shè)計(jì)寬度及路拱橫坡進(jìn)行粗平，最后采用平地機(jī)進(jìn)行精平。在填石路基填筑整平過(guò)程中，應(yīng)對(duì)個(gè)別露出填筑面的大粒徑石料進(jìn)行再次破碎或者剔除，最后精平的路基表面應(yīng)無(wú)明顯大石塊及突出點(diǎn)，為后期壓實(shí)提供良好的工作面。

4、路基壓實(shí)

優(yōu)質(zhì)的壓實(shí)工藝不僅有利于填石料的粒料二次分布及組合，并且對(duì)提高填石路基的承載力和穩(wěn)定性具有重要作用。進(jìn)行填石路基壓實(shí)作業(yè)時(shí)，應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況安排壓實(shí)機(jī)械的組合及行進(jìn)方式，并對(duì)壓路機(jī)噸位、壓實(shí)速度及激振力進(jìn)行合理控制。填石路基的壓實(shí)順序與其他路基相同，先從兩側(cè)向路基中央壓實(shí)，并在壓實(shí)的過(guò)程中逐步形成路拱橫坡，避免出現(xiàn)薄弱區(qū)，以保障填石路基整體質(zhì)量。

總之，在現(xiàn)代社會(huì)的不斷發(fā)展中，交通業(yè)的發(fā)展蒸蒸日上。盤(pán)綜錯(cuò)雜的公路網(wǎng)不斷的延伸至國(guó)家的各個(gè)角落，公路的修建成為最普遍的工程之一。而保證公路的建設(shè)質(zhì)量成為重中之重，能有效的避免因公路質(zhì)量不達(dá)標(biāo)造成的交通事故。因此有效的提升公路建設(shè)中的施工技術(shù)是保證公路質(zhì)量的前提。填石路基施工技術(shù)是目前公路建設(shè)中最為普遍的技術(shù)，也是保證公路修建質(zhì)量的主要技術(shù)，因它具備靈活性，能適應(yīng)不同地區(qū)的地理環(huán)境，也能有效的利用碎石和隧道爆破后的石碴進(jìn)行填充路基。因此填石路基施工技術(shù)在公路的建設(shè)中成為最具前景的技術(shù)之一，為我國(guó)公路的建設(shè)事業(yè)做出了巨大的貢獻(xiàn)。

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