填石路基施工技术论析

刘国耘

(滁州市公路局全椒分局，安徽滁州 239500)

0 引言

随着公路网建设的不断延伸，公路建设面临着越来越多以山岭重丘为主的地形。在道路施工中，路基高填深挖现象更加普遍。而超大粒径的石料不能直接用于填筑路堤，必须经过一定的处理才可以继续施工。填石路基施工中的填料摊铺、整平和压实等技术均是有待于深入研究的施工技术。

1 填料摊铺技术

1.1 摊铺方式

目前，填石路基施工中主要有三种填料摊铺方式。首先，渐进式摊铺法。在松铺填料面上，运料汽车向前逐渐卸料，再由推土机跟进推铺平整。在施工时，填料的摊铺和卸料应当同时进行。安排专人引导自卸车按照预定的石料运行路线，按照先两侧后中央、先高后低、水平分层的卸料方法，将填料摊铺成面积约为50 m2～100 m2的工作面，再使用推土机进行初步平整。将之后的填料堆放在此工作面上，再用推土机向前方摊铺。在摊铺过程中，压实层和推土机铲刀之间的距离应当先大后小，使得粒径小的填料能够填充到大粒径填料的间隙之中，从而确保填料能够嵌挤紧密，保证路基的整体性。其次，后退式摊铺法。在已经压实好的上一层路基表面上，运料汽车后退卸料，再用推土机将密集的填料堆推平。通常，后退式摊铺法适合于含有较多细料的填料。第三，混合摊铺法。先采取后退法进行卸料，卸下的填料会分散的形成一些填料堆，然后采取渐进式摊铺法，使用推土机将填料整平，并确保填料层的厚度。混合摊铺法兼具后退式摊铺法和渐进式摊铺法的优点，虽然相对费工一些，但是非常适合较大层厚的摊铺。

1.2 摊铺过程控制

填石路基的摊铺过程中要对最大粒径、不均匀系数与松铺厚度进行控制。首先，最大粒径控制。在摊铺过程中，最大粒径对摊铺厚度、压实机械、路基压实质量均有着一定的影响。松铺厚度的决定因素之一就是最大粒径，通常，填料的最大粒径越大，松铺厚度也越大。在松铺厚度、粒径组成、填料岩性相同的情况下，填料的最大粒径越大，压路机的激振力和吨位也要随之增大。在其他条件相同的情况下，最大粒径越大，填筑体的压实密度和路基沉降率也越大，而填料的抗剪强度将会减小。因此，填料的最大粒径应当控制在合理的范围内。其次，碎石填料的不均匀系数控制。不均匀系数是影响路基稳定性与强度的重要因素。大部分填料的不均匀系数通常为10～30，如果不均匀系数过小，就难以取得有效的压实效果。最易于压实的不均匀系数为20。所以，填石路基填料的不均匀系数控制在10～30的范围内。第三，松铺厚度控制。松铺厚度对路基压实质量有着直接的影响。在具体施工中，应当综合考虑工程的经济性、压实条件、填料的工程特性等多方面因素，确定合理的松铺厚度。

2 整平技术

在摊铺完填石路基填料之后，待压层的平整程度影响着碾压过程中压路机压实路基的效果。所以，在摊铺后，应当对压实层表面进行人工平整，将细料填入压实层的局部表面，以获得一个相对平顺的碾压工作面，从而为取得理想的压实效果打下良好的基础。整平填石路基的关键是确保较大粒径的石块位于底部，较小粒径的颗粒能够填充大石块之间的空隙，从而保证良好的压力传递。明显缺少细料的摊铺路基表面，须要填充适量的细料，可以铺撒一层石屑料或碎石，并且确保石屑料或碎石能够填满大石块之间的孔隙。值得注意的是，不可以使用细粒土填充大石块之间的孔隙，这是因为细粒土不耐冲刷，容易迁移，极易导致路基稳定性下降。通常在摊铺后会出现以下不良情况:有些石料可能会超过最大粒径的限制，摊铺面存在明显的空隙和空洞。此时，就应当安排专人清除、破碎最大粒径超过限制的碎石，并进行整平工作。进行此项工作时，一台挖掘机或推土机应当配备2人～4人，专门负责处理超大粒径的碎石。首先应当将大粒径碎石摆放妥当，使石料大面朝上;如果难以摆放，就应当打碎大粒径碎石高于初步平整表面的部分;如果石料不易打碎，就应当将其立即清除。通常，路基的边缘部位容易集中大粒径碎石，难以平整，在施工中应当加强重视。填石路基经过整平，路基表面平顺，没有大石块显露，碾压工作面没有堆放多余的石料之后，才能进行碾压施工。

3 压实技术

填石路基施工应当注意采用科学的压实技术，严格控制路基压实施工，保证充分的压实功，提高石料间的嵌锁作用，增大强度的摩擦分量，重新排列填料颗粒，使孔隙密实，降低孔隙比，确保路基的变形稳定性和整体强度。在施工中，应当将压实功能控制在科学的范围内，不但要确保压实充分，而且要防止提供过多的压实能量，避免石料回弹导致填料无法充分密实。在压实的过程中，粒径较大的碎石填料可能会发生破碎。填料破碎对路基压实施工的影响相对复杂，利弊共存。填石路基的压实具有一定的特殊性:填料的均匀性较差，粒径较大，容易发生离析;石料在压实过程中有可能被压碎，导致原来的粒径组成发生改变，进而影响路基的稳定性和强度;因为填料具有良好的透水性，所以填石路基内部容易产生孔隙，当遇到浸水路堤或雨水冲刷时，细粒料将会从路基填筑体中流失，容易导致较大的沉降发生。总之，填石路基的摊铺厚度、填料粒径组成、填料性质、压实机械、有效压实能量等均会影响着路基的压实效果。并且这些因素之间彼此作用，相互影响，因此，在施工中必须综合考虑、统筹规划、统一管理，采用合理的压路机碾压组合、碾压遍数、碾压方式、碾压速度等压实技术，才能够实现经济、高效的填石路基施工。

1)碾压机械组合。科学的碾压机械组合不但能够确保路基的变形和强度等各项指标符合设计标准，而且还能够显著提高施工效率，提高工程的经济性。因此，应当根据工程特性、摊铺技术、整平技术等情况，采用合理的碾压组合。在填石路基压实施工中，不应当只使用自行式压路机，应当尽量使用拖式振动压路机;尽量使用具有较大的激振力和吨位的压路机，例如可以采用自行式振动压路机和拖式凸块振动压路机的组合。

2)碾压次数。在压实施工中，应当根据碾压机械、填料的粒径组成、填料的岩性等确定碾压次数。碾压次数越多，路基填筑体就越密实。然而，碾压到一定程度之后，增加碾压次数也难以提高填筑体的密实程度。所以，应当依据试验路段的碾压次数确定合理的施工碾压次数。

3)碾压速度。在压实施工中，碾压速度对压路机的压实时间有着直接的影响。从理论上讲，较低的碾压速度能够取得更理想的压实效果。但是，一味地降低碾压速度，将会导致压实施工的效率降低。综合考虑碾压机械的性能和碾压施工的效率，压实施工中最佳的碾压速度为3 km/h～6 km/h，并且在刚开始碾压时，压路机的速度宜用慢速。在具体的施工中，还须要根据所选用的压路机和碎石路基的特点，确定合适的碾压速度。

4 结语

在填石路基施工中，应当采用科学的填料摊铺技术、整平技术和压实技术。根据工程实际情况，选择合适的摊铺方式，并严格控制摊铺过程，控制好填料的最大粒径、填料的不均匀系数以及松铺厚度;通过路基整平，确保路基表面平顺;在压实施工中，确定合理的压路机碾压组合、碾压遍数、碾压速度等，以保证工程质量。

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