高速公路工程中填石路基施工技术分析

郑卫华

（池州市公路管理服务中心，安徽 池州 247000）

0 引言

随着我国进入新的发展时期，高速公路工程的建设需求日益增加。由于高速公路工程的跨度较大，涉及各种地形地貌，因此对施工技术要求较高。填石路基施工是高速公路工程中的核心内容，对工程的稳固性起重要作用。因此，有必要分析高速公路工程的特点、要求和规范，进而选择最合适的填石路基施工技术，在施工过程中规范作业并总结经验，为后续施工提供经验，从而更好地保证工程质量。

1 工程概况

以安徽池州某高速公路工程为例，研究填石路基施工技术应用过程。已知该工程全长138km，主线长度、连接长度分别为115km、22km，双向四车道、速度80km/h，路基填筑最高14.5m。综合高速公路工程各项影响因素后，选择现场开挖模式，路基填料为石灰岩，路床顶面以下0～30cm 位置（上路床）填料最大粒径50mm、最大厚度40cm；30～80cm 位置（下路床）填料最大粒径70mm、最大厚度40cm；80～150cm 位置（上路堤），填料最大粒径160mm、最大厚度50cm；150cm 以上位置（下路堤）填料最大粒径360mm、最大厚度70cm。

2 填石路基施工特点

填石路基施工主要特点如下：填石材料的粒径通常要求大于40mm，且含量超过总质量的70%；石质路基填料多来自挖方路基产生的石料与爆破产生的废石；在填石路基修筑前，对普通石块筛分、破碎并进行强度测试，弃用粒径过大石材；石料的最大粒径不得超过填筑压实厚度的2/3；填石路基压实度受碾压质量影响，若是碾压质量不过关，会造成路基不均匀沉降；对比土质路基，填石路基填料压缩模量相对较大，可能发生压缩变形，降低施工质量；因软岩石强度低，比较容易被压碎，损坏路基骨架，故进行填石路基施工时不考虑软岩石[1]。

3 填石路基施工注意事项

3.1 地基承载力

若地基承载力低，很难保证填石路基施工的可持续性。因高速公路施工会经过一些地形复杂区域，需要进行大规模回填，可以保证地基稳定性，且这种情况下对施工技术、原料特性等要求较高，故在施工前需测出各路段地基的承载力，再设计填石路基施工方案。

3.2 地基排水

在施工现场，有河流经过时会渗入地基，形成水体空隙，若是空隙较大，会让其中的水从流入地基深层，会影响路基施工质量，后续地下水还会不断冲击路基，故而在填石路基施工进程中，应安排地基排水工程同步施工，解决现存与潜在的水体危害[2]。

3.3 地质勘察

综合政府相关部门提供的道路资料，安排人员做好后续的地质勘探工作，掌握高速公路施工区域的地质情况，包括土壤环境、水利条件、地形地貌等，据此配备相应的施工团队、机械设备等。

3.4 填料选择

结合施工经验，参考同类型高速公路工程填料选择情况，要求填料粒径满足以下条件：进行路基分区，上路床最大粒径15cm、最大厚度30cm、最大激振力30t；下路床最大粒径20cm、最大厚度30cm、最大激振力30t；上路堤最大粒径30cm、最大厚度50cm、最大激振力50t；下路堤最大粒径35cm、最大厚度60cm、最大激振力50t。相关研究指出，填料级配会在一定程度上影响路基施工质量，为保证路基施工质量，应确保填料尺寸、性能指标满足施工所需，要求填料曲率系数在1～3 之间，不均匀系数不低于5[3]。

4 填石路基施工要点

4.1 施工准备

填石路基施工技术在高速公路工程中的应用涉及多项要素，因此需要做好施工准备工作，为施工质量提供保障。在施工准备中需要关注以下要点：

第一，技术准备。进行填石路基施工前，需要对工程地质、交通环境、周边情况、水文因素等进行分析，确定工程量、技术要求、施工内容等。可通过BIM技术进行施工方案推演，以筛查方案中的缺漏、问题与不切实际之处，并进行针对性的调整，以保证施工方案的可行性。同时，结合施工标准，对各个控制点进行复测，提供准确的测量基准。

第二，施工机械设备准备。包括自卸车、挖掘机、推土机、压路机、洒水车等，安排好各项机械设备的进场顺序、停放位置，安排专人对其使用过程加以管理，避免各道施工工序相互影响。

第三，测量放样。结合方案设计要求、控制点位置等进行测量放样，分别在边坡坡脚、道路边桩、中桩处设置测量点，收集测量数据，为后续路基施工提供参考。

第四，做好技术交底。组织会议，以设计人员为主，就填石路基施工方案展开技术交底，回答施工方、监理方等提出的相关疑问，避免因各方对施工方案不理解引发相关质量问题，同时应对技术交底会议形成书面记录[4]。

4.2 试验段施工

试验段施工的主要目的是验证施工方案可行性，避免在正式施工中出现质量、安全、进度问题。试验段施工应注意以下要点：

第一，基底经检验达标后，结合自卸车容量计算堆土间距，选择施工路段打上网格，有序卸土，按照设计松铺厚度，在路基宽度范围内通过推土机进行摊铺；完成摊铺后通过平地机整平，形成路拱，测量厚度、含水量等，相关参数满足要求方可进行碾压。

第二，碾压过程采用振动压路机。碾压时，测定、记录各路段土层厚度、密实度等参数，确保达到设计标准。

第三，完成试验段施工后，对施工过程加以总结，设定施工参数。主要包括：每次土石方卸料、推土机推平以及压力机碾压的路面长度；可达密实度要求的土层松铺系数；最适宜的机械设备组合、压实遍数等。上报试验段收集的各项参数，推进后续施工[5]。

4.3 基底处理

在路基填筑前进行基底处理，以保证填筑稳定性，满足路基承载力要求。基底处理主要涉及以下工作：

第一，清理路基内杂物、杂草、碎土块等，优化排水沟布置方式，压实基底；清除地表残留的腐殖土、草皮等，清理厚度不低于30cm，再通过推土机完成基底整平工作，最后用压路机彻底压实，用专业仪器测量压实度，确保其达到相关标准。主线路基基底压实度不低于90%，挖方路基、零填路基压实度不低于96%。

第二，如果原地面是非岩质地面，在路基填筑时提前在基底铺上碎石土、碎石过渡层，要求厚度为30cm；若原地面有洞穴、坑等，必须将其中的沉积物清理干净，再选择合适填料分层回填、压实；若地面存在露出地下水、泉眼等，将水排出后再填筑路基；若地基是软土，选择强度和质量符合标准的填料进行软土换填，换填后进行路基填筑施工[6]。

4.4 填料运输

结合工程基本情况，选择全宽水平填筑法。进行填料运输时，需要关注以下要点：

第一，筛除或破碎超粒径填料后装载石料。为避免运输时出现离析问题，需要通过专业仪器检测填石料的均匀性与稳定性。同时，为保证运输效率和节约成本，应结合路基开挖情况和施工进程合理安排运输车辆。

第二，操作挖掘机和自卸汽车的人员必须取得相关证书，避免无证操作。填料运输到施工场地后，进行质量校核，避免因材料问题影响正常施工。结合各填料用途，在施工场地内划出不同的存放区域，填料运输到施工现场后，存放至指定区域，减少后期施工中的二次搬运，避免因此出现填料损坏的情况。

4.5 边坡砌筑

进行边坡砌筑前，需要清理路基杂物，并按照每层1m 的要求压实路基。进行边坡砌筑时，需要注意以下要点：

第一，根据填石路基的强度和稳定性要求，选择适宜的台阶砌筑和边坡砌筑方法。如果填石路基的填方厚度＜2m，则要求边坡砌筑的厚度≥1m；如果填石路基的厚度处于2～6m 之间，则要求边坡砌筑的厚度≥6.5m[7]。

第二，如果填石路基的厚度超过设计标准，需要选择坚硬、没有缝隙的石料进行砌筑，砌筑灰缝厚度3cm 左右。必要时需通过砂浆填充石块之间的缝隙，并每隔20m 布置深度适宜的伸缩缝。

4.6 摊铺

进行摊铺时，应结合高速公路各段实际情况，灵活选择以下摊铺方法：

首先，渐进式摊铺法，操作自卸车在高速公路基上前进，设定前进速度和卸料速度，后续用推土机慢慢整平。

其次，反向摊铺法，将材料装载在翻斗车上，逐步卸载在已压实路基上，通过推土机进行整平。该方法的局限性较大，多用于填料中包含各种精细材料的摊铺情况。

最后，混合摊铺法，该方法结合了反向摊铺和渐进式摊铺的优势。由于石料粒径相差较大时，难以整平，且会让大粒径碎石散落在路基表面，出现粗、细粒径骨料离析现象，因此综合两种摊铺法施工效果，在混合摊铺法施工过程中，先采用渐进式摊铺法，控制自卸车卸载、摊铺同步进行，引导翻斗车将卸料卸到指定位置，再在最后收尾阶段引入反向摊铺法，进行路基摊铺材料的精细化处理；在施工现场开辟出面积50～100m2、高度10m 的卸石区，通过大功率推土机整平，让大砾石处于低处、小砾石嵌入大砾石缝隙。

4.7 压实

路基压实施工应关注以下要点：

第一，将靠近路肩两侧位置压实后再压实中间，压实路线、轮碾保持纵向平行，并进行反复碾压；夯锤保持弧形，持续夯实后，不间断测量夯实密度，夯实密度达标后向后移动夯锤，进行下一个路基模块夯实；各行间重叠不少于40cm、前后相邻区段应重叠50cm，并关注夯实质量、安全问题。

第二，满夯后碾压三遍。由重锤完成部分狭窄区域夯实工作，解决夯实机不易进入的问题，在重锤下落时，为避免出现弹跳现象，除了规范操作过程，还需检验压实度；填石路基顶面至路床顶面以下50cm 处，需按照规定进行碾压。

第三，引入钢球法检测压实度。每间距25m 选择一个断面，结合路线断面、纵向延伸情况，布设若干检测点；埋设钢球时，保证钢球外露大约2cm，通过压路机反复碾压；在碾压过程中，向前碾压时选择振动碾压法，退后碾压时选择静压法，为保证碾压质量，需控制碾压速度，并保证一次碾压；完成碾压工作后，核对钢球高度在各阶段的变化情况。

4.8 试验检测与控制

为保证填石路基施工质量，需对其进行试验检测，并采取相关质量控制策略：

第一，选择适宜长度试验段，设计检测方案，测定路基质量，结合路段长度设定检测点，分别在7d、14d、28d、60d 测量路基顶面实际沉降状况。

第二，控制策略。质量控制应覆盖各个层面，主要包括以下内容：设定分层摊铺厚度0.5m，严禁随意调整；填石路基倾填前，在路基边坡坡脚选择粒径＞30cm石料砌筑；逐层填筑前，设计填筑方案，进行填料质量检测，避免影响填筑效果；在石块级配差、填层厚、粒径大、石块间空隙大时，每层表面空隙中扫入粗砂、石屑、石渣等，再通过压力水浆砂冲下部，持续数次，让空隙填满；路堤填料岩性相差大时，不同岩性可分段、分层填筑，若是隧道、路堑基岩岩种不同，应购置对应材料进行分层填筑，并保证石料粒径、强度满足规定要求；施工阶段，需严格控制压实度，密切监视各阶段施工流程，针对填石路基含水量过低或者过高的情况，进行针对性的干预、处理，且切忌在雨天施工，合理安排各阶段施工顺序，提升施工质量。

5 结语

文章结合安徽池州某高速公路工程分析了填石路基施工技术应用过程，先分析了填石路基施工特点，之后从地基承载力、地基排水、地质勘察、填料选择四个方面就施工中的注意事项进行了梳理，指明在填石路基施工中应严控施工标准、明确各阶段核心工作，以达到施工预期目标。在填石路基施工技术发展中，应着力提升施工标准性、系统化，减少施工误差，提升施工质量。