填石路基施工技术在公路工程施工中的应用

文/周建华

1 前言

在我国道路施工技术中，应用最广泛的技术就是填石路基施工技术，由于我国平原面积较少，所以碎石比较容易得到。用碎石进行填高路基能够有效增加路面的平整度并提高公路的疏水性，碎石与混凝土、沥青的结合体可以让道路达到设计高度。但是任何技术都有双面性，由于填石路基施工技术施工过程的独特性，在原料选择工作人员需要进行更加严格的掌控。虽然填石路基技术是我国最常用的技术，但是这个技术在国内的发展阶段刚刚起步，接下来本文将从填石路基施工内涵和施工方式等多个方向进行论述，进一步分析填石路基施工技术在公路工程中的实际应用，并从理论和实际操作两个方面助力推动整个公路工程的发展。

2 填石路基施工技术概念和施工流程

2.1 填石路基施工技术概念

填石路基施工技术就是以碎石为主要原料进行路基增高和路基加固，但通过碎石装填的数量很多，且施工往往对碎石的质量和工程标准有一定的要求，因此碎石的平均强度应该控制在15MPa 以上，以便大型工程车辆和高速小轿车通过。另外，路基与车轮之间往往有一层沥青间隔，沥青是充当车轮与路基接触的媒介，车轮在路面做纯滚动或移动运动（急刹车的行驶情况下做平移移动），路面时时刻刻都遭受轮胎滚动的碾压和剪切等形变，而路基碎石是受到减震器和车身冲击影响，所以石料的平均强度就决定了整段道路的强度。在填石路基施工技术中，石料的平均强度是选材过程中追求的目标，道路工程中当然不是只追求石料强度，石料之间的摩擦和紧固性也是追求的目标，碎石与碎石之间需要像石榴籽一样紧紧抱在一起，我们在填石路基施工中将这种碎石之间黏合结果称作石质颗粒，石质颗粒在黏合过后会形成相互摩擦和相互挤压的结果，从某种程度上看，这种摩擦是有效摩擦，会让路面更具有稳定性[1]。

填石路基施工技术最依赖的就是地基，如果地基选择是在充满沟壑的地区，则通过碎石填充以及抹平的技术，就可以进行水平面找平。由于碎石具有不均匀性，可以填充不规则的空间和缝隙，而填石路基施工是在地表上的施工工事，依赖于地基的坚固程度，无论地面多么不规则，通过填石路基施工都可以进行平整度平衡。但是地基一旦出现塌陷和断裂，那么带来的后果就是地面塌陷。这是由于碎石之间没有支撑，它们是因为合成力的作用效果而出现的，虽然可以增大摩擦，但是缺少支撑性，所以在进行新技术的填石路基施工中往往采用复合型的施工材料，埋置小型地基内部桥墩，以免地基坍塌造成整个路面坍塌的情况发生，降低路面的危险程度，提高路面的舒适性和预防突发情况的应急能力。

2.2 填石路基施工流程

从常规的角度说，填石路基施工技术主要是根据地基进行平整度填充的。而填石路基的施工流程中的第一步也是关键一步就是在前期的准备工作中打好基础，做好路基的建设，如果能选择路基的混合材料，那么我们尽可能选择粒土做路基的混合材料，因为粒土本身的粘滞性能够与碎石更好地啮合，同时地基填充高度也是有规定的，不能超过40cm，过高的路基不能保证道路运输的支撑性，过低的路基不能保证路面在下雨过程中的拒水性。路基选择建造完毕后的第二步就是进行边坡码砌，码砌的方式有单坡单向码砌和台阶码砌，如果想确保施工石料之间的结实程度，我们常常采用台阶码砌的施工方法，这不但会加快施工进度，同时还可以在施工中更好地筛选石料；而在桥梁道路施工过程中往往用到单坡单向码砌方法，单坡码砌的厚度可以达到1.5m，可以更好地确定伸缩缝的位置。第三步就是进行摊铺作业，简单来说，摊铺作业就是将运来的碎石进行统一倾倒和摊平，但是倾倒的方向一定是有要求的，在摊铺工作开始前应该进行严密地设定，提前布局摊铺工作方向，摊铺中可以不单一用同一种碎石进行摊铺，将大块石料放置底部，小块碎石放在顶部，以减小路基承受压强和提高支撑性能[2]。当然，摊铺的过程结束后，不能进行直接沥青的浇筑，因为现在的摊铺只是看起来平整，在结构上和施工要求上都没有达到紧致平整的要求。所以，填石路基施工流程中的第四步就是进行碾压，通过压路机间接性震动碾压可以压缩石头之间的空间，让碎石更加紧密地结合一起，碾压可以由超大型压路机器进行整体碾压，然后进行细致碾压，碾压工作可以分层分阶段性来完成，以此保证碾压的质量。

3 填石路基施工技术在公路施工应用过程值得注意的技术要点

3.1 石料选择应符合标准

我国目前的石料几乎很少有天然直接形成石料，过去天然直接形成的石料已经变成现在桥梁、建筑工程的重要组成部分，而现如今的填石路基施工采用的石料多半是从山上的巨石进行采炸而形成的，这些巨石往往需要进行火药爆破和机器粗加工的流程将石头进行预筛选，现在应用的碎石质量远比天然形成的碎石质量好。因为天然形成巨石内部构造相对比较紧凑，即使是通过火药和冲击锤进行破碎后，内部的质量其实并没有缩减；同时，由于火药的高温和冲击性对碎石有预筛选的作用，达不到质量和硬度要求的碎石可能在开采过程中完全碎成粉末。填石路基施工技术正常应用于施工建设中需要利用有利资源，完成工程质量的提升。石料强度选择时，一定要按照国家标准进行选择，不同路况或许对碎石的质量要求不一致，但是如果从标准制定的角度，应尽可能提升标准的下限，那么在石料质量选择时就能够超过设计许用标准[3]。

在石料选择时，其实不应该只关注石料的坚固性，还需要兼顾石料的沾黏性，由于石料之间需要承受住碾压冲击力后进行沥青黏合，如果石料硬度较高，那么可沾黏性就会降低。有关数据表明沾黏性和硬度是呈反相关关系的，其中一个物理量的增长一定会引起另外物理量的减小，所以在石料选择时应注意石料的硬度标准，在同等标准下需要判断沾黏性，尽可能选用沾黏性较高的石料，以此有效增加石料之间的摩擦，更好地与沥青相互配合，让沥青的作用发挥更加持久，避免了整段路出现断裂和由于黏性不足出现的副作用。尤其是在第一次选材时，一定要进行相关实验，不要在选材完毕后进行大规模的铺设和滚压，只有小路段满足目标需求，才能让更长的路段满足设计要求。

3.2 加强检验和监督环节

要想工程质量达到标准、满足设计需求，就应该加强检验和监督环节。检验监督不一定需要专业的检验机构进行，工程建设的公司内部也可以进行检验和监督，预先检验可以更及时地发现问题，在政府和专业检验机构检验之前修正工程建设标准。公路是经济发展最鲜活的血液，如果不能保证公路的质量，运输输送效率就不会提升。监督检验环节不应该在完工之后进行，因为完工之后的路段已经建设成型，一旦拆除不仅会前功尽弃，同时还会对人力、物力和资源造成损失。一个环节结束之后就要进行检验和监察，监督是存在整个路面铺设过程中的，监督就是为了监督工作人员的现状。此外，监督过程中不仅要检验石料的沾黏性和硬度，而且还应该对环境进行监督和检验，铺设道路中的废水和废气应得到统一妥善处理，绝对不能直接排放到河流中污染河流，堵塞河道。

检验过程需要多种方法并行实施，可以利用专业的水平仪进行道路平整度检验，也可以用布氏硬度仪检验道路硬度和受热膨胀性。此外，检验中可以利用重载大型工程设备进行碾压，用分析仪器模拟道路受力情况进行仿真分析，找到最有可能断裂的部分，分析需用标准和断裂值的大小关系，把监督和检验过程做到科学化、统一化。从某种意义上说，检验是为了修正施工方案，也是对人员思想的更新。

3.3 加强路基处理

路基是一段道路的基础，也是填石路基技术能够得以运用的前提，工程上对待路基的态度就是对道路质量负责的态度。高速公路、省道和国道对路基处理的要求都是不同的，路基处理需要道路施工企业用百分百负责的态度完成和处理。我国现行标准对路基的标准与规范只提出了承载力方面的要求，并没有指出符合国家标准的具体的施工做法和施工方向，这就要求有经验的路基工作人员根据路基情况设定工作方案，另外工程队伍人员的整体素质和整体的施工目标都需要明确，路基处理需要大家劲往一处使，以细粒土混合岩石作为路基许用基础材料，用颗粒填充进行缓冲过渡层的填充，以此使路基更加稳定耐用，达到国家规定标准。

4 结语

综上所述，我国利用填石路基技术虽然普遍，但是其使用时间和使用熟练度并没有达到国际领先标准，国内的填石路基技术其实还有很大的发展空间。要想提升填石路基础技术，就要提高施工人员对填石路基施工技术的基本特性和基本流程的认识，关注技术要点，将工作重点放在筛选碎石质量和对工程监督、检验环节以及加强路基方面，以此将填石路基技术更好地应用于实践过程。