公路施工中填石路基施工技术的应用研究

朱元桂

摘 要：文章针对公路桥梁工程中填石路基在施工过程中需要注意的重要环节以及相关技术与处理方法进行了分析探讨。

关键词：公路；施工；填石；路基

填石路基一般填筑高度较高、天放量大，同时由于填料本身密度较大导致其填筑体的自重荷载很大，因此提高了地基承载力的要求。由于填石路基采用粒径较大的碎石，其颗粒间基本不存在粘聚力，抗剪强度多由颗粒间的摩擦力和嵌挤力形成，其强度较高而可将其视为半刚性体，若地基存在较小的不均匀沉降则颗粒间的嵌挤作用可保证其稳定性而免于出现较大的变形沉降，但若地基产生较大沉降其内部产生的剪应力超过路基所能承受的抗剪强度则会因较大的剪切变形而失稳，因此认真研究填石路基处理技术，对保证路基及整个道路的质量具有重要意义。

一、 填料质量的要求

使用岩石作为路基的填料，填料的抗压强度可以划分为两大类：软质岩和硬质岩，强度使用尺寸为50×50×50 mm 大小的岩石在饱水状态下的抗压强度实验进行确定，如下表1 所示：

在路基填方材料中选用的岩石，它的饱水抗压强度标准不能低于15Mpa，当岩石的抗压强度比规定强度要小的时候，对岩石的强度要按CBR 的标准执行，并不低于15%，当不满足规定要求的时候，应该严格按照施工要求控制和检验。填料中的石料含量少于所有填料的一半以下的时候，按照填土路堤的施工方式进行施工；当填料中的石料含量大于所有填料的七成以上的时候，应该按照填石路堤的施工方式进行施工；当填料中的石料含量在所有填料的五至七成的时候，应该按照土石混填路堤的施工方式进行施工。

二、加强地基承载力的控制

填石路基在施工过程中对沉降的要求比较高，在山岭地区，施工受到地形与地势的影响较大，路基的施工填方较多且重量大，因此对地基的承载能力提出了很高的要求。在进行施工前，做好填石路基的荷载能力测试，保障地基的荷载能力能够很好地满足各种程度的路堤施工要求与填石要求。当路基有大规模的沉降现象出现时，路基的内部很容易出现剪应力，会使路基的稳定性下降。如果出现地基的承载能力不足的现象，应及时地进行控制与处理，否则会诱发路基坍塌和沉降，对路面工程的施工造成严重的影响，甚至对整个公路的质量与运行造成损坏。

三、填石路基对地基的排水要求

由于填石路基的孔隙较大，水较易从边坡或路面等部位进入路基中，而且由于填筑体的渗透性好，水很容易渗入地基，同时若地基范围内存在地下水，也会浸湿地基，这都会影响填石路基的整体稳定。所以路堤基底范围内地面水或地下水影响路基稳定时，填石路基应采取必要的引排、拦截等措施或在路堤底部填筑不易风化的片石、砂砾石或块石等透水性材料来设置透水层，及时疏散水分，以防止水对地基的不良影响。

四、施工技术及质量要求

1）填料要求

填石粒料的最大粒径不易超过层厚的2/3，由于最大粒径对压实机械和摊铺厚度产生以下影响：相同条件下随填料最大粒径增大，压实机械的吨位和激振力均应随之增大，由于粒径越大则填筑体的阻尼影响越大，则需更大的压实功，因此从压实机械角度而言粒径不易过大；最大粒径增大则压实层的松铺厚度随之增大，但由于压实机械压实功的限制其松铺厚度应控制在一定范围内；相同密度下粒径较小的填筑体需更多的压实能，其荷重也应增大，同时其抗剪强度也随之增大，但粒径越大则越不宜压实，其压实能量就要小，且强度存在降低的可能，但在相同压实功能下随最大粒径增大其抗剪强度也增大，因此粒径增大时则不应以较小的密度值来控制压实效果，而应以足够的压实功能来保证路基具备足够的抗剪强度。因此，应在保证施工机械能满足压实要求的前提下不可一味增大粒径，应认识到一定层厚下最大粒径的增大实在能促进结构更加密实、稳定的范围内显现其优势的，一旦超过一定范围则最大粒径的作用会适得其反，同时应考虑松铺厚度，因最大粒径的增大会导致松铺厚度的增大，而松铺厚度越大则对施工机械的要求越高。

2）摊铺要求

当前粒料摊铺可分为渐进式摊铺、后退式摊铺和混合摊铺。渐进式摊铺即用运料汽车在新卸的填料上面逐步向前卸料，后用推土机进行摊铺整平；后退式摊铺即用运料汽车在已经压实的路基表面进行后退卸料以形成更多密集的填料堆，后用推土机整平，该方法更适用于细料含量较多的情况；混合摊铺是在已经压实的层面上先用后退法卸料形成分散的填料堆，而后在其上用渐进式摊铺法卸料，后用推土机整平以达到所需厚度。

3）粒料整平

摊铺完成后的粒料层的平整度在一定程度上决定压实层填料的粒径组成及后期压实效果，因此应在摊铺层表面填充细料并进行人工整平以给后期碾压提供平顺的工作面，整平的关键是使较大石块位于层底，较细的颗粒局于顶部并填充缝隙以保证最佳的嵌锁和压力传递，并保证碾压时表面不受损；对摊铺后明显缺少细料的部位应补充细料，一般可铺洒一层碎石或石屑料来填满缝隙，但应严禁采用细粒土填充。同时由于摊铺后的粒料会出现局部存在超大粒径或填料内存在明显空洞的现象，此时应配合人工进行超大粒径碎石的破碎、清除，处理时应先就地挖坑将其大面朝上摆放平整，若不便摆放则应将高出表面的部分破碎掉，若石材坚硬而不宜破碎则应将其清除出场，集中放置等待二次破碎。

4）粒料压实

碾压组合。碾压机械的组合直接影响压实的效率与质量，由于填石路基内填料的岩性、粒径组成及风化程度等方面性质变化较大，因此对路基的压实要求也存在较大变化，同时不同的整平工艺也对填料的粒径组成产生较大影响，因此碾压组合应结合工程特性及摊铺工艺进行考虑，基本原则是优先选用拖式振动压路机进行碾压而尽量避免采用自行式压路机，优先采用吨位级激振力较大的压路机，且应尽量减少压路机数量。碾压速度。碾压速度直接影响着压路机振动轮对单位面积内压实材料的压实时间，速度低则单位面积内的振动次数较速度高时要多，但速度过高则在石块上的停留时间过短而减少作用在压实层上的能量，对于一定层厚的路基而言压路机从表面传递到层内下部的能量和碾压速度间存在能量是碾压遍数和碾压速度的关系，因此若要保证压实层内的能量不变，达到相同的压实效果，则若碾压速度提高一倍则碾压遍数也应增加一倍，但同时碾压速度决定着压路机面积生产率，因此不可无限制的降低速度来提高压实效果，因为会影响生产率而提高生产成本，经验表明压实施工中的最佳碾压速度在3～6km/n范围之内，且压实开始时宜采用慢速，之后再慢慢提高。碾压遍数。压实中碾压变数因填料岩性、粒径组成等不同而异，但一般情况下最终密实度随碾压变数增加而提高，但碾压遍数达到一定程度后填筑体密实度的增长率会降低，甚至会出现反而降低的现象，同时不同的压实组合达到相同的压实效果需不同的压实遍数。■

五、 结语

填石路基作为一种公路施工手段，存在着它固有的优点和缺点。虽然填石路基方式在目前仍然没有一个健全的施工标准，但是在施工过程中只要施工人员科学地进行组织设计，在施工前详细编制出一条切实可行、符合客观实际、具有操作性的施工设计方案，在施工过程中施工人员通过对路基填筑工艺、填料、采取综合技术措施和质量检验控制等方面的掌握，完全可以建造出符合标准要求的道路。

参考文献

[1]王仲.对公路施工中填石路基处理技术的探讨[J].科学与财富，2011.15