高速公路土石混填路基施工技术

熊江飞

(贵州省水利投资(集团)有限责任公司，贵州 贵阳 550000)

1 土石混合料的概述

1.1 土石混合料的基本性质

土石混合料属于良好的建筑施工材料，简单来说，它就是土和石按照特定的比例所构成的一种混合物。对于当代高速公路的建设来说，土石混合料是不可或缺的施工材料之一。从形成上来看，土石混合料的形成原因具有多样性，一些是在河流沉积的作用下自然形成的堆积物，一些是在工程施工建设中产生的加工料，还有一些则是由于受到当地自然环境因素影响和地质运动而形成。

1.2 土石混合料的主要特点

土石混合料是公路工程施工中常用的一种填筑材料，由于天然的混合料中所含的土和石颗粒物差距比较显著，这就导致混合料的均匀性相对较低，某些土石混合料的不均匀系数可达30%甚至更高。另外，土石混合料的压实特性也比较显著。若混合料的均匀度系数不到70%，其综合密度将伴随颗粒物所占比例的增加而不断上升，也就是说，在混合料颗粒系数小于70%的时候，颗粒物所占比例越大，其综合密度也就越高，反之亦然。土石混合料中的土属于压缩性较低的土，当其所占比例不到70%的时候，压缩强度将伴随颗粒含量的增加而逐渐下降，也就是说，混合料所含土颗粒越多，其压缩强度与孔缝隙就越低。

1.3 土石混合料的结构类型

土石混合物主要包括三类成分体系，即空气复合物、土壤颗粒和石头。骨架主要是由粗颗粒构成的，呈不连续的分散式分布状态。对于土石混合物来说，其各构成成分的变化将对整个混合物的物理特性产生非常直接的影响，从而使混合物的综合强度、变形特点等出现明显的差异。混合物的机械强度主要由两方面的因素决定，即：颗粒之间的键力相互作用和颗粒之间的相互摩擦。图1为土石混合料的三种主要结构形式。

图1 土石混合料的三种主要结构形式

2 高速公路土石混填路基施工过程中存在的主要质量问题

2.1 质量管理方面的问题

在开展高速公路土石混填路基工程施工建设工作的时候，为了确保工程的施工质量，必须配备专业素质较高的人员来负责对施工过程进行管理。但是许多工程项目为了赶进度，往往会忽视质量管理方面的工作。实践证明，许多土石混填路基工程之所以会频频发生各种病害问题，其中一个重要原因就是施工材料未经过严格的质量检验就直接投入使用，进而导致工程建设质量大打折扣。同时，施工过程的质量管控没有完全落实到位，这些也会对高速公路土石混填路基的施工整体质量带来不利影响。一旦遇到暴雨、洪涝等灾害，有质量问题的土石混填路基往往不能抵御灾害，最终出现路基大面积坍塌、沉陷的情况。

2.2 水文地质环境方面的问题

对于土石混填路基工程项目来说，其工程环境主要包括当地岩土的含水量、渗透性、地表径流、地下径流以及地层中埋设的各类管线设施等，这些复杂的水文地质条件是在自然与人力的双重作用下形成的，具有较强的随机性特征。相关统计资料显示，岩土体的水文地质特点带有很大的不确定性与动态变化性，这就很容易对高速公路路基工程的施工带来各种质量风险与隐患。

3 高速公路土石混填路基施工技术分析

3.1 施工前的准备工作

在正式开展高速公路土石混填路基施工工作之前，管理人员与技术人员应做好对各类施工材料与机械设备的准备工作，严格按照设计图纸要求，首先进行土石混填路基实验路段的填筑实验，并收集相关实验数据，为大范围路基填筑提供指标依据，确保其能满足路基施工的技术规范，这是实现土石混填路基施工质量目标的基本前提。在填筑材料的准备上，应重点做好岩石、砂砾等岩土材料的技术检验工作，同时还要完成填筑材料的备料准备工作，确定合理的预先开挖量。在施工设备的准备上，掌握机械设备参数、性能，工作重点放在合理配置运输车辆、推土机、挖掘机等施工机械设备上，并提前进行设备的调试。此外，还应当对土石混填路基工程的施工现场进行全面清理和复测，标定出路基填筑边界线，完成填筑前的碾压工作，做好路基填筑的各项准备。

3.2 填筑材料的开挖、输送与填筑

高速公路土石混填路基的施工需要协调好开挖、运输、摊铺、整(推)平、压实的主要工序，就必须加强对填筑材料的开挖、输送与填筑压实这几个重要环节的控制。首先，在开挖装车的时候，应保证石块的粒径满足土石混填路基施工的基本要求，避免石块粒径偏大达不到规范要求影响填筑质量。其次，在运输填筑材料的时候，应结合填筑施工条件，配置好最为适当的运输车辆数量和路线，尽量避免出现填料全部集中倾泻在施工现场，而应当按照一定的顺序对填料进行均匀合理放置。在填筑材料堆放到一定数量时，应及时进行推平整平。

3.3 土石填筑料的整平

土石混填路基工程施工中，在填料整平的时候，应根据施工机械设备的性能，及时全面而均匀地进行推平填料，同时还要根据规范和实验数据控制好填筑材料的厚度。这一施工环节的重点应放在混合料石料粒径的控制上，不仅要避免石料粒径出现高于路基压实厚度的情况，同时也要注意预防石料的集中堆积，以免造成路基的整体施工质量不均匀和表面不平整。在填筑料整平的过程中，首先应借助推土机进行初步找平，把施工范围内的土石料用推土机进行均匀摊铺，根据确定的路基平纵控制点(一般来说，应在每间隔20 m设置一个平纵控制点，使这些控制点连成一个完整的控制面)，测量高程是否满足要求，然后根据测量数据指导平地机或推土机进行精确找平，这样才能使路基填筑施工的层厚得到准确控制。

3.4 土石填筑料的碾压

在正式开展土石料碾压工作之前，应当对填料的含水量进行严格检验，通常来说，应采用酒精燃烧的方式进行检验(灌沙法)，确保填料实际含水量和最佳含水量的误差保持在2%以内，才能进行碾压作业，碾压工序应按照从两边到中间的顺序进行，施工人员应注重控制好碾压速度，刚开始应缓慢推进，待土石材料结合比较充分之后，才可适当加快速度，但最高速度不能超过4 km/h。按照实验路段成果数据控制好碾压速度和遍数，完成后进行压实度检测，直至达到规范要求。

4 结 语

高速公路土石混填路基的施工对质量的要求高，因此，在施工过程中，必须加强对施工技术质量的管控，尤其是在填筑材料开挖、运输、填筑环节以及石料的整平与碾压环节，必须安排专业技术施工人员进行全程管理，以免在这些关键环节出现技术上和管理上的疏漏。此外，还必须充分做好施工前的各项准备工作，包括熟悉施工图纸、做好实验路段、填筑材料与施工设备的准备、施工现场的清理和测量等，只有这样才能为后续的施工作业顺利进行提供技术的设备的保障。