高速公路土石混填路基施工技术探讨

王青

（中交一公局第二工程有限公司 福建省晋江市 362261）

近几年，我国公路桥梁工程的数量不断增多，在满足经济社会发展需求的同时，对工程质量方面也提出了更高的要求。而在高速公路的建设过程中，除要满足车辆行驶的基本需求外，对道路的安全性及稳定性也更加关注，各种不同类型的高速公路不断建成。而在高速公路工程的施工过程中，常会遇到山区或施工环境比较差的施工路段。此时，施工单位一般采用开挖路堑或隧道的方式，利用土石混合料进行路基的修筑。在这种施工环境下，由于土石混合料的比例不同，会给路基填筑的施工质量带来一定的影响。因此，必须保证高速公路路基填筑过程的施工质量，才能够保证高速公路的使用性能。下面，本文对高速公路土石混填路基施工技术方面展开分析。

1 土石混合料的相关概述

在高速公路路基填筑施工过程中使用的土石混合料主要由两部分组成：“土”与“石”，施工人员将这两种材料按照一定的比例进行混合，在添加其他添加剂，组成混合物，为施工单位提供施工的主要材料。对于土石混合料中的“土”与“石”，其来源也是非常广泛的。例如，有些“土”与“石”是从河道堆积的地方选取的；有些是从进行爆破过的工程场地中选取的；也有一些“土”与“石”是从含有岩石或表层土的地区进行选取的。总之，不论其来源如何，施工人员通过某种方式，对这些地区的土石混合料进行收集。并将其用于高速公路路基的填筑过程中。

土石混合料一般是在各种外力的作用下天然形成的，是一种常用于路桥工程施工过程中的主要材料。通常情况下，土石混合料具有以下几方面的特性：①组成土石混合料的成分由于既有“土”，又有“石”，这些成分的颗粒差异性比较明显，土石混合料的均匀系数比较低。有关数据表明，一般施工中使用的土石混合料的均匀系数最低可达30。②土石混合料的压实特性非常好。当混合物中的颗粒含量占比不能达到总混合物的70%时，若持续在混合物中添加颗粒物，整体混合料的最大干密度会不断减小。③在施工过程中，为了满足不同的施工条件，也经常将土石混合料进行压实或压缩处理，当混合料中的粗含量小于总混合料的70%后，土石混合料的压缩系数与孔隙的变化为随着颗粒的不断添加而逐渐降低。但其压缩模量则会呈现相反的变化趋势，逐渐增大。并且，若施工人员持续将颗粒添加到土石混合料中，混合物的整体压缩系数也会呈现出增加的变化趋势。

2 高速公路土石混填路基的施工技术探讨

2.1 施工准备工作及填料的挑选

在进行高速公路路基土石混合料填筑之前，应先将施工路段的路基挖开。因此，施工单位应根据工程规划方案及相关文件制定路基开挖的施工计划，保证施工的有效性及科学性。同时，参与施工的各有关部门应在工程开始前进行有效的交流与沟通，保证交底工作的有效性，针对施工过程中可能出现的问题，或是施工过程中的重难点问题，提前进行合理的分析，并提出有效的解决对策，降低施工过程中的安全风险，保证施工效率及施工质量。大量施工实践证明，在使用土石混合料进行填筑路基的高速公路中，公路路基的整体质量、使用寿命及稳定性等方面，都受到混合料中岩石强度的影响。换句话说，土石混合料中的颗粒的形状大小及质地等方面，都会对路基的性能产生一定的影响。鉴于此，施工人员为了保证工程建设的整体质量，一般都会对土石混合料中的颗粒的性质进行严格的分析，并制定相应的规范标准，包括混合料中各种材料的不同比例等问题。

同时，为了确保高速公路土石混合料填筑的路基的整体质量，施工单位还应考虑以下因素：①施工人员应严格控制盐化岩石、易溶性岩石及易崩解岩石等材料的使用，由于这些材料具有易碎、易膨胀等方面的特性，非常不利于路基的建设，影响整体的工程质量。因此，在选取土石混合料的过程中，一定要严格控制以上材料的使用，避免将其用于填筑路基的工程中；②在土石混合料中使用的岩石颗粒，其粒径大小不应控制在压实层厚度的1/3以内；③土石混合料中若含有弱风化岩石或轻质岩石，材料本身的强度一定要符合施工标准，其粒径控制在0.2m左右。由于受到各方面因素的影响，土石混合料的比例在施工过程中也可能进行适当的调整。此时，施工人员应控制填筑最上层的混凝土混合材料的直径在15cm以内。当土石混合料填筑作业完成后，施工人员应采用反复洒水的处理方法，对碾压后的路面进行保湿处理。这种做法主要是为了防止在之后路面使用凝固过程中出现崩解、裂缝的问题。

2.2 压实机械的使用与配套组合

同样情况下，用于高速公路路基施工中的土石混合料的粒径要比一般工程中使用的填料的粒径大上很多，其强度也比较高[1]。因此，其压实作业也要比一般工程的压实作业难上许多。为此，施工人员通常都会在土石混合料填筑的路基的压实过程中，根据施工方案的要求进行压实作业，以确保最终的压实效果能够达到施工方案的规范标准。长期实践经验表明，在高速公路路基的施工过程中，压实机械的使用应具备以下性能：①应选择振动频率适宜的压实机械，确保压实作业的施工质量；②应选择工作质量较大的压实机械，保证施工的完整性；③应选择振幅度强、激振力大的压实机械，保证路基的压实效果。通常情况下，我国高速公路路基压实施工过程中，一般选择拖式振动压路机，并取得了良好的成效。

2.3 摊铺、整平及压实过程

在高速公路土石混填路基的施工过程中，为了保证其压实效果，使路基能够在压实作业后形成一个比较坚实、稳定的结构，施工人员就应对路基施工中的每一施工流程进行严格的控制，保证其施工质量。换句话说，稳定的路基结构形态是保证高速公路使用性能的基础与前提。一些施工单位常在其施工的过程中采用不同的摊铺方式，避免土石混合料在使用过程中发生离析的问题，影响路基的施工质量，从而影响整个高速公路工程的施工质量。实践表明，当土石混合料中的不同材料的比例较大，或是材料的透水性与岩性较大时，施工人员最好将施工路段进行分段处理，对不同的路段采用分层填筑、分段填筑的方法，而其摊铺工艺应选择循序渐进的施工流程进行逐一铺设。此外，施工人员应根据施工方案的工艺流程图，将预定的装卸处理好，为土石混合料的填筑奠定良好的施工条件。之后，再利用推土机，将施工场地内的土石混合料整理平整。在这一过程中，推土机会反复将土石混合料进行推平，最终使土石混合料铺设的路基表面没有较大的颗粒或凸起，使其呈现出平整的特性。

在施工人员进行土石混合料的填筑过程中，应注意以下几点：①施工人员应严格控制土石混合料中颗粒的大小，使最大的颗粒不会影响施工的质量。并且，在使用压实机械的过程中，应选取与实际施工相符的机械设备，不应只考虑超大功率、性能较高的因素。除此之外，在压实机械的运行过程中，一定要保证压实作业后土石混合料能够被完全压实，其密实性能够得到有效的证明，不存在松软地基的情况。②施工人员应严格控制土石混合料中颗粒之间的不均匀系数。长期实践证明，土石混合料的不均匀系数一般在高速公路路基施工过程中控制在5以上，这样才能够保证压实工作的有效进行。③施工人员应严格按照施工方案控制土石混合料铺设的路基厚度。通常情况下，使用土石混合料填筑的路基的厚度控制在30cm左右。因此，为了保证土石混合料中的颗粒能够在施工过程中被充分破碎，一定要将混合料的铺设厚度控制在规范范围之内，从而保证施工质量。

2.4 填料的压实工艺

压实工艺也是高速公路土石混填路基施工过程中非常重要的部分。通常情况下，为了使填料的压实作业能够达到良好的压实效果，应针对不同施工环境中的施工路段选择合适的施工工艺。换句话说，应保持土石混填施工过程中碾压速率与碾压次数的有效性，使其与土石混合料本身能够相互适应。在进行土石混合填料的压实过程中，应主要考虑以下几方面的因素：①在压实作业进行前，应根据实际施工情况，选取适合的压路机组合，一般在我国高速公路工程中使用的为拖式振动压路机进行压实作业。需要注意的是，在选择压路机碾压组合的过程中，不能选择单一自行式压路机进行压实作业，会影响压实作业的整体质量，应将激振力压路机或吨位较大的压路机作为压实作业的首要选择，且碾压组合的数量一定要控制在最少的范围内。②对于填料压实过程中压路机速率的控制。应根据所使用的压路机自身的性能、速度、安全范围及与填料的适应性等多个方面进行全面的考虑。通常情况下，压路机的使用范围都控制在2～4km的范围之内。在发动压路机时，应先控制在低速的行驶状态，并根据压实的情况对行驶速度进行合理的控制，以保证压实效果。③对于压路机的碾压次数。碾压次数的确定应根据路基的实际施工情况进行确定，结合该施工路段的实际情况，利用模拟技术来确定最适宜的碾压次数，从而保证该路段路基的碾压质量。

2.5 路基边坡施工工艺

在高速公路路基边坡的施工过程中，其施工技术的应用主要从以下几个方面入手：①应对路基边坡的整体的坡度与边坡的厚度进行施工；②应选择合适的边坡码砌方法，进行施工作业[2]。事实上，用土石混合料进行路基边坡的施工时，应选择与其相适应的码砌施工工艺。在我国高速公路路基边坡的施工过程中，一般从单坡形式与台阶形式两种方案中进行选取，并结合实际施工中使用的土石混合料的颗粒的粒径及边坡的整体高度情况。在进行高速公路边坡码砌施工时，主要有两种施工方式：①先码砌后填筑；②先填筑后码砌。这两种码砌方式主要根据施工的具体施工要求来进行选择。通常情况下，我国高速公路路基边坡的施工过程中，都是采用先填筑后码砌的施工方式。也就是说，先按照施工方案的设计要求及建设标准，进行例路基的填筑工作，包括填料、摊铺机压实等作业，在根据工程施工方案的设计要求，进行边坡码砌作业，从而完成高速公路路基边坡的码砌施工环节。

通过本文的论述，说明了在高速公路路基的施工过程中，填筑施工工程是非常重要的施工环节。在土石混填施工过程中，应根据实际施工场地的情况，处理好土石混合料与需要填筑的路基之间关联性，并结合高速公路的不同施工路段的周围环境，制定有效的施工方案。例如，针对不同施工路段的情况，选择采用不同比例的土石混合料、不同方式的填筑、压实方案。同时，施工单位应结合自身的施工过程，总结经验与教训，提出更好的施工计划，并将其应用于实践中，从而保证工程的整体质量。只有按照科学、合理的施工方式及施工工艺，才能够确保高速公路路基填筑的施工质量，保证其之后投入使用的使用性能。

[1]韩屹.山区高速公路土石混填路基施工技术探讨[J].交通建设与管理，2015（08）：48～50.

[2]王巍.高速公路土石混填路基施工技术及质量控制[J].交通世界（建养·机械），2015（04）：100～101.