試論土石混填路基施工技術(shù)探討

程帥

摘 要：作為一種通過(guò)土體與塊石混合構(gòu)成的非均質(zhì)散體材料，土石混合料目前在公路建設(shè)中得到了廣泛的應(yīng)用，其工程力學(xué)特性也得到了人們的重視。為此，本文在充分掌握土石混合料概況的基礎(chǔ)上，對(duì)土石混填路基施工技術(shù)要點(diǎn)及質(zhì)量控制措施進(jìn)行了分析與探究。

關(guān)鍵詞：土石混填；概況；技術(shù)要點(diǎn)

伴隨我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度的不斷提升，人們?cè)絹?lái)越重視公路事業(yè)發(fā)展。如何延長(zhǎng)公路工程使用壽命、確保施工質(zhì)量已經(jīng)成為施工企業(yè)必須重視的問(wèn)題。土石混填路基施工技術(shù)作為公路工程施工建設(shè)的重要技術(shù)之一，其技術(shù)水平的高低直接影響著工程建設(shè)的質(zhì)量。該技術(shù)的應(yīng)用，不僅可以提升工程質(zhì)量、增加使用年限，還能降低工程成本，達(dá)到工程建設(shè)經(jīng)濟(jì)效益最大化的目的。

1 土石混合料的概況

第一，土石混合料含義。土石混合料，就是由巖石與表層土組合而成，在受到外力的影響之下，形成施工原材料，特別在山區(qū)公路建設(shè)中，在開(kāi)展爆破處理工作之后，可以形成良好的混合料，或是在河流地段，也會(huì)獲取較多土石混合料。第二，土石混合料特征。土石混合料，是公路建設(shè)中的一種天然原材料，最主要的特點(diǎn)為：首先，土石混合料的顆粒組成具有差異性特征，缺乏均勻性，一些土石原材料很小，但是，一些土石原材料的重量很大。其次，土石混合料具有壓實(shí)性特征，一旦原材料中的粗顆粒的含量小于70%，就會(huì)提升壓實(shí)工作有效性，增強(qiáng)壓實(shí)之后的抗載能力。再次，土石混合料具有壓縮性特征，尤其在壓實(shí)之后，具有較強(qiáng)的壓縮能力。最后，土石混合料具有壓縮系數(shù)小的特征，在粗顆粒增加之后，壓縮系數(shù)才會(huì)逐漸提升。

2 土石混填路基施工技術(shù)要點(diǎn)分析

某公路工程屬于主要運(yùn)輸干線，路基寬度為26m，由于沿線地形相對(duì)較為復(fù)雜，導(dǎo)致路基連續(xù)長(zhǎng)度相對(duì)較短，上下邊坡均為1：1.5，對(duì)于填方高度大于12m的路段，需開(kāi)挖邊坡臺(tái)階，以保證路基的穩(wěn)定性。經(jīng)由技術(shù)人員對(duì)施工路段地質(zhì)條件勘測(cè)，底層構(gòu)造中粘土層厚度為0.2m，中砂層0.5—1m，卵石層及亞黏土層1—2.5m，采用土石混合料填筑路基，粗粒含量控制在40%—70%之間，確保滿足公路工程施工需求。結(jié)合設(shè)計(jì)方案組織施工部署，保證工程質(zhì)量的前提下，盡量提高施工效率，在規(guī)定工期內(nèi)完成工程建設(shè)。

2.1 前期準(zhǔn)備工作

（1）施工材料選擇。為保證路基填筑的穩(wěn)定性，應(yīng)嚴(yán)格按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)對(duì)取料場(chǎng)的填料進(jìn)行檢驗(yàn)，確定土石比、強(qiáng)度、水穩(wěn)性等各項(xiàng)性能指標(biāo)，合理控制填料最大粒徑，確保滿足施工要求，質(zhì)量不合格的材料禁止應(yīng)用在施工之中。同時(shí)結(jié)合公路工程實(shí)際情況，計(jì)算所需填料數(shù)量，做好開(kāi)挖準(zhǔn)備工作。

（2）施工現(xiàn)場(chǎng)處理。在土石混填路基施工之前，首先應(yīng)將施工范圍內(nèi)碎石、植被等清除干凈，表土清除深度為15cm左右，工作面存在坑洼現(xiàn)象應(yīng)及時(shí)回填壓實(shí)。若基底土層較為松散，且具有較高含水量，先翻曬之后才能進(jìn)行壓實(shí)，將壓實(shí)度控制在90%以上。當(dāng)基底強(qiáng)度較差時(shí)，需采取換填處理的措施，換填深度控制在30cm以上。同時(shí)根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，加強(qiáng)臨時(shí)排水設(shè)施的修建，將永久排水溝與臨時(shí)排水溝結(jié)合起來(lái)，避免水分滲入路基內(nèi)部，影響土石混填路基的穩(wěn)定性。將砂礫、塊石等透水性能良好的材料鋪筑在路基底部，厚度為30cm左右，形成透水性良好的墊層，及時(shí)排出水分。隨后根據(jù)施工方案的要求測(cè)量現(xiàn)場(chǎng)各項(xiàng)參數(shù)，恢復(fù)路基中線及邊坡線，預(yù)埋工作樁，為后期施工提供積極指導(dǎo)。

2.2 土石料挖運(yùn)及填筑

在取料場(chǎng)開(kāi)采挖掘填筑材料，并按照設(shè)計(jì)方案中粗顆粒含量對(duì)其進(jìn)行篩分，避免存在粒徑過(guò)大的填料，影響后期壓實(shí)工作，以壓實(shí)層厚度為參考，最大粒徑不得超過(guò)層厚。采用自卸車輛將填料運(yùn)送至施工現(xiàn)場(chǎng)，并根據(jù)車輛容積及實(shí)際松鋪厚度確定卸料間距，布置方格網(wǎng)標(biāo)明具體位置。由于填料粒徑相對(duì)較大，在具體攤鋪過(guò)程中采用漸進(jìn)式的施工方式，專人負(fù)責(zé)指揮卸料，遵循由兩則至中央的填筑順序，組織推土機(jī)攤鋪整平，運(yùn)料車后退卸料，形成梅花形卸料堆，確保大粒徑石塊位于下面層，表層及嵌縫出分布細(xì)顆粒，既保證攤鋪面的平整性，也為后期壓實(shí)施工創(chuàng)造便利條件。為保證路基的穩(wěn)定性，應(yīng)進(jìn)行邊坡碼砌，選取不宜風(fēng)化的巖石材料，強(qiáng)度不得低于30MPa，石塊尺寸控制在30cm以上且形狀規(guī)則，與路基填筑施工同步進(jìn)行，根據(jù)實(shí)際填筑高度確定碼砌厚度。

2.3 土石料整平

首先采用推土機(jī)初步整平，避免存在坑洼、不平整現(xiàn)象，若攤鋪面存在粒徑過(guò)大的石料，需進(jìn)行人工分解，以免影響路基整體壓實(shí)程度。隨后平地機(jī)精平，根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況適當(dāng)灑水，填料與最佳含水量之間的誤差控制在2%以內(nèi)。以施工平面布置圖為依據(jù)，恢復(fù)控制點(diǎn)，進(jìn)行虛料標(biāo)高測(cè)量，斷面間隔為20m，在每個(gè)斷面上設(shè)置5個(gè)控制點(diǎn)，松鋪厚度由填筑前后的高程差確定。待整平工作結(jié)束，應(yīng)在路基表面埋設(shè)沉降觀測(cè)點(diǎn)，標(biāo)明初始標(biāo)高。

2.4 土石料碾壓

由于土石混填路基填筑材料的粒徑大、強(qiáng)度高，應(yīng)選取工作質(zhì)量大、激振力大的壓實(shí)機(jī)械，設(shè)備進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)之后由專門操作人員調(diào)試設(shè)備參數(shù)，形成相應(yīng)的記錄檔案，加強(qiáng)設(shè)備管理與維護(hù)工作，避免后期施工中出現(xiàn)機(jī)械故障。為保證路基壓實(shí)程度滿足施工要求，可選取工作段進(jìn)行試驗(yàn)施工，采取不同的組合方式進(jìn)行碾壓，并按照標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)壓實(shí)程度，進(jìn)而確定最佳的施工參數(shù)。正式碾壓施工之前應(yīng)在工作面適當(dāng)灑水，與最佳含水量誤差控制在2%以內(nèi)。合理控制壓實(shí)設(shè)備運(yùn)行速度，確保路基填筑材料處于穩(wěn)定狀態(tài)，最大速度應(yīng)控制在4km/h以內(nèi)，相鄰工作段保持一定重疊范圍，通常不小于輪寬的三分之一，以免出現(xiàn)漏壓現(xiàn)象。

3 土石混填路基施工質(zhì)量控制措施

土石混合料作為一種在公路上筑路的天然材料，具有十分良好的壓實(shí)特征。在不同的條件下，采用土石混填路基，可達(dá)到最佳的壓實(shí)效果。其施工質(zhì)量控制要點(diǎn)如下：

3.1 控制土石層的虛鋪厚度

填筑體受到的荷載應(yīng)力，隨填土深度而迅速減少，所以路基填筑的上部壓實(shí)度要求一般較高，填土分層的壓實(shí)厚度與壓路機(jī)械類型，土的種類和壓實(shí)度要求有關(guān)。土石填料的壓實(shí)機(jī)械比一般土層的壓路機(jī)的噸位要大，噸位過(guò)小，壓實(shí)遍數(shù)往往無(wú)法達(dá)到規(guī)定的壓實(shí)要求。施工當(dāng)中虛鋪厚度應(yīng)作為現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理員重要的控制環(huán)節(jié)和部位，當(dāng)具備震動(dòng)壓路機(jī)時(shí)，每層松鋪厚度一般控制不大于40 cm。

3.2 控制土石的含水量

在擊實(shí)試驗(yàn)中求出跟最大干密度相對(duì)應(yīng)的最佳水含量w值，說(shuō)明該土石體只有在該含水量時(shí)才能達(dá)到碾壓密實(shí)。因此，土層虛鋪后即應(yīng)測(cè)其土的含水量w，跟最佳水含量值比較，通過(guò)晾曬、灑水；使施工土石層含水量與最佳含水量相近，一般控制在最佳含水量±2%之內(nèi)進(jìn)行碾壓。

3.3 做好排水處理

雨季施工時(shí)，一般施工路段長(zhǎng)度控制在150-200m，并做好路基排水，要確保邊溝排水順暢。對(duì)于土場(chǎng)備土和便道采取排水和覆蓋措施。對(duì)于含水量合適路段，用彩條布覆蓋，以縮短施工周期。加強(qiáng)邊坡排水。采取集中排水與分散排水，避免沖刷破壞路基邊坡。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，作為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的主要基礎(chǔ)設(shè)施，公路承擔(dān)著經(jīng)濟(jì)發(fā)展的運(yùn)輸任務(wù)。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度的加快，我國(guó)公路建設(shè)規(guī)模也進(jìn)一步得以擴(kuò)大，特別是大量高等級(jí)公路的修建，對(duì)開(kāi)發(fā)、研究新技術(shù)、新工藝及新設(shè)備提供了可靠的依據(jù)。作為公路的基礎(chǔ)，路基施工中往往選取土石混合料進(jìn)行路堤修筑，這樣不僅能夠有效降低工程成本，還能提升工程整體質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

[1]宋楊，魏連雨，馮雷. 高填方土石混填路基夯實(shí)及檢測(cè)技術(shù)研究[J]. 河北工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2014（05）

[2]王文波，楊雨，羅元元，宗繼春，李斌. 淺談高速公路土石混填路堤填料[J]. 科技與企業(yè). 2014（17）

[3]付德志. 土石混填路基施工系統(tǒng)的質(zhì)量、進(jìn)度、成本綜合控制方法研究[D]. 重慶交通大學(xué) 2013

[4]韓屹. 山區(qū)高速公路土石混填路基施工技術(shù)探討[J]. 交通建設(shè)與管理. 2015（08）

[5]張宇輝，張獻(xiàn)民. 土石混填料縱、橫波速與泊松比的相關(guān)性分析[J]. 長(zhǎng)安大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版）. 2016（01）