填隙碎石基层在干线公路改建工程中的应用研究

蔡光艳高海军景宏君

（1 陕西省延安公路管理局；2 陕西省咸阳市交通运输局）

填隙碎石基层在干线公路改建工程中的应用研究

蔡光艳1高海军1景宏君2

（1 陕西省延安公路管理局；2 陕西省咸阳市交通运输局）

在高等级公路路面改建工程中，不同类型路面病害一直困扰着公路建设者。文章针对陕西延安某干线公路改建工程中所遇到层间渗水严重病害现象，采用填隙碎石基层进行处理。实践证明，通车两年多来，其路用性能优良，各项指标都符合规范要求， 在该大修工程中应用是可行的，可作进一步的推广应用。

道路工程；填隙碎石；基层；改建工程；应用研究

1 工程概况

本项目位于陕西延安某干线公路改建段，其地形较为复杂，其左临无定河，右傍石质山脉，山脉为沉积岩系，风化不太明显，层间渗水较为严重。改建前，此路段一到冬季冻冰即漫及公路，严重影响着车辆的正常通行。

我单位于2010年4月组织施工该段路面工程。为了避免渗水浸入路面结构层，针对具体地质病害情况，项目经理部提出采用填隙碎石作为该路段的底基层，基层采用碎石含量较大的碎石灰土层等一系列具体方案进行整治，并报经总监办和业主批准后，于2010年6月底

顺利完工。通车两年多来，其路用性能优良，

各项指标都符合规范要求。

2 结构设计

填隙碎石是用单一尺寸的粗粒碎石作为主骨料，并用石屑或粗沙填满碎石间的空隙，形成嵌挤作用，以增加该层密实度和稳定性。其力学性质优于级配砾石，接近于级配碎石，适宜于在石料丰富的地区应用。

该路段路基为填石路基，已于2009年10月完工。经过半年多的行车碾压和自然沉陷，其路用性能已完全满足路面工程的各项施工要求。填隙碎石层作为底基层，采用最大粒径为80mm的碎石粗骨料，层厚为12cm；基层采用25cm厚、含碎石量为80%的碎石灰土层和20cm厚、含碎石量为60%的碎石灰土层两层；面层采用4cm厚中粒式沥青混合料层和3cm厚细粒式沥青混凝土上封层。由于该地区石料较为丰富，且能满足基层所需石料的规范要求，故在原材料用量方面能完全满足施工需求。

3 施工技术

材料组成见表1、表2。

表1 填隙碎石层粗骨料的颗粒组成

表2 填隙料的颗粒组成

施工中要求：填隙粗骨料集料压碎值≤30%，该层压实度≥93%，基层25cm厚含碎石量为80%的碎石灰土层其压实度≥95%，20cm厚含碎石量为60%的碎石灰土层其压实度≥97%。

填隙碎石层厚12cm，最大粒径≤8cm，填隙料采用石屑和最大粒径<10mm的粗沙，且其中的针片状颗粒含量不大于15%，石料抗压模量E值介于200～280Mpa。

填隙碎石作为底基层，其压实度、平整度、层厚等在实际施工过程中很难控制。因此，具有填隙碎石层路面结构的道路，提高该层施工工艺质量是该项工程能否达到高标准、高质量的关键。该路段在实际施工中注意考虑了一下几点：

3.1 填隙碎石的压实特性。填隙碎石不同于普通的灰土层和碎石灰土层，其为主骨料和填隙料在一定压力作用下克服粒料间的摩擦阻力，不同粒径的颗粒相互嵌挤、重新排列，使孔隙率尽量减小、密度增大的受力过程。判断填隙碎石层是否达到规定的压实度，也即检验粒料之间是否相互嵌挤、是否达到紧密的程度。因此，严格、精确地测定填隙碎石层的压实度，是控制该层质量的关键。

3.2 压实机具的选择。根据该层的压实受力特性，施工时宜采用重型振动压路机或重夯进行压实。振动压路机碾压时能产生振动力，可使粒料产生振动及瞬时移位，使粒料能紧密咬合，从而达到设计要求。而静载光轮压路机很难达到这种效果。根据实际情况及试验路段的经验，施工中采用自行式胶轮振动压路机（YZ-14）进行压实，对于部分边角地段压路机压实不到的地方，采用重夯配合压实。

3.3 路槽的质量要求。由于该路段属于沿溪公路，又路基为填石路基，故对路槽的质量要求也较高。施工前先大致整平原路基，然后在路槽上填筑了30cm厚的CBR值≥6.0%的土，并严格按施工规范对路槽进行碾压、整平。

3.4 试验路段的铺设。填隙碎石层开工前曾铺筑了200m长的试验路段，以确定必要的技术参数。材料用量及压实变数见表3、表4。试验确定虚铺系数为1.31（平地机摊铺）。

3.5 施工工艺流程。一项工程其施工工艺流程是否合理，关系到该项工程能否如期完成、其质量能否达到规范要求。因此，其在公路工程中起着很重要的作用。该路段采用了如下流程：

3.5.1 按规范要求整好路槽。

3.5.2 进行施工放样。为了控制好工程质量，该路段采用全站仪精确施放中线、边线，确定出材料松铺边线，并以白灰划线。

3.5.3 运输粗骨料，并按每平方米碎石用量划格，然后进行碎石料的摊铺（平地机摊铺，不足处人工配合）。

3.5.4 对粗骨料进行初压，用压路机静压一遍。

3.5.5 在碎石层上撒布石屑和粗沙。严格控制石屑和粗沙用量，并对其均匀撒布。

3.5.6 对碎石层进行振动压实。用振动压路机带振动碾压两遍。

3.5.7 局部补撒石屑和粗沙。对局部孔隙较大处进行石屑和粗沙的补撒，并用扫帚将其扫匀。

3.5.8 振动压实。对补撒后的碎石层进行振动压实两遍。

3.5.9 压实度的检测。采用灌沙法或水袋法。由于检测该层压实度难度较大，因此施工中大多数采用水袋法，并严格、精确量测取芯孔洞。

3.5.10 当压实度≥93%时，即对该层表面洒少量水，并静压一遍，结束该项工序；反之补压，直至符合规范要求为止。

另外，该路段边坡层间渗水较为严重，故在路面工程开工前先修筑了临时排水沟，以利于工程正常进行。

4 结论

填隙碎石施工工序较为复杂，施工时要求各项工序应紧密协调、严格细致。通车两年多来，在折合年均昼夜交通量达6000辆的情况下（数据截至2012年6月），路况仍保持完好，路面各层无浸水现象，各项技术指标均满足规范要求（2012年6月业主组织有关技术人员对该路段进行各项指标的检验）。实践证明了该路面结构在此种特殊环境下的合理性和可行性（这与每层严格的施工质量控制也密不可分），可在该类型地区公路新建改建或大中修工程中推广使用。

表3 材料用量

表4 压实遍数