高速公路施工論文發(fā)表期刊推薦省級期刊《旅游縱覽》，《旅游縱覽》雜志創(chuàng)刊于1991年，經(jīng)中華人民共和國新聞總署批準，由河北省旅游協(xié)會、秦皇島經(jīng)濟技術開發(fā)區(qū)管理委員會、旅游縱覽雜志社聯(lián)合主辦，中國野 生動物保護協(xié)會、中國女攝影家協(xié)會、河北省旅游協(xié)會，奧地利奧中科技文化藝術交流促進會、鳥網(wǎng)聯(lián)合協(xié)辦，面向國內外公開發(fā)行。

　　摘要：我國的公路國道主干線建設中，有許多路段通過丘陵、山區(qū)的石方或洪積土地帶，路堤修筑需要使用碎石(礫石)、塊石(漂石)作為填方材料。解決好填石路堤的壓實標準、質量控制和施工檢測，是當前高速公路建設工程的重要課題。本文首先分析了填石路堤產(chǎn)生差異沉降的原因，然后說明了填料和壓實機具的要求，最后重點結合工程實例探討了填石路堤壓實技術的要點。

　　關鍵詞：填石路堤,壓實,強度,攤鋪,沉降

　　一、填石路堤差異沉降的原因分析

　　調查發(fā)現(xiàn)，我國境內已建成的高速公路填石路堤段均存在路面縱向裂縫，重者發(fā)生路面錯臺，輕的沿路線方向分布連續(xù)裂紋、裂縫，需要重新修復或處理。綜合分析填石路堤差異沉降變形的原因如下：

　　（一）壓路機振動壓實效果不佳

　　現(xiàn)行規(guī)范要求填石路堤使用的壓路機噸位較低，振動壓實未能使石塊之間嵌鎖密實，路堤并未處于彈性狀態(tài)，在填石路堤自重與外荷載作用下，還會產(chǎn)生殘余變形。通過室內及現(xiàn)場土質路堤沉降量試驗檢測，壓實路基在達到規(guī)范要求的壓實度時，其完工后沉降率為0.4%左右。當填方路堤大于6m以上，壓實不足或均勻性不好，碾壓層厚度與填料不均勻，受填石自重壓密變形時，形成拉伸與壓縮應變區(qū)，均存在差異沉降，若兩點的沉降量梯度大于０．6%以上時，有可能發(fā)生裂縫。

　　（二）規(guī)范壓實度與實際情況存在差異

　　現(xiàn)行規(guī)范要求路基頂面150cm以下的壓實度為90%，大于6m以上的高路堤均會產(chǎn)生較大自重荷載，使填筑路堤壓密沉降。如果將壓實度由90%提高到93%，路堤在施工結束時，已經(jīng)完成3.23%的完工后沉降率，則6m路堤在施工后已經(jīng)完成工后沉降量19.4cm，發(fā)生路堤差異沉降的變形可能性減小。

　　（三）特殊地形的客觀沉降

　　斜坡地形與半填半挖路基，在縱向與橫向斷面上即客觀存在沉降的差異變形。同時溝谷或斜坡的底層基底難以壓實，為形成壓實層的工作面，經(jīng)常增加底層的松鋪厚度，使同一斷面上密實度不均勻，造成差異變形沉降。

　　二、填料和壓實機具的要求

　　（一）填料的選擇

　　石料是屬于透水性好的筑路材料，因此在正常施工條件下，不做最佳含水量的限制，一般天然含水量即可，施工時主要以石料的最大粒徑及強度加以控制。

　　1、最大粒徑的限制

　　國外填筑石料的粒徑不作限制，關健要選擇與施工層厚度相適合的大型壓實機械。但從施工性能方面考慮，日本的最大粒徑以1m以下為宜，但從考慮薄層施工以提高填方穩(wěn)定性出發(fā)，應盡可能使用粒徑小的石料。我國的路基設計及施工規(guī)范，對填石路堤的石料粒徑未做明細規(guī)定，但要求其最大粒徑不宜超過層厚的2/3，在路床范圍內填筑石料最大粒徑不超過10cm。

　　當利用開山石料和隧道爆破的廢碴為填料時，施工人員在進行開山和隧道爆破施工過程中就應當考慮到填方路堤對石料的粒徑要求，進行適當?shù)谋�破試驗，總結經(jīng)驗，使爆破后的石料滿足填方要求。對超粒徑的石料應集中起來，進行二次爆破或人工砸碎，嚴禁超粒徑材料上路。

　　2、強度的限制

　　石料的強度是指飽水試件的極限抗壓強度。我國公路路基施工技術規(guī)范明確規(guī)定填石路堤的石料強度不應小于15MPa(用于護坡的不應小于20MPa)。路塹挖出和隧道爆破產(chǎn)生的石料，要注意其強度和風化程度是否符合要求。

　　（二）壓實機具的選擇

　　由于石塊粒徑較大，質量較大，必須用自重較大的重型振動機碾壓或重錘夯擊或25t以上(對高速公路和一級公路應采用35～50t)輪胎壓路機碾壓才能壓實到理想的緊密狀態(tài)。用振動壓路機或夯錘壓實能在壓實時產(chǎn)生振動力或沖擊力，使石塊產(chǎn)生瞬時振動而向緊密咬合狀態(tài)移位，靜載光輪壓路機很難產(chǎn)生這種功效。

　　重型振動壓路機噸位的選擇與最大層厚及最大粒徑有關，當缺少上述壓實機具時，可采用重載光輪壓路機壓實，但應減少每層填筑厚度和石料粒徑，最厚不得超過50cm。而采用重型振動壓路機或夯錘壓實時，可加厚至1.0cm。不管使用哪種機具，在正式壓實施工前，必須先做試驗路段，確定適宜的虛鋪厚度、碾壓遍數(shù)及機械組合方式，以指導施工。

　　三、填石路堤壓實技術的具體應用

　　（一）工程概況

　　某試驗路段為整體式路基，路基寬為2415cm。根據(jù)工程實際情況，該試驗段除去兩端橋涵填土，實際填筑長度為150m。試驗段采用40、60、80cm松鋪厚度試鋪。其填料來源為路基挖方爆破石方與章家槽隧道渣土。兩者均含有大量超粒徑顆粒，超粒徑顆粒采用空壓機擊碎、人工搬去或敲碎的辦法進行處理。經(jīng)試驗檢測,石料強度達到15MPa以上，篩分檢定，其巨粒料含量超過70%，滿足石方路堤的填筑要求。

　　（二）鋪筑

　　1、鋪料

　　在壓實整平的路基上進行攤鋪，為避免石方過分集中，卸料時由專人指揮，內外分開，力求均勻，以保持攤鋪后較為平整。個別不平處由人工用石塊、石屑找平，由自卸汽車拉運石渣，推土機整平，粒徑大于鋪料厚度2/3的石塊予以解小。

　　2、攤鋪厚度的控制

　　試驗路段路基填筑采取50cm的松鋪厚度，采用以鋼筋作為標桿的方法控制松鋪厚度，標桿在路基中線和邊線處每隔10m設置1根，每層填石料前在標桿上作松鋪厚度的標記，并且按桿記掛線，然后按照標桿刻度進行松鋪厚度的控制，確保填石均勻。

　　（二）壓實施工技術要點

　　1、灌水法測定現(xiàn)場干密度

　　首先測出填石料室內的最大標準干密度。對于填石料，根據(jù)室內擊實試驗確定最大干密度，將現(xiàn)場填料進行篩分試驗，取40mm粒徑以下的填料進行重型擊實試驗，然后根據(jù)40mm粒徑以上的百分含量推出現(xiàn)場填石料的最大干密度。填石路堤實際現(xiàn)場干密度采用灌水法測定，試坑尺寸為填石料最大粒徑的2～3倍，由挖出來粗粒料的質量與試坑體積之比算出現(xiàn)場密度，最后得到攤鋪碾壓層的壓實度。

　　2、固體體積率

　　固體體積率為固體體積與所測試坑體積比值的百分率。由于碾壓是將石料間的空隙進行壓縮，固體顆粒的開口孔隙與閉口孔隙受碾壓的影響較小，因而，所謂的固體體積應該包括顆粒本身的開口孔隙和閉口孔隙。試坑的體積在現(xiàn)場用灌水法測定，固體體積為從試坑中挖出各粒徑的干質量除以各自的毛體積密度得到的體積之和。

　　由于隧道渣土與挖方爆破土粗粒徑顆粒比較多，在這種填石路堤中，有些部分已形成骨架空隙結構，在這里采用固體體積率來評價填石路堤的壓實效果較合適。

　　3、壓實工藝

　　（1）填石路堤壓實前應使石料攤鋪表面的平整度達到要求，否則對壓實效果影響很大。未達到平整度要求填石路堤，應在表面局部填充細料并加強人工整平，使石塊之間無明顯高差臺階，壓路機碾壓時機輪無明顯架空、扭曲現(xiàn)象，否則應繼續(xù)整平直到達到平整度要求后，方可進行下一步工序施工。

　　（2）壓路機的碾壓行駛速度開始時宜用慢速，最大速度不宜超過4km/h，采用振動壓路機時，第一遍應不振動靜壓，然后先慢后快，由弱振至強振。

　　（3）壓實時應先壓兩側(即先靠路肩部分)后壓中間，小半徑曲線段由內側向外側，縱向互相平行，反復碾壓。對夯錘應成弧形，首遍各夯位宜緊靠，如有間隙，不得大于15cm，次遍夯應壓在首遍夯位的縫隙上，如此連續(xù)夯實直至密度達到要求后，再向后移動一夯錘位置。行與行之間應重疊40～50cm，前后相鄰區(qū)段應重疊100～150cm。碾壓遍數(shù)不得少于試驗路段確定的遍數(shù)，一般不少于十遍。

　　（4）當路堤高度低于4m時，壓路機應碾壓到路基邊緣0.5m的位置，當路堤高度大于4m時，壓路機應碾壓到路基邊緣1m的位置。壓路機在路基緣2m范圍內壓實時，可適當減低振幅或用弱振檔進行壓實。

　　（5）壓實時要繼續(xù)不斷地用小石塊或石屑填隙，直到石料空隙被小料填滿、密實，石料穩(wěn)定、無下沉、無水平移動、表面平整為止。

　　（6）填石路堤頂面至路床頂面下30～50cm(高速公路及一級公路為50cm，其他公路30cm)范圍內的壓實應遵照填土路堤的有關規(guī)定予以壓實。

　　（三）沉降量檢測

　　壓實的最終目的是使被壓實體有足夠的強度和穩(wěn)定性，只要被壓實體強度達到一定標準，它在承受某一標準荷重時的變形量和殘余變形量將小于某一值，沉降差檢測正是基于這樣的理論。

　　本次試驗沉降量的控制為表面沉降控制，采用水準測量的方法，它簡單易行，精確度較高，是填石路堤質量控制中較好的方法。測量時采用梅花樁形式布點，點位縱向間距為10m左右，橫向間距視現(xiàn)場情況而定，布點避免位于突出大粒徑石料上。檢測頻度每2000m2檢測至少12點，在壓實面積不足200m2時，至少應檢測4點。

　　在碾壓過程中隨著碾壓遍數(shù)的增加沉降差逐漸減小，碾壓8遍以后，沉降差一般小于2mm，標準差小于1mm，且無明顯的碾壓輪跡。如下圖。

　　碾壓遍數(shù)與沉降差的關系

　　但是，當壓實層厚度為80cm和40cm，只要碾壓遍數(shù)到了一定程度，在固定壓實機具作用下，兩者沉降差都能小于某一要求值。因此，沉降差不能作為惟一的標準，必須和施工工藝管理結合起來，才能進行有效的質量控制。

　　結語

　　綜上，填石路堤一般穩(wěn)定性較好，但若施工不當，很容易使路基發(fā)生不均勻沉降，影響路面的平整度和使用，造成更大損失。而壓實施工工藝管理是保證其質量的關健環(huán)節(jié)，只要我們具有較強的質量意識，嚴格按規(guī)范要求合理的施工工藝施工，達到合格的質量標準是毫無問題的。

　　參考文獻

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