谈高速公路填石路堤施工技术

黄启刚

(中交第一公路勘察设计研究院有限公司，陕西西安 710075)

根据公路路基施工技术规范规定，采用粒径大于37.5 mm且含量超过总质量70%的石料填筑的路堤称为填石路堤。高速公路进入山区以后，边坡的开挖及隧道开挖的大量渣石利用到路基填筑上，形成大量的填石路堤。

拟建的山西某高速公路，位于山西省中西部，东西向展布，横贯吕梁山脉，项目区地形地貌极为复杂;沿线出露地层主要为奥陶系灰岩、白云质灰岩、白云岩;岩质较坚硬，是良好的路基填料。此高速公路施工过程中遇到大量的填石路堤，为进一步提高填石路堤施工质量，对填石路堤提出技术要求，以指导施工。

1 填石路堤的特点

填石路堤主要是利用开挖的岩质边坡及石质隧道的石料填筑路堤，与普通的填土路堤存在较大的差异，主要是石料粒径较大，强度高，透水性好，路基边坡稳定性好等特点，导致路堤填筑和压实都有其特殊要求;同时填石路堤受路堤填料粒径的影响，致使平整度较难达到规范要求;故填石路堤在质量控制要求、施工及检测等方面均与普遍路基存在明显的差异。

2 填石路堤的质量控制要求

1)为保证路床填料均匀、密实、强度高，减少路基的不均匀沉降，填石路基只用于低于路床顶面80 cm以下的部分(即上、下路堤)，以下均称填石路堤。

2)路基基底应进行清表并进行填筑前碾压，填前碾压纵断图应经监理工程师核准;填筑过程中，填筑施工完成后，经监理工程师检验合格方可进入下一步工序的施工。

3)在大面积施工前应做填石路堤试验段(建议100 m～200 m);试验所用填料，机具组合及试验结果要经监理工程师批准;根据试验段成果报告及现场实际施工需要，以选取合适的施工参数(压实功率、填料粒径级配、层厚、碾压速度、遍数等)，确定出标准化施工工艺及其参数，以指导大面积路基施工;施工中应严格按照试验参数施工，详细记录每层填石料的压实层厚、遍数、粒径等。

4)填石路堤填筑材料不得使用规范外材料，路基填筑材料应按《公路土工试验规程》规定的方法进行填筑材料试验，填石路堤的石料强度不低于15 MPa，由试验室取样试验确认，以确保填石路堤的质量。石料采用粒径不大于25 cm，且最大粒径不得大于层厚的2/3进行填筑，不均匀系数宜为15～20，含有超尺寸的石块应予以破碎或清除。

5)填石路堤的压实，应采用大吨位的振动压路机，建议采用25 t以上的振动压路机进行压实;且不论采用何种吨位压实设备，其适宜的压实厚度均应根据试验确定，路堤压实度要求见表1。

表1 一般路基压实度要求

6)填石路堤应进行边坡码砌，边坡码砌应采用强度大于30 MPa的不易风化的石料，石块最小尺寸不小于30 cm，石块应规则整齐;填高小于5 m的路堤，码砌厚度不小于1 m，填高5 m～12 m的路堤，码砌厚度不小于1.5 m，12 m以上的路堤边坡码砌厚度不小于2 m;如需边坡绿化，边坡码砌时码砌成台阶，采用不小于30 cm厚的包边土包边。

7)碾压后的路堤表面应无明显空洞、孔隙，大粒径石料无松动现象。填石路堤最后一层的铺筑层厚度应不大于40 cm，过渡层碎石料粒径应小于15 cm，其中小于0.05 mm的细粒料含量不应小于30%。

8)本项目隧道洞渣及挖方以中硬岩石为主，因此，全线填石路堤压实质量控制标准参照中硬质石料标准，见表2。

表2 中硬石料压实质量控制标准

9)填石路堤的填料如其岩性相差较大，则应将不同岩性的填料分层或分段填筑。如路堑或隧道基岩为不同岩种互层，允许使用挖出的混合石料填筑路堤，但石料强度、粒径应符合前述相关要求。

10)用强风化石料软质岩石填筑路堤时，应按土质路堤施工规定先检验其CBR值是否符合要求，CBR值不符合要求时不得使用，符合使用要求时应按土质筑堤的技术要求施工。

3 试验段目的及程序

利用现有(符合要求)各型压实机械对计划使用的各种填料进行现场小区段(建议100 m～200 m)填筑压实试验，找出机型、填料粒径级配、层厚、碾压遍数相互关系，绘制出与设计指标相关规律曲线，确定出标准化施工工艺及其参数。

按设计要求取不同的松铺厚度，分层进行试验。根据对不同的松铺厚度的不同碾压遍数的沉降量进行统计，并绘出不同松铺厚度的压实遍数与沉降量的关系曲线(或表格)，从而确定合理的松铺厚度与压实遍数。

填筑试验段目的主要如下:

1)确定符合设计要求的路基填料。

2)确定路基填筑时的松铺系数。

3)确定整平与整型的机具及确定挖装运输机械与整平和碾压机械的协调与配合。

4)压实机械的选择与组合，压实的顺序、速度与遍数。

5)确定合适的压实度的检测方法。

4 填石路堤的施工

1)基底清理:路基基底根据施工时的地面和地质的实际条件，按设计文件要求砍伐地面附着物，挖除所有树根;所有清理掘除工作经监理工程师检查签认后，方可进行下一工序的施工。

2)测量放样:根据施工图结合导线复测成果，用全站仪放出路基中心线，然后根据每个中心线点，分别放出边桩线。测量人员在现场用水准仪在边桩上测出控制标高，并用红线作出标记，并以此作为控制桩以控制上料的厚度和路基的宽度。

3)填铺石料:填筑路基前首先用石灰线打出方格网，根据所卸石料车数确定方格内填石厚度;逐层填筑时，应安排好石料运输路线，专人指挥，按水平分层，先低后高、先两侧后中央卸料，并用大型推土机将石料摊平(必要时用平地机，装载机配合)，厚度不得超过设计要求;推平时先中间，后两头，个别不平处应配合人工用细石块、石屑找平。

填石路堤当前层填筑前，应对下层平整度进行检验，平整度超过规范要求时，应处治合格后再填筑当前层。

4)当石块级配较差、粒径较大、填层较厚、松铺层厚度内石块间的空隙较大时，可在每一层填筑层的表面的空隙里撒入石渣、石屑或粗砂等细料，振动压路机边压边扫，使表面填隙料填满空隙。当填石路基基础为稳定的岩基时，也可用高压水冲，将表层填料进入石料空隙，直至空隙填满为止。

5)人工铺填大粒径的石料时，应先铺填大块石料，大面向下，小面向上，摆平放稳，再用小石块找平，石屑塞缝，最后压实。

6)填石路堤压实应在现场试验取得数据的基础上，再进行大面积施工，压实度应双指标控制，首先由压实遍数控制，压实遍数由现场试验确定;其次，路基顶面应稳定，不再下沉(无轮迹)，石块紧密，表面平整为止。

每层填筑做到随填、随摊、随平、随压，并设置2%以上的横坡，每天作业结束时，将表面整平，以便排水良好。

填石路基压实时，应按照“先压边缘、后压中间，先慢后快，先静压、后振动”的操作程序进行，小半径曲线段由内侧向外侧，要错轮碾压;压路机行走路线应顺路线方向相互平行，反复碾压，直至达到质量要求。碾压完成后，及时进行压实度检测，满足设计要求，方可进入下一施工环节。

7)雨季施工措施。

雨季来临前应修建临时排水设施，防止积水淹泡地基及路堤;雨后应及时排除顶面积水，并对边坡和急流槽进行维护;路基填料做到随挖随填，随填随压;经雨水浇淋的路基，在施工前重新碾压平整;加强便道维护保证雨季运料及时通畅。

5 质量检测及控制

由于填石路堤填料存在的不均匀性和粒径较一般填料大等特点，填石路堤的压实度检测是比较困难的，其量化的指标主要有沉降差或孔隙率等，直观的方法有外观检查和轮迹法。

填石路堤的压实质量宜采用施工参数(压实功率、填料粒径级配、碾压速度、压实遍数、铺筑层厚等)与压实质量检测联合控制。

压实质量的检测主要有压实沉降差法(表面标高沉降控制法)、孔隙率法(灌水法)、面波法、压实计法、K30承载板载荷法等;为保障施工质量，本项目建议采取压实沉降差为主的检测方案，压实度检测频率为1 000 m2至少四个点。

由于压实沉降差的测点理论上是可随机布置，只需检测最后碾压两遍的沉降量之差，具有操作简便、快捷的优点;以压实沉降差测定其压实度，即在试验段布好的方格网内按要求摊铺好填料，在填土表面设置10 mm厚的小块钢板，用水准仪测量各测点高程H1;采用静载18 t以上的振动压路机按规定碾压参数碾压2遍，检测碾压后各测点高程H2，碾压前后的高差ΔH即为压实沉降差，规定各测点压实沉降差平均值不大于5 mm，标准差不大于3 mm，表示压实度达到设计及施工验收相关规范的要求。

6 结语

填石路堤国内已经修筑了大量的公路，但对填石路堤施工系统的总结仍较少;本文参考全国各地填石路堤施工工艺，结合本项目路基填料特点及施工机械的配备，对填石路堤的施工提出详细的技术要求，指导了多个试验段的填筑，积累了大量符合本项目的经验，为大面积展开填石路堤施工起到了较关键的作用。

［1］JTG D30-2004，公路路基设计规范［S］.

［2］JTG F10-2006，公路路基施工技术规范［S］.

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［5］王康臣.填石路堤在高速公路中的应用研究［J］.广东公路交通，1999(4):17-22.