高速公路土石混填路基施工技术研究

江海波

新疆路桥建设集团有限公司 新疆 乌鲁木齐 830000

1 引言

近年来，国内公路得到了较大的发展建设，特别是高等级公路建设数量有较大的提高。而作为对公路基础，路基施工质量直接关系到公路整体使用性能的好坏。鉴于此，本文将对土石混填料路基进行研究分析。

2 工程概况

某高速公路项目所在地为丘陵地区，公路沿线沟壑纵横，地势起伏大，全线长137.5km。该高速公路路基设计高度范围为0～25m，路基宽度28m，边坡坡率1:1.4，填高大于8m时，每10m设置一级宽2.5m的边坡平台，上下坡率均为1:1.4。路基填筑材料为开山挖方或隧道爆破废料，主要为第四系粉土、碎石、卵石等，粗料含量在45%～80%之间，颗粒粒径差异较大。

3 地基处理要求

对于含有较多粗颗粒的土石混填料而言，其通常具有较大的透水性，容易在路面以及边坡等区域出现渗水现象，从而导致路基出现不均匀沉降。在山区等地区多采用土石混合料作为路基的填料，鉴于其地理位置的特殊性，通常采用较大的填筑高度，但因此容易使得路基不具备足够的承载力而出现施工完路基之后有较大的沉降出现，或者是因为出现不一样的变形模量而导致其发生不均匀沉降。因此，为保证土石混合料填筑的路基足够的稳定性，因针对其承载力提出要求。

采用土石混合料填筑的路基，特别是在路堤的填方高度较高时，路基的使用性能将受到地基承载力的直接影响。若不具备足够的地基承载力，将会导致路基出现失稳并破坏路面结构。现行规范只对路基施工时的压实度进行要求，并未对承载力进行要求，但路基施工时在满足压实度的条件下，其地基的承载力是否一定能够满足，本文将针对此进行研究。

资料表明，在地基施工时，很多单位并为对控制承载力提出要求，从而使得路基在施工时以及完工后就有变形破坏现象产生。据此，本文在此基础上结合施工经验，对土石混填路基的地基承载力初步提出相关的技术要求。

3.1 地基承载力要求

土石混填路基就有较为严格的沉降要求，在填筑施工之前应测试其承载力，具体实施步骤可按照相关规范进行，对于不同高度的路基应有不同的承载力要求。具体如表1所示。

表1 土石混填路基地基承载力要求

3.2 土质地基处理要求

应在填筑路基施工之前开展地面的清理工作。对于耕植土地面，应以15cm的深度清除地面表层土，并且将其所挖的坑洞采用设计要求的土料进行回填压实。若地基为具有较高含水量的松散土，应先将其翻晒之后再进行压实工作，使其具有90%以上的压实度；对于具有80cm以上高度的土石混填路基，应使其具有95%以上的压实度。若其原状土不具备足够的强度，应采取换填施工，并控制其具有30cm以上的换填深度。若其地基处于不良地质条件下，应结合现场条件采用复合地基或者排水固结等方式进行加固。

3.3 地基的排水要求

对于具有较多粗颗粒的土石混填路基，鉴于其具有较好的渗透性能，若路基所处地点具有较多的地下水含量并对路基稳定性造成影响时，应采取相应的引流等措施，或者可以在路堤底部采取设置相应透水层的方式进行排水，但应使其厚度在30cm以上，防止地基受到水的影响。

3.4 地基坡度的处理要求

为使土石混填路基在存在地基坡度的情况下保证其整体的稳定性，应采取相应的处理措施：

对于比1:5还陡的地基横坡路段，应以内接搭接台阶的方式对原地面进行开挖，并将其平整压实，以使路基具有足够的强度以及密实度；

对于比1:5缓的地基横坡段，若在将其表层清除干净之后仍具有满足要求的承载力时，可在其原地面直接进行土石混填路基的填筑施工。

3.5 石质地基的处理要求

石质地基具有较大的承载力，能够使路基具有较好的稳定性。但若在石质地基施工时不具备适当的施工方法，仍然会因不均匀的承载力现象而导致路基出现破坏。因此，石质路基施工时应具有均匀的强度以及平整度。对于土石混填的路基常会采用岩石混填细粒土作为填料。该种填料所组成的路基强度分布均匀性较差，并且该种地基平整性较差，对路基稳定性影响较大，特别是对于较高路基而言，容易出现不均匀沉降现象，因此需采取相应的措施对其进行处理。对于采用岩石混合细粒土作为填料的地基而言，强度不均匀是其主要存在的问题，鉴于此，应使其细粒土部位的强度有所提高，具体方法为：炸平岩石，并设置过渡层于细粒土所处位置。若为石牙状的地基基地，应将该岩石炸出80cm以上，并对其细粒土采取相应的岩石置换措施，使其所形成的的混合地基具有足够的均匀性以及平整性。

4 填料施工

土石混合料的结构状态与填料的摊铺工作有关，应在摊铺填料时避免出现离析现象，从而提高其压实效果。宜选取渐进式的方法进行土石混填路基的摊铺工作。首先设置好土石混合料的进场路线以及堆砌地点，再让运载车沿着原有路线进行进场以及堆砌，采用推土车按原先设计好的松铺厚度进行整平工作，然后在之前未推平末端处进行第2辆车的卸货并使其刚好堆放于上次施工完毕的末端，推土机沿着原有方向继续施工，使较大粒径的块石被压在底下而表层处仅剩下较小的颗粒，这样，土石混填路基就具有较为平整的表面，便于后续的压实施工。

图1 渐进式摊铺示意图

4.1 填料摊铺，整平施工要点

实际施工时，填料的最大粒径要结合现场所具有的机械功率进行确定；为使土石混合料具有较好的压实效果，对于填料的摊铺及整平要求如下表所示；对于其松铺厚度应结合压路机进行确定，具体如表2、表3所示。

表2 摊铺及整平要求

表3 松铺厚度

4.2 填料压实

（1）碾压组合

碾压组合应遵循以下原则：压路机选取时应优先考虑拖式振动类型，而不能仅选取自行式；在条件允许下，应选取具有较大激振力以及吨位的压路机

（2）碾压速度

结合压路机的性能，并从经济性和安全性的角度出发，对于土石混填路基的压实工作本文建议以2-4km/h的速度控制压路机的碾压速度，此外，在刚开始施工应以较慢速度控制压路机工作。但若现场条件允许时，应结合现场所采用的的土石混合料的类型，通过铺筑试验确定碾压速度。

（3）碾压遍数

应通过试验路段进行土石混填路基碾压遍数的确定。具体做法为：首先铺筑试验路段，并且结合现场条件研究压实效果与碾压遍数的关系，探讨基于质量的前提下碾压遍数最为经济的情况。

5 结语

对于高速公路土石混填路基的施工质量而言，其变形以及稳定性通常占据较为重要的比例。不管是施工还是运营阶段，土石混填路基若出现有失稳等现象都较难进行处治。近年来，虽然我国积累了较多的土石混填路基施工经验，但成果较少。此外，相关规范对于土石混填路基的施工规定并不明确，对于土石混填路基的填料而言通常来自周边环境的挖方材料，因此在具有较大填料性质的前提下，如何对填料的施工等进行控制还需进一步认识。