填石路基施工技术在公路施工中的应用分析

盛巍巍

(江苏苏科建设项目管理有限公司)

0 引 言

随着我国经济的迅速发展，公路网在山岭重丘区的不断延伸，由于山区各种岩性石料丰富，在公路施工的深挖以及隧道施工中会产生大量的碎石料，因而填石路堤施工项目在公路工程施工项目建设中的应用不断的普及。填石路基具有承载能力强、抗剪性能好、整体刚度高以及沉降变形小等一系列优点，因而对于提高路基强度、稳定性以及耐久性具有重要的作用。但是由于填石路基颗粒尺寸大、细集料含量少以及路基填料的粒组变异性强，同样对施工作业管理也带来了较大的困难。为了确保填石路基施工质量，必须针对填石路基施工制定详细的施工方案，尤其是在填石路基的压实管理上，以确保填石路基工的强度与稳定性，提高公路整体建设水平。

1 填石路基施工技术准备工作

(1)填石路基填料质量控制。在填石路基的填料选择上，严禁采用强风化石料、崩解性岩石和盐化岩石等石料，应尽可能的避免使用膨胀岩石、易溶性岩石。在选用路基填料过程中，应该对填料进行饱水极限抗压强度、压碎值、吸水率、视比重以及饱水率等试验，确保填料满足施工技术规范的相关要求。在路基填料的粒径控制上，应该确保路堤填料粒径在500 mm 以内，而且不超过路堤填高厚度的2/3，并控制不均匀系数在15～20 之间，对于路床范围内的路基填料，必须控制填料的粒径在100 mm 以内。此外，对于填石路基，由于在路床与路堤之间需要设置设过渡层，因此应确保过渡层粒料的级配与路床填料的级配相适应，最大粒径和CBR 值满足施工技术规范要求。

(2)填石路基的基底处理。在进行填石路基施工作业之前，首先应该完成地表的清理，清除树根、苗木，并回填路表的坑洞进行碾压处理。完成地表清理后，应对基底承载力进行试验检测，在承载力要求的控制标准上，如果路基填高在10 m 以内，应控制承载力不低于150 kPa;路基填高在10～20 m，地基承载力应控制不低于200～150 kPa;如果路基的填筑高度超过20 m，属于高填方路基施工作业，尽量将路基填筑在岩石基底上。如果填石路基的基底承载力不满足要求，则必须采取换填、掺灰处理或者是其他措施进行补强处理，以满足填石路基施工作业的基本要求。

(3)排水设施的施工。由于填石路基的空隙率非常大，这就造成了填石路基具有非常好的渗透性，地表水分很容易进入路基之中，对路基的稳定性造成不良影响。因此在进行填石路基的施工作业之前，应该设置完善的排水措施，引排拦截地面水或地下水，以免水分对填石路基造成侵蚀。

2 填石路基的现场施工

2.1 路基石料的摊铺施工

由于石料颗粒粒径较大，而且具有离散性，为了确保摊铺过程中将石料填筑成较为密实的结构，在现场摊铺施工中必须采取相应的摊铺方法。现阶段在填石路基施工中石料摊铺方法主要有渐进式摊铺、后退式摊铺以及混合式摊铺等几种施工作业方式，渐进式摊铺的施工作业方式为通过运料车在松铺的填料面上逐步向前摊铺整平，后退式摊铺法为先后退卸料堆料然后整平的方式，混合式的摊铺方法为先采用后退法卸料，并形成分散料堆之后采用渐进式摊铺法整平施工。由于后退式摊铺法料堆排列相对较为密集，在采用摊铺机进行施工时大颗粒的石料不能有效的分布到压实底层，一些大粒径石料的表面突兀容易造成填筑层的不平整，因此现阶段在施工中大多采用渐进式的摊铺施工工艺。其具体的施工工艺流程为，首先按照既定的运行路线，按照水平分层、由高到低、由两侧到中央的原则摊铺施工出工作面，然后将后续填料卸载在工作面上，采用推土机逐步向前推进施工。

2.2 填料整平施工

进行路基整平施工的主要目的就是为了处理填石路基待压实层中的超粒径填料以及大粒径孔隙没有良好填充的问题。在填石路基摊铺作业完成以后，应该及时的撒布碎石或者石屑等碎料，对大颗粒的石料空隙进行填充。同时对于填石路基中的一些超粒径的填料，应当采取机械破碎，并将其整平或者是清除出施工作业的区域。在进行填石路基的整平施工中，应该注意严禁采用细粒土作为撒布材料，以免细粒土随着石料之间空隙流失。要确保经过整平施工以后，填石路基的表面没有明显的大石块露出，为碾压施工作业提供一个平整的作业面。

2.3 填石路基碾压施工

填石路堤的压实质量直接关系到路基的施工质量，对于后期路面结构的稳定也有着重要的影响。在填石路基碾压施工方式的选择上，大多采用振动压实，通过振动压实机械的机械净重压力以及震动压力波的作用，促使石料处于运动状态，克服彼此之间的嵌挤阻力，产生移动，进而形成密实紧固的路基。对于压实能量应该按照重型压实标准来确定，具体计算公式如下所示

式中:E 为振动碾的压实能量，J/cm3;A 为振幅，mm;W 为振动轮的轴重，kN;F 为激振力，kN;N 为振动频率，Hz;N 为振动碾压遍数;V 为振动碾压速度，cm/s;L 为振动轮接地长度，cm;B 为压实宽度，可取D0.5，cm;H 为压实层厚度，cm;D 为振动轮直径，cm。

在具体碾压施工作业管理中，一般按照4～6 km/h 的碾压速度先平碾静压2 遍，然后采用振动压路机振动压实，控制碾压速度不大于5 km/h。同时，在填石路基施工中，应该每施工2～5 层及路基顶面，配合采用冲击式振动压路机振动压实，以提高压实质量。

2.4 填石路基边坡施工

对于硬质岩填方路基的边坡需要进行码砌处理，一般控制边坡码砌厚度为60～100 cm，如果填石路基的填筑高度较大，还应该按照8～10 m 高度设置台阶，并对边坡坡率自上而下按照1∶1.5、1∶1.75、1∶2.0 的坡率进行相应的调整。对于软质岩填方路基边坡，可以通过浆砌片石护坡或客土植物绿化边坡的方式进行处理。对于浸水填石路基，在码砌施工时，应采用浆砌护坡，同时需要在路堤边坡浸水部分以上50 cm 设置2～3 层厚度不少于30 cm 的反滤层。

3 填石路堤施工质量的检测

对于填石路基施工而言，影响到路基施工质量的关键因素就在于路基石料颗粒能否重新排列，空隙是否得到有效的填充以及有没有达到最佳的密实状态。目前在填石路基施工中，对于填石路基施工质量的检测，主要集中在以下几方面。

(1)沉降差的检测。沉降差主就是指填石路基碾压前后的高程差，是通过对路基表面的沉降量是否稳定来判断填石路基是否处于密实状态。由于填石路基相比填土路基平整度较差，因此在沉降差的监测点设置上，为了避免测点偏位造成沉降差明显波动，在实际检测过程中应当尽可能多的布置测点，并剔除变异系数较大的测点数据，对填石路基的沉降差进行判断分析。在施工中一般认为沉降差控制在3～5 mm，填石路基就基本处于稳定状态。

(2)沉降率检测。沉降率是指填石路基压实前后沉降量与松铺厚度的比值，这一指标除了考虑到路基沉降变化之外，同时考虑到了层厚对压实质量的影响。对于沉降率的检测方法与沉降差基本一致，根据大量的工程施工经验表面，填石路基施工现场的沉降率在4%～10%之间，基本就可以认定填石路基处于稳定状态。

(3)干密度的检测。干密度主要是通过采用灌水法对路基填料密度进行监测进而对压实质量进行评价分析，对于采用干密度来评价填石路基的压实质量，由于石料性质不同、填充料不同，因此密度的测量结果具有较大的波动性，应该将干密度的检测作为沉降差、沉降率等指标的技术验证手段。

(4)空隙率的检测。在进行密度试验检测的同时还可以同步获取空隙率检测的试验数据，相比于沉降率与沉降差等检测手段，虽然空隙率的检测具有较高的试验进度，但是操作过程繁琐，施工过程中难以作为压实质量的控制指标，因此主要会作为施工质量的抽检指标来对填石路基的施工质量进行检查。填石路堤空隙率控制指标见表1 所示。

表1 填石路堤上、下路堤压实质量标准

4 结 语

在填石路基施工作业过程中，如果填料质量不合格、摊铺不均匀或者是压实度不足，都会影响路基的强度、平整度，产生较大的不均匀沉降，造成路面后期开裂的发生。因此，在填石路基施工作业过程中，必须对填石路基施工组织与控制进行优化，并加强填石路基材料质量、施工工艺标准的监测评定，以确保压实质量为关键，提升填石路基的施工质量水平。

［1］铁路路基填筑工程连续压实控制技术规程(TBI0108－2011)［S］.中华人民共和国铁道部，2011.

［2］薛马峰.路基压实质量连续同步检测可行性试验研究［J］.国防交通工程与技术，2010，(5):31－37.

［3］胡一峰，李怒放.动力连续同步检测技术(CCC)在无砟轨道路基填筑质量控制、验收中的应用［J］.铁道标准设计，2009，(4):1－8.