浅谈砂砾卵石土路基施工工艺

张世强

摘 要：砂砾卵石土在南京绕越工程周边分布广泛，本着就地取材、保护环境以及经济性的原则，路基施工选择砂砾卵石土作为主要的原材料。同时砂砾卵石土本身也具有抗剪强度高、压实性好等工程特性，是路基工程优质的填筑材料。文章主要对影响砂砾卵石土施工质量的主要因素以及施工过程中的主要注意事项进行剖析。

关键词：施工工艺；对比优势；环境保护

1 施工工艺的合理性与先进性

施工工艺的合理性与先进性是砂砾卵石土发挥其优良工程特性的必要条件。施工工艺合理性与先进性的影响因素主要有以下三个方面。

1.1 施工机具的选择

施工机具主要由压路机、推土机、挖掘机、自卸汽车组成。其中压路机的选择最为关键。通常路基的压实密度随压路机吨位的增加而提高，但压路机碾压时的单位压力原则上不应大于砂砾卵石土的强度极限。这样才能在保证砂砾卵石土压实密度的同时确保其有效的压实深度。压路机选择上以振动压路机为宜，实践证明等质量的振动压路机比普通光轮压路机的压实效果好得多。综合考虑以上因素，本工程选用吨位不小于20t，激振力不小于400KN的重型振动压路机。

1.2 砂砾卵石土的级配组成

砂砾卵石土混合材料的级配组成对其强度及密实度的形成起着决定性的作用。好的颗粒级配组成能使材料形成骨架密实结构，从而发挥出材料最佳的力学性能。砂砾卵石土应控制其大于5mm的石料含量在30%～70%之间，但本工程实践证明5mm以上颗粒含量在40%～70%时其压实效果较为理想。同时必须保证石料的最大粒径小于压实厚度的2/3。以松铺厚度为30cm为例；集料最大粒径=30/松铺系数×2/3。经试验确定松浦系数在1.1～1.2之间，则集料最大粒径为17cm。

1.3 碾压的方式和方法

压路机碾压之前必须首先检查摊铺层的松铺厚度、含水量5%～8%以及最大粒径等，符合要求方可碾压。碾压时必须按照“先轻后重，先快后慢，先边缘后中间”的总原则进行压实。本工程根据试铺段的试验数据最终确定的碾压组合为开始先静压一遍整平，然后按规定进行振动碾压。本工程有两种松铺方案：一种为松铺厚度为30cm其振动碾压遍数为4～5遍，另一种为松铺厚度为40cm其振动碾压遍数为5～6遍。压路机碾压线路应在纵向上保持相互平行。保持碾压时的轮迹重叠40～50cm；碾压速度应控制在2～4km/h。两个作业段横向缝的处理应该在第一段摊铺完成后预留5m～8m暂不碾压，第二段施工时将前一段未压部分与第二段一起整平后进行碾压。施工中应尽量避免纵缝产生，禁止在碾压段停车或调头。

如今的工程施工早已摆脱粗放化、低效率、污染大的老旧模式，在提高工程投入产出比、提高施工效率、提高环境保护水平等方面采取了许多新材料和新工艺。就以本工程的砂砾卵石土施工工艺为例，从以下几个方面论述其相对于路基常用施工工法-石灰稳定土路基施工的优越性。

2 施工效率

砂砾卵石土总体上的施工效率要高于石灰稳定土。为什么得出这样的结论，其原因如下。

2.1 摊铺厚度的选择

本工程砂砾卵石土的分层摊铺厚度为30cm～40cm，而石灰稳定土的分层摊铺厚度规范规定不大于20cm。从分层摊铺厚度可以看出，在同样的路基铺筑厚度下砂砾卵石土的分层层数明显少于石灰稳定土。分层层数的减少就意味着施工量的减少。同样填筑100cm厚的路基通常情况下砂砾卵石土只需3～4层便可完成。而石灰稳定土则最少需要填筑5层。这不仅有利于砂砾卵石土的大规模机械化施工，而且简化了现场施工管理的环节。

2.2 碾压遍数与速度的确定

本工程砂砾卵石土的碾压遍数为5～7遍，根据以往工作经验石灰稳定土每层的碾压遍数为6～9遍。砂砾卵石土的碾压速度一般控制在2.0km/h～4.0km/h。石灰稳定土的碾压速度为1.8km/h～2.4km/h。从上面两项数据对比不难看出砂砾卵石土的施工速度远高于石灰稳定土。施工单位是在保证质量的同时向进度要效益的。明显砂砾卵石土施工有助于施工单位缩短工期，提高投入产出比。

2.3 含水量的控制

含水量似乎与施工效率没有直接的联系，但它的确与路基施工效率密切相关。尤其本工程地处南京六合，该地区属于亚热带季风气候，常年雨量充沛。多雨的施工环境对路基施工是致命的危害。尤其本工程路基施工在梅雨季节。由于砂砾卵石土对碾压时含水量的要求没有石灰稳定土高，再加上砂砾卵石土的结构多为粗集料其水分容易挥发。所以砂砾卵石土晾晒时间短，恢复施工的速度快。这在无形中提高了施工效率。

3 环境保护

随着环境保护的压力逐渐增加，环保已经成为每一个工程人应当扛起的担子。怎样在保证基础设施建设的同时尽量的降低能耗、降低污染物排放、降低对生态环境的破坏？这是一个时刻应该考虑的问题。本工程的砂砾卵石土施工工法相对石灰稳定土施工在环境保护上的优越性可以体现在以下方面。

3.1 节能减排的控制

通过以上对施工效率的论述不难发现，砂砾卵石土施工相对与石灰稳定土而言大大减少了施工机具的工作量。之所以能够减少机械工作量是因为砂砾卵石土本身结构的优越性。其构成强度主要依靠粗细集料之间的相互嵌挤形成骨架密实结构，而石灰稳定土形成强度要克服分子力让土体分子从新排列。从力学角度分析显然砂砾卵石土形成强度所需要的压实功小，压实功小机械的使用量就小，机械使用量小污染物的排放就量少，从而达到了节能减排的目的。

3.2 生态环境的保护

南京六合位于长江沿岸有着得天独厚生态环境。生态环境是一种不可再生的资源。保护生态环境功在千秋。本工程采用砂砾卵石土施工工艺充分考虑到了对南京六合地区的生态资源的保护。首先，砂砾卵石土在该地区分布广泛几乎随处可见，施工时几乎就地取材，就地压实。其次，砂砾卵石土施工只改变了土体的堆积状况而不影响其物理、化学性状。而如采用石灰稳定土不仅取土困难还要破坏取土区的生态环境。同时石灰稳定土顾名思义就是要用石灰对土体进行改性处理，这样自然土体的物理、化学性状就被改变。这种改变是不可恢复的。同时石灰稳定土对地下水系也可能产生一定的污染。作者认为砂砾卵石土施工工艺已经是将生态环境保护做得最好的路基施工工法。

3.3 降低粉尘污染

谈到对路基施工现场的印象，大家会不约而同的想起灰尘满天飞、尘烟蔽日的景象。砂砾卵石土施工相对于石灰稳定土施工而言粉尘污染要小很多。首先，在运输工程中由于砂砾卵石土的颗粒较粗所以不容易产生起风扬尘和撒漏扬尘。其次，砂砾卵石土摊铺现场施工机械移动所卷起的灰尘也明显少于石灰稳定土。这大大保护了施工人员的身体健康。

综上所述，本工程中砂砾卵石土施工工艺在经济性、时效性及环保性方面都有着无可替代的优势。在有条件的路基施工项目中应尽量采取砂砾卵石土施工工艺。

参考文献

[1]江苏省交通科学研究院.砂砾卵石土施工指导意见[Z].2011，5.

[2]陈海斌，郑世华.砂砾卵石土压实参数的试验研究[J].水运工程，2011（11）.

[3]刘元泉，等.公路路基施工技术规范[S].人民交通出版社，2006，8.