天然砂砾石在道路工程中的应用

汪晓俊

（六安市公路局舒城分局，安徽 六安 231300）

0 引言

天然砂砾石混合料在道路工程中使用，具有成型容易、强度较高且稳定、水稳性和温度稳定性好等优点，适用于各种复杂的气候条件、水文条件，且造价低、施工方便简洁，适宜于用作砂石路面的面层和多种路面下的基层，是一种良好的路面基层形式，目前仍然在本地的城市道路和县乡道路建设中广泛使用。

1 天然砂砾石简介及路用指标

天然砂砾石指在自然河流中经过流水漂洗、混和作用后形成的具有一定级配的砂砾混合体。天然砂砾石混合料主要成分是具有足够强度的砾石，此外还有部分比例的硅砂和少量泥沙及有机质。对于其中占大部分含量的砾石，工程要求其风化程度低，压碎值指标不大于30；5mm及以上粒径的粗骨料必须多于60%的重量比，且25mm以上粒径的粗骨料必须高于30%的重量比，其最大粒径小于等于0.8倍压实厚度并小于200mm，过大必须剔除。同时，砂砾混合料中的细长状和扁平状石子含量必须控制在5%（含）重量比之内，泥砂和有机杂质应不大于10%。以上对各级粒径重量比作出要求，主要是为了在混合料铺筑以后，能形成嵌锁密实的结构层，以承载车辆荷载的作用，而对最大粒径的控制，是为了嵌锁骨架的稳定度和平整度。同时，因为粗骨料在基层中起骨架作用，为保证基层强度，砾石中的针、片状石子等软弱成分含量必须严格控制。

以下为G105五显段改建工程中使用的五显河两个河段的天然砂砾混合料的筛分结果（见表1～表2）。

表1 01标A段天然砂砾筛分结果表一

表2 01标A段天然砂砾筛分结果表二

将上述两个试样的筛分结果放入级配碎石矿料配比曲线中，可以得到下面图1～图2。

图1 天然砂砾筛分曲线

图2 级配碎石矿料配比

从图中可以看到，图2中试样的混合料略微偏细，但两个试样的自然配合比都符合路用级配碎石的级配范围，可以作为路用级配碎石的代用品直接使用。事实上，这些天然砂砾混合料直接取自河道沙滩，具有的级配是天然的，难免在粗细度上有不同，即使是同一河道上的不同河段，其级配范围也有很大的不同，而道路上使用量非常大，不可能完全取自同一地点。因此，施工过程中在使用这种混合料时，工程技术人员要注意验收，以确保路面结构的强度要求。

从上图还看出，两条曲线并不非常光滑，但没有明显的断级现象，可以认为，两试样所代表的混合料具有连续级配的规律。

2 工程实践中应注意的几个问题

2.1 基底处理

在砂砾石混合料基层施工中，对基底的处理应引起足够的重视。如果在老路面层上进行补强，应将较大较深的坑和水冲沟先行填平，并洒水经压实再进行补强；如果对新路基特别是膨胀土基基底进行处理，则一定要先预调好路拱横坡，基底横坡应大于等于3%，并做好盲沟，以防基层摊铺后的压实洒水形成“弹簧”，从而破坏土基。

2.2 压实过程

天然砂砾石摊铺后，应及时进行初步碾压，这样可以利用天然砂砾的本身含水量，减少洒水量。天然砂砾基层的强度很大程度上依赖其密实度，为了提高其强度和板体性，根据“水压砂”的原理，在砂砾基层的压实过程中，洒水是必要的。压实过程中不能象水压砂一样无限制用水，因为过饱和水不仅会浸湿土基，而且对压路机械的碾压会产生抗力，同时，压实后的排水会在砂砾层中产生新的空隙，增大压实以后的残余沉降。因此，洒水要适度，只要混合料铺筑体表面或下部边缘开始渗水，就表明水已经饱和，不应再洒水。一般洒水总量控制在铺装体积的1/3以下。

初步碾压后，洒水碾压成型前，应培护好路肩，这样，碾压机械在碾压时从两侧向路中碾压，有利于路拱横坡的形成。

2.3 铺装厚度

工程实践表明，当砂砾石基层压实厚度超过35cm时，再加厚铺装，对其强度没有显著提高，因此，除非特殊需要，一般铺装厚度宜控制在45cm以下。实际铺装时，松铺厚度以压实厚度H计，可控制在1.2～1.25H之内。当铺装总厚度超过30cm时，应分层铺装、压实。

3 思考和建议

目前，天然砂砾石基层普遍应用于城市道路和县乡道路建设。在实践中，将天然砂砾进行改性，利用天然砂砾的自然级配，加上胶结料以进一步提高其刚度和板体性效果，进一步扩大其使用范围，也应该是可能的。由于局限于条件，本人不能有确切的试验数字来证实，因此，作为一点建议，供同行参考。

总之，天然砂砾石材料作为基层材料，在本地乃至更广泛的地区都有着良好的实践，工程实践已证实了它良好的工程品质。虽然至目前为止，在很多方面还有问题需要解决，如砂砾层厚度在35cm以上继续增加时，对其强度性能的影响评估等等，但是，这些问题依然没有影响到天然砂砾石作为一种良好的基层材料在工程实践中得到认可和推广。