山区公路填石路基施工技术综述

山区公路填石路基施工技术综述

摘要：填石路基施工工艺是目前我国山区公路建设中遇到的难题之一。本文提出了适合于修筑山区公路填石路基的施工工艺与方法。

关键词：山区公路；填石路基；施工 1填石路基石料的开采

在石方路基开挖中，爆破开采的石料级配构成差异性很大。填筑路基后，填石之间的孔隙较大，可能造成填石路基产生沉降、收缩等不均匀变形或产生局部沉陷、开裂，从而引起路面的过早的破坏。如何合理地选择爆破方案和爆破参数，尽量减小爆破后的岩石粒径，就成为爆破技术的关键所在。在实际施工中，采用以药壶炮为主，垂直炮眼（炮眼爆破或朝天炮）为辅的联合爆破方案，对于不同的岩石通过试爆确定更为切合实际的爆破参数。要求在石方爆破时采取相应的爆破工艺，按比例选出3类石料：第1类是路基的主填料，要求石块粒径不超过25厘米，供粗粒层用；第2类是石屑等细料，供细粒层用；第3类是码砌边坡用的块石，要求主要是粒径0.3～0.5米以上的块石，选用表面比较平整的石块。

2填石路基的地基处理

2.1 石质地基的处理要求

一般认为，石质地基较为理想，其承载力较大，能为填石路基的稳定性提供较为理想的支承保证。但是如果对石质地基的要求过低或施工时处理不当，其承载力的不均匀现象仍然会对路基产生不利的影响。因此，应确保石质地基的平整性与强度的均匀性。

在山区填石路基的施工现场经常会遇到岩石和细粒土混合地基。这种地基的强度很不均匀，同时其表面不易整平，如不采取必要的处理措施将会对路基的稳定性有较大的影响，尤其是路基填筑高度较高时，会增加不均匀沉降，导致路基、路面遭受破坏。故应提高细粒土部位的强度，且将岩石炸平，并在细粒土部位设过渡层。当基底为石牙状时，应将石牙炸除不少于80厘米，并用岩石填料置换细粒土，以形成均匀、平整的岩石混合基底，以利于路基的有效压实。

2.2土质地基的处理要求

对于覆盖层较厚的土质基底，首先应该对原地面进行表面清理，清除树木等杂物，进行认真的碾压。一般耕植土地段原地面应清除表土15厘米深，同时用规范要求的土料回填原地面的坑、洞等低凹处，并按规定进行压实。当基底为松散土、且含水量较高时，压实前应先进行翻晒，使其重型压实度度不小于90%。当填石路基高度大于80厘米时，基底压实不应小于95%。当路基基底原状土的强度不符合要求时，应进行换填，换填深度不小于30厘米。对于坡度陡于1∶5的土质坡面应开挖至密实并作成不小于1米的台阶。若遇到不良地基（膨胀土、

盐渍土、黄土等）时，应视具体工程条件采取清淤、排水固结、抛石、换填或复合地基等技术措施进行加固处理。

3 填石路基的填料摊铺与整平要求

3.1 填料摊铺要求

对于填石路基的施工质量而言，摊铺工艺尤为重要。因为在填料岩性一定的条件下，它在很大程度上决定了填石路基压实层的结构类型，从而直接影响路基的压实效果。所以说，摊铺的施工工艺与技术要求是填石路基压实质量的重要决定因素之一。

摊铺填筑石方主要采用渐近式法。渐进式摊铺法是指运料汽车在新卸的松铺填料面上逐渐向前卸料，并用推土机随时推铺整平。这种方法能使最大的石块居于每层的底部，而较细的颗粒则居于顶部；它能确保最佳的嵌合和压力传递，同时提供一个不会致使压实碾轮及橡胶轮胎的牵引机在行走过程中受损的表面。该方法需要在填筑层末端的顶部用卡车倾卸，然后用推土机从末端将填料推入下层，使其与正在填筑的层推成相同高度。推土机整平时，表面无坑洼、无波浪，个别不平处配合人工用细石块、石屑找平。

3.2 填料整平要求

运输到工地的填石料不可避免地存在局部大粒径料超标或摊铺过程中大粒径料有明显空洞、孔隙的问题，填石路基的填料摊铺完后，其待压层的平整度不仅在一定程度上决定压实层填料的粒径组成,而且会影响压路机在碾压过程中对路基的压实作用。这时应有专门的人工配合机械进行大粒径料的破碎，应人工手摆，大面向下，小面向上，摆放平稳，再用石屑塞缝，最后压实。填石路基整平工艺的关键是保证使较大的石块居于每层的底部，较细的颗粒居于顶部，并填充其间的孔隙，以确保最佳的嵌合和压力传递，同时提供一个不会致使压路机的碾轮在行驶时受损的压实表面。对于有明显空洞、孔隙的地方，应补充细料，用水压法将其冲入下部，反复多次，待空隙填满后再碾压。对于碾压后仍有松动的块石，应用合适粒径的小块石嵌实，并用手锤敲紧。摊铺工作完成后，填石路基表面应达到初平，无明显大石露头，压实工作面上无多余填石料堆放，两侧边坡平顺。

4填石路基的压实工艺

填石路基的施工现场中由于石料爆破后的粒径较大，变化差异复杂，难以达到满意的技术要求。在填石路基施工过程中，必须加强对压实工艺的重视，只有对路基进行严格的压实施工控制，提供足够的压实功能，才能增大石料之间的嵌合作用，提高强度的摩擦分量，使颗粒重新排列，填充孔隙，减少孔隙比，提高路基的整体强度与变形稳定性。

4.1 碾压方式要求

山区高速公路填石路基大多处于两山夹一沟路段。由于填石路基的施工特点，其填料的工程性质差异性较大，从而导致路基的压实要求会相应变化。根据填石路基的压实特性和挖石路基的施工特点，填石路基最宜选用重型振动压路机和拖式振动碾进行碾压组合。合理的碾压组合不仅直接决定了路基压实施工的质量与效率，还可以保证路基的强度与变形指标满足设计要求，可以大大提高生产率。

山区高速公路填石路基的压实一般使用大吨位的拖式凸块振动压路机与大吨位的自行式振动压路机的组合。填石路基的压实厚度是与压实机具相匹配的。在没有大吨位的拖式凸块振动压路机的情况下，也可考虑使用大吨位的拖式振动光轮压路机与大吨位的自行式振动压路机的组合。实验表明，当压实机具的激振力为250千牛时压实厚度不宜超过30厘米；当压实机具的激振力为300千牛时，压实厚度不宜超过40厘米；当压实机具的激振力为500千牛时，压实厚度不宜超过60厘米。综合各种因素，控制压实厚度不得大于50厘米，以确保工程质量。

4.2 碾压速度要求

压路机的碾压速度直接影响着压路机振动轮对单位面积内压实材料的压实时间。碾压速度对压实质量及生产率有明显的影响。对于一定层厚的填石路基而言，传递到被压材料内的能量与碾压次数成正比，与碾压速度成反比，碾压速度加倍时，碾压次数也要加倍。碾压速度影响着振动轮在特定平面上对材料的压实时间，当碾压速度低时,每个单位面积上的振动次数比碾压速度高时要多。当碾压速度增高时，每次振动的间隔距离增大，因而作用在被压材料上的能量减少，从而导致所需碾压遍数的增多。

因此，在考虑到压实机械的性能、经济性、安全性等综合因素下，填石路基的压实施工中存在着最佳碾压速度。一般认为其在3～6公里/小时之间，且压路机的碾压速度开始宜用慢速，以这样的速度进行碾压能获得最佳生产率。

4.3 碾压要求

填石路基压实施工中的碾压遍数与其压实质量的关系因填料的岩性、粒径组成、碾压机械等条件的不同有所差异。对于不同的碾压组合，压实层达到相同沉降率时的碾压遍数是不同的。具体可以事先应进行试验路段铺筑，结合填料具体的工程性质和现场压实机械情况进行碾压遍数与压实质量关系的研究，以寻找在满足压实质量要求的前提下较为经济的碾压遍数。碾压密实标准是：在振动压路机压数遍后，由观测点测得的每遍碾压后的沉降量如果为零，达到规范规定的要求，即可认为路基是密实的；如果振动碾压中，测量观测点连续3遍的沉降量均为零，该碾压遍数即为最佳碾压遍数。通过以往山区高速公路建设实践证明，只要严格控制填石路基施工工序的各个环节，填石路基是能够满足高等级公路路基要求的。此外，填石路基还具有以下优点：一是填石路基用粗粒料进行填筑，渗水性很强，基身不会形成饱水区，可减少路塌陷现象。二是填石路基不会出现翻浆现象，受雨季干扰少。这对于工期紧，必须在雨季施工的工程有重要的意义。

5结语

山区修建高等级公路经常会遇到公路的主线要穿越石质山体，要进行大方量的路基开挖、回填和隧道开挖等施工。设计图纸中有时会采用爆破石方的方法来处理。为了合理地利用山体爆破开采的石料或隧道开挖弃石料，设计部门一般都会通过填石路基来解决这个问题。这样不仅能带来社会效益和经济效益，而且能够保护生态环境。