填石路基施工技术在公路施工中的应用探讨

姜良华

摘要 文章着重分析了填石路基施工的工程规模、重复性工作特点以及施工技术要点。主要包括后退式、渐进式及混合式铺设方法，关于填料粒径与摊铺厚度的现场控制，以及碾压机械的选择；阐述了三个应用实践，即严格进行事先控制、强化测量放线和构建完善的质量控制体系。这些实践确保了填石路基施工的质量和工程的持久稳定性，通过技术监督和精细的施工管理，公路工程中的填石路基施工能满足强度与稳定性的设计要求。

关键词 填石路基；公路施工；应用

中图分类号 U416.1文献标识码 A文章编号 2096-8949（2024）08-0083-03

0 引言

填石路基施工是公路工程中一个关键且常见的环节。由于其覆盖的地理范围广泛，工程规模较大，施工过程涉及高度的重复性和大量的土石方工作。这就要求施工单位在实施过程中具备出色的物流支持、高效的项目管理能力以及应对各种状况的灵活性。该文就填石路基施工的技术要点、质量控制方法和现场施工实践进行了详细阐述，并对采用的不同铺设方法、机械选择、厚度控制以及品质监督进行了深入讨论。这些分析有助于提高施工效率，并确保工程结构的长期稳定性和安全性。

1 填石路基施工的特点

1.1 工程规模较大

填石路基施工通常发生在公路、铁路及市政道路等基础设施建设中，这些工程常常覆盖广泛的地理区域，含有大量的土石方工程。由于涉及面积大，这类工程往往需要大量的填料，主要是各种规格的石块。对于某些特殊地形，比如山区、沼泽地、地面沉降区等，还需要综合运用地质、地理学等多学科知识，确保路基的稳定性和持久性[1]。此外，工程规模大带来的是对管理和组织的极高要求。搭建一套高效的物流补给体系至关重要，能够保证材料的连续供应和有效分配。同时，大规模施工也会加大对环境的影响，如噪音、扬尘、对周边生态的破坏等，需要采取妥善的环保措施。

1.2 重复性作业

在填石路基施工中，由于工程规模庞大，必然会涉及大量重复性作业。为确保工程进度，通常会采用分段施工方式，将整个路线合理划分为多个施工段落，按顺序逐一完成。在此过程中，各段落会遵循相同的施工流程。具体步骤包括清理表层土壤、铺设排水设施、填石与压实作业，以及路面建设等。此外，还需根据路基设计要求，反复进行堆积、夯实等加固工作，以确保路基的稳定性和平整度。这种重复性作业不仅简化了施工流程，提高了施工效率，还便于施工人员通过不断重复操作来积累经验，进一步提升作业质量[2]。然而，这也对施工单位提出了更高的要求。为避免延误和资源浪费，施工单位必须对施工过程进行周密的计划和调度。从组织管理的角度来看，重复性作业特点要求施工单位具备稳定且灵活的项目管理能力，以及高度的协调性和应变能力，其施工流程如图1所示。

2 填石路基施工技术要点

2.1 填石料摊铺的方法

在构建填石路基（也称为砾石路基）的过程中，为确保结构的稳定性和耐久性，施工技术的选择显得尤为关键。填石路基施工重点在于确保原材料的质量、摊铺方法的科学性以及后期压实工作的充分性。在众多施工策略中，后退式铺设、渐进式铺设和混合式铺设是最重要的填石料摊铺方法。

（1）后退式铺设技术。后退式铺设法一般是在已经部分压实的路基表面反向铺设填石料。工程机械如推土机在铺设施工面上退行作业，用铲斗将石料逐层铺撒形成一定规模的料堆。随后，再对其进行整平和压实。这种方法虽然可以较快升高路基高程，但受控条件较多，料堆的均匀与高度控制较为困难，可能导致压实时的不均匀和局部沉降，因此对操作人员的技术要求较高。随着施工技术的发展，后退式铺设方法在现代道路工程中的应用逐渐减少。

（2）渐进式铺设技术。渐进式铺设法是当前最为推荐的一种施工技术，广泛应用于砾石路基的建设。其操作流程主要包括将石料从运输车辆中有序卸载至尚未进行压实处理的路基表面上。在卸载的同时，使用配备有刮刀的工程机械如推土机进行有节奏地推进和整平作业。渐进式铺设技术能够实现对石料厚度的有效控制，确保每层石料的均匀分布和铺展，在保证质量的同时提高工程效率。该技术可以较容易地控制材料摊铺层的厚度，从而确保压实度的可控性，并降低局部沉降风险。其次，渐进式铺设还可适应不同形状和大小的路基施工要求，特别是在道路较窄或者施工区段长度受限的情况下，其施工的灵活性和适应性更加突出。在实施填石路基施工时，渐进式铺设方法的应用还需要伴随充分的现场管理和精确的机械调度，以保证施工顺利进行。最后，必须根据路基设计要求、土地性质、环境条件及施工现场的具体情况，综合考虑应用哪种施工技术更为合适。每层填石料在整平压实后，都应进行质量检查，以确保达到设定的密实度和稳定性标准，保障道路的长期使用性能。

（3）混合式铺设方法。在进行路基工作过程中，首先需在已压实的路基表面运用后退式技术卸载材料，从而形成若干独立的料堆。随后，在料堆顶部采用渐进式铺设技术继续卸载材料，并使用推土机对铺设后的路面进行平整，以确保其厚度符合相关规范要求。混合式铺设方法通常适用于长段落和宽敞区域的路基作业，但在操作过程中需确保不妨碍运输工作。此外，在推料铺设过程中，较大粒径的石料在推土机作用下会获得显著的动能，导致在外力和重力的共同作用下，这些石块会滚向填筑层的底部，当堆料高度增加时，这种趋势尤为明显。这不仅对填料间隙的填充十分有利，而且能够确保压实压力的有效传递，并实现嵌锁。因此，渐进式铺设法能够更为有效地确保大粒径石料位于填筑层底部，而混合式铺设法则倾向于让这些大粒径石料集中于上层。不论哪种方法，铺设层的尾部底部都会集聚大量粒径约30 cm的石料，这些可以用于边坡的构建，通过推至边缘即可加以利用[3]。

2.2 填料粒径与摊铺厚度现场控制

在严格遵循相关工程规范的基础上，确保在缺乏重型振动压路机（超过12 t）、夯锤（质量不低于2.5 t）或轮胎压路机（超过25 t）等特定设备的工况下，填石路基层的厚度应限制在50 cm内，同时对填石料的粒径进行严格控制，确保其不超过该层厚的三分之二。然而，如现场具备上述设备，将有可能将该层厚度放宽至不超过100 cm的限制，以适应实际施工需求。此外，在公路工程施工过程中，冲击压实机械的应用日益广泛。该设备能够有效执行深层振动压实作业，极大程度上解决仅依靠传统低幅度压路机所面临的施工难题。通过结合使用冲击压实机械和传统压实机械，通常能够实现优良的压实效果，从而确保工程建造过程中的施工品质。

经过后续的质量检测，如挖坑法等手段的实施，发现压实结果普遍符合相关质量标准。为更精确地指导施工作业，根据填料的硬度差异，应制定以下填层厚度控制标准：对于坚硬或软硬填料，推荐的松铺厚度不应超过60 cm；对于较软填料，建议的松铺厚度不宜超过50 cm；在软质填料应用时，建议松铺厚度控制在40 cm以内；至于极软填料，建议的松铺厚度应严格控制在30 cm之内。此外，如施工现场具备激振力达到或超过50 t的振动压路机，则在采用硬石料作为填石路基的场合中，允许的松铺厚度可适度放宽至60 cm，具体如表1所示。

2.3 碾压机械的选择

在填筑工程中，选择合适的碾压机械至关重要，该设备必须满足压实过程中对线性压力的特定需求。石料的压碎强度与碾压机械必须产生的线性压力之间存在直接关联。对于极限抗压强度在39.4～58.5 MPa之间的石料，通常归类为“软石”类别，在此情况下，应选用能够提供单位面积压力介于5 880～6 860 kPa的压路机；抗压强度在39.2～98 MPa区间的石填料被视为“中等硬度”，要求压路机施加的单位面积压力应在6 860～7 800 kPa范围内；若石料的极限抗压强度在98～196 MPa之间，则该石料属于“硬石”类别，相应的压路机应施加的压力应在7 800～9 800 kPa范围内；对于那些抗压强度达到或超过197 MPa的石料，这些属于“极硬石”类别，相对应的压实设备需达到的单位面积压力范围是9 800～12 250 kPa。通过这种分级方法和相应的设备要求，可以确保压实作业的效果和结构的稳定性[4]。

在进行填石路基施工时，应选用符合以下技术指标的机械设备：所选碾压机械应为12 t以上重压型压路机，且推荐使用18 t或更重的振动型压实设备；土壤搬运工程推荐使用功率至少为200 kW的推土机械，更优选择为功率不低于250 kW的设备；挖土机械的斗容应在2～8 m3之间，需要与运输设备达成良好的作业协同；对于自卸运输车辆，其载重量应不低于5 t，具体的运输能力需要根据实际工程施工的需求来确定。在实行填石路基施工的碾压作业中，所用的振动型压路机应设定振动幅度介于1.5～2 mm，并且压实频率要维持在25～30 Hz的范围内。此外，填石料的碾压操作的速度应在3～5 km/h之间进行控制。通过这些参数可保证施工质量，确保路基结实与耐久度。

3 公路工程施工中填石路基施工的应用实践

3.1 严格进行事先控制

在开展填石路基施工工序前，确保前期准备工作的严格性是维护工程质量的关键。初步环节关乎材料质量控制，通常所用的山体碎石原料对于工程品质具有决定性影响。专业人员应对预定开采地的岩层组成进行科学鉴定，确保其符合施工规范要求后，方可执行爆破作业以取得合格材料。此外，设计和执行团队需实施深入的方案讨论。设计专家与施工人员需增强互动沟通，确保工程设计的适应性和可实施性。施工人员有责任对工程设计文档进行细致审视，以核实方案是否与现场实际状况相吻合、是否具备实施的可能性。若方案与实地条件出现偏差，或确定执行方案不具备操作性，必须重新规划以顺应实际需求。

3.2 强化测量放线

在保障填石路基施工品质的过程中，放线的测量准确性占据核心地位。为确保施工品质，操作人员必须遵循标准化测量技术进行作业。首先，需要构建一个精确的平面直角坐标系，确保施工现场的实际坐标点与预设坐标系保持一致。随后，利用该精确的坐标系统进行计算，选定合适的基准点，并转化至具体的施工现场位置。选定基准点后，可确保其在施工规划中的预期意图与实际位置相匹配。此外，还需精确确定中桩和边桩的位置，并确保设置的临时水准点覆盖范围在200 m以内。通过执行四等水准测量，进一步精确水准点的位置。通过这套标准化的测量与放线方法，能有效地保证水准点的精准度，从而确保填石路基的施工品质和结构的稳固性。

3.3 构建完善的质量控制体系

为确保填石路基的施工质量，必须精准进行测量和放线工作，并建立健全质量控制体系。当前体系仍存在不足，需高度重视潜在的质量问题。在填石路基施工中，应从工程质量控制角度出发，强化管理并实施技术监督。设计人员与管理人员需加强沟通协作，确保设计方案的科学性和施工方案的切实可行性。设计方案需基于可靠的工程原则和环境数据，而施工方案需考虑现场实际条件、材料供应和施工人员的技能水平。此外，提高相关人员对质量控制重要性的认识至关重要。通过教育培训、自我审查与同行评议，可促进其对自身角色与责任的深入理解。同时，监督机构的作用举足轻重，需对整个工作流程进行监管，确保各环节达到既定的质量标准，包括材料选择、施工方法及后期维护工作。完成质量体系管控意味着需持续监测并及时纠正问题，这要求实施标准操作程序、设计有效的质量反馈与改进机制，并定期对施工质量进行评估。通过上述措施，可确保填石路基满足设计要求和应用目的，从而保障道路的长期稳定性和安全性。

4 结语

该文详述了填石路基施工在公路工程中的关键作用，指出了工程规模大、作业重复性强以及对技术要求精细的特点。通过讨论不同的填石料摊铺方法、现场控制策略、碾压机械的选用以及应用实践，如严格的事先控制、测量放线和构建完善的质量控制体系，为提升土石方工程的质量提供了理论依据和实际指导。未来，随着技术不断进步和工程需求的变化，填石路基施工方法和管理策略将继续演进，以支持更加可持续和环境友好的基础设施建设。

参考文献

[1]陈光彪. 填石路基施工技术在公路施工中的应用探讨[J]. 四川建材， 2023（8）： 188-189.

[2]安仕勇. 公路施工中填石路基施工技术的应用研究[J]. 你好成都（中英文）， 2023（12）： 34-36.

[3]王美胜. 公路工程施工中填石路基施工技术研究[J]. 建筑发展， 2021（11）： 34-35.

[4]陈光彪. 填石路基施工技术在公路施工中的应用探讨[J]. 四川建材， 2023（8）： 188-189+192.