高速公路填石路基施工技术研究曲云刚

高速公路填石路基施工技术研究曲云刚

曲云刚韩运增

中交一公局海威工程建设有限公司山东省枣庄市27000

摘要：近年来，我国的交通行业有了很大进展，高速公路工程建设越来越多。为合理、充分利用资源并保护生态环境，在地质地形条件允许下，往往选用填石路堤作为高等级公路施工方式。该文对填石路基填料性能、施工工艺及稳定性等内容进行了分析与探究，以期全面提升工程质量，掌握工后沉降规律，确保路基稳定性。

关键词：填石路基；试验段；施工工艺

引言

在山区进行公路修筑过程中，深挖路堑与隧道的施工往往产生大量的弃石材料，工程单位通常将这些大粒径碎石材料作为路堤填筑材料的主要来源，以降低成本、减少环境污染等。但是若填石路堤施工不当，则容易产生较大的不均匀沉降，影响路面平整性，导致其纵、横向裂缝的发展，进而影响道路使用寿命。

1填石路基施工技术

1.1施工放样

填石路基进行填料摊铺之前，首先对路基路线施工测量放样，确定路基边线、中线和整桩号位置。

1.2场地清理

施工前，需先复测施工现场原地面，且做好核实工作，在填方路段需清理干净原地面表面，一般以15cm为清理深度，再通过自卸汽车将清除的表土及时向指定场地运送。

1.3填石路基摊铺技术

路基常用的填料摊铺方式主要有渐进式摊铺法、后退式摊铺法、混合摊铺法，经研究决定，本文采用渐进式摊铺法进行填石路基施工，渐进式摊铺法施工具体流程如下：施工时应保证填料的卸料和摊铺同步进行，首先由专员现场指挥自卸汽车沿计划路线，按照水平分层、先两侧后中央、先高后低的卸料方式摊铺出面积在50～100m2的工作面，然后使用大功率推土机械进行初平，后续运达填料均应堆置于该工作面，再通过推土机进行摊铺，使大粒径填料之间相互滚动、摩擦，最终处于较为稳定的位置。

1.4路基压实

路基填料压实的目的是为了保证所有粒料从原松散状压缩为密实咬合状。根据施工要求，可按照“两侧—中间”的顺序压实施工。一般在横向接头位置需有一定重叠，宽度约50cm，相邻段前后重叠宽度应多一些，最多不得超过150cm，保证碾压施工后，不存在漏压、死角等情况。碾压施工中，可选用压路机先进行2遍静压，随后由静压逐步转变为振压，此阶段施工速度可控制2km/h左右。压实过程中，如存有缝隙，需及时通过人工进行填平。碾压后，应做好压实度满足设计要求。

1.5填石路基边坡施工技术

填石路基边坡宜使用码砌施工工艺修筑，码砌边坡形式可分为单坡式与台阶式，应根据路基的填筑高度来决定边坡形式：对于填筑高度低于10m的路基，码砌厚度应大于1m；对于路堤高度大于10m的填石路基，应设置台阶分级，高度为5～8m，宽度为2～3m，坡度由上而下为1︰1.5～1︰2.0，码砌厚度大于2m，并设置排水沟。路堤边坡施工现场通常分为先填筑后码砌与先码砌后填筑两种施工方式，针对填石路基边坡施工，选用先填筑后码砌的施工方式：首先在路基宽度要求外一定范围内进行填料的摊铺、压实，然后根据路基宽度进行刷坡，最后将边坡码砌成型。施工过程中严禁使用层铺法，应将石料逐一码砌，大面朝下摆放平稳，石料应尽可能紧贴路堤填筑体，两者紧密接触，互相咬合，且无明显松动、落空现象。

2施工质量检测

2.1填石路堤施工过程应力变化分析

为了解压力变化是否会影响路堤填筑过程中路堤深层内部土层，及研究沉降与受力间的关联性。决定将JTM-2000A型土压力盒同时埋设到沉降观测点位置，尺寸为25cm×25cm，从而跟踪观测沉降点位处的土压力变化情况。通过测试结果可见，在路堤填筑高度不断增加的过程中，土压力将随之增大。整体来讲，填筑路基过程中内部应力变化规律与堆石坝工程基本相似，呈均匀变化趋势。

2.2卸料

选用分层填筑、分层压实法填筑路基，按照设计要求，以50cm每层铺筑，指派专人指挥运输车辆，按照指定路线运输，由料场通过自卸汽车将石料运送到施工现场，以梅花型堆料。根据路基宽度、松铺厚度等条件，通过白灰在上料工作面撒布网格，从而确定卸车部位，并对填筑厚度加以合理控制。在填筑路基前期，以20m为间距设置填筑控制杆，保证填方材料松铺厚度。

2.3填石路基整平工艺

对于摊铺后路基表面的缺陷处应填补细料，撒布一层石屑或碎石，使填补料完全填充大粒径碎石之间的缝隙。由于细粒土易于迁移、抗冲刷性较差，影响填石路基稳定性，应禁止采用细粒土作为填补料。若出现超出最大粒径限制的碎石，应安排相应的人员进行破碎、清除以及整平：首先对超大粒径碎石进行人工调整摆放，其次对于难以摆放的碎石，将其破碎至初平表面，若碎石质地坚硬不易于破碎，应及时清除，集中进行二次破碎。填石路基表面应无明显石块凸出点，碾压工作面平顺且无多余石料堆积，方可进行路基碾压施工。

2.4填石路基压实质量检测

根据公路路基设计规范（JTGD30—2015），填石路堤压实质量标准宜采用孔隙率与沉降差作为控制指标，因此通过预埋沉降板与使用水袋法对填石路堤十个代表性测点进行孔隙率、压实度以及沉降差检测，填石路堤中大粒径石料被碾压密实，碾压施工压实效果良好。填石路堤各测点孔隙率较低，碾压前后沉降变化较小，沉降率为3%～4%，均满足规范要求，表明填石路堤在压实功能作用下，石料之间能较好地形成嵌锁结构，填料能有效填充孔隙，降低路基孔隙率，从而提高填石路堤的变形稳定性与整体强度。

2.5填石路堤边坡形式分析

以目前工程建设实际情况来看，现场具备充足的石料，且施工天气不会影响填石路基施工进度，可通过大型机械进行填料输送与施工，为此，可选用“先填后码”施工工艺。在施工过程中，需预留部分填土边坡做植草绿化施工。据分析可见，针对水平或竖直向位移，码砌边坡重力作用不大，因此可选用厚度为50cm薄层码砌填石路堤边坡即可获得良好成效。因此，可选用薄层码砌边坡，且通过土质回填预留部位，做好植树种草方案，达到绿化码砌边坡的作用。

2.6松铺厚度控制

松铺厚度是填石路基施工质量控制中的一个重要指标，它直接影响路基压实质量。松铺厚度控制值应结合填料岩性、最大粒径和碾压机械、碾压遍数等条件来确定。

2.7填石路堤施工后沉降规律分析

瞬时沉降与蠕变沉降是填石料沉降变形的主要形式，一般施工期发生的沉降变形为瞬时沉降变形，占总沉降量的80%左右；在施加荷载后产生的沉降为蠕变沉降，且逐渐产生。经观测，在整个过程中填石料的变形量在一步一步地降低，且变化清晰，施工完成1年后，填石路堤工后沉降下降到每月1mm，则表明已完成沉降。

结束语

综上所述，本文总结了填石路基施工技术，将其运用在高速公路填石路基施工中，检测填石路基的表面平整度与压实质量。结果表明：通过对填石路基施工进行控制，尤其是对压实施工进行控制，使用冲击压实作为路基增强补压措施，能有效提高大粒径石料间的嵌锁作用，减少路基孔隙，提高填石路基整体强度和变形稳定性以及道路使用寿命。

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