大粒径碎石路基施工技术及检测方法分析

张校嘉　李文龙

摘 要：随着公路建设规模的扩大，路基高填深挖工程越来越多，施工过程中难免会产生大粒径碎石。为了节约资源、保护环境，一般这些大粒径碎石都会被应用于填筑路基，但是，受到土体性质、碎石粒径大小以及含水量的影响，施工过程中容易出现压实困难问题，如何解决这一问题是所有道路施工部门共同需要思考的问题。文章分析了大粒径碎石路基施工技术，并研究了工程质量检测方法。

关键词：大粒径碎石；路基施工技术；检测方法

随着城市化进程的加快，我国交通事业逐渐走向繁荣，公路建设规模也越来越大，不仅极大方便了人们的生活，对社会经济的发展也做出了重要贡献。在这种形势下，公路施工技术越来越成熟，但是到目前为止，对路基施工技术的研究大多都集中在细粒土层面，因为使用大粒径碎石记进行路基施工时，由于粒径不均匀，含水量差别也很大，容易出现压实不均匀现象。但是实际工程中大粒径碎石路基施工又是不可避免的，因此有必要对施工技术进行深入研究。

1 大粒径碎石路基施工技术

1.1 准备阶段技术

首先是测量放线，所有施工人员要明确质量及技术要求，完成相关土质试验工作，所有施工仪器都准备到位。

其次是对基底进行处理，这项准备工作具有较强的技术性，因为大粒径碎石的硬度很大，透水性也非常好，如果没有处理得当，水分就会从边坡流入到路基内部，路基会因此变得湿软，一段时间以后发生不均匀沉降，工程质量就得不到保证。对于山区路基而言，一般情况下填筑的高度都比较高，因此其自重很大，如果路基不能承载这种重量，也容易产生沉降问题。因此要根据承载高度来合理设计承载力，具体如下：如果填筑高度在10米以内，承载力要在150kPa以上；如果填筑高度在10米至20米之间，承载力要在200kPa以上；如果填筑高度在20以上，路基就最好直接填筑在基岩上。

同时，在使用大粒径碎石填筑地基之前，需要将地面清理干净，如果进行过树根挖除操作，需要使用指定材料对坑洞进行回填，并作压实处理。如果大粒径碎石路基高度在80厘米之内，基底压实度要超过95%；如果高度在80厘米之上，压实度要超过90%；如果发现基地原状土强度不符合要求，则需要进行回填工作，回填高度在30厘米以上。如果在地基范围内存在地下水，需要对水源进行拦截或者是引排处理，将地基中的水分疏散掉，防止路基的稳定性受到影响。

1.2 施工阶段技术

1.2.1 边坡码砌技术

首先是对石料的要求，如果石料的强度不够，在自然环境的作用下有可能会发生风化，地基结构的平衡状态就会被破坏，造成边坡局部失稳甚至是滑落。因此要求边坡石料的强度在20kPa以上，坚决不能使用已经风化的石料。在尺寸方面，要求所有石料粒径都控制在80厘米以内，厚度在20厘米以上，最好有两个面相对平行，这样能够保证边坡码砌的稳定性。码砌过程中要注意将大块与中块石料交替咬码，不能使用细石对填补缝隙；其次是边坡施工工艺最好选择先填筑后码砌的方式，先将填料摊铺、平整并且压实，然后根据设计宽度完成刷坡工作，最后进行边坡码砌，这种工艺的典型优势就是施工速度快，两个工序可以一前一后进行，效率较高，且压实度能够满足实际要求，基本上不会发生不均匀沉降问题。

1.2.2 分层填筑技术

大粒径碎石路基填筑方法有两种，一种是倾填，另一种是逐层填筑压实，比较常用的是第二种。因为采用倾填方法，石料间会形成较大缝隙，压实工作存在困难。采用逐层填筑压实方法时，应该按照横断面全宽并纵向填筑压实工作，每一层所使用石块的粒径以及填筑厚度都要满足标准要求。需要指挥人员提前设计运行路线，遵循先低后高、先两侧后中间的原则进行分层填筑。

1.2.3 摊铺平整技术

公路路基摊铺平整技术有很多种，经过理论研究与实践经验结合表明，采用渐进式摊铺法所取得的效果最好，具体如下：松铺填料卸载完成以后，运料汽车将在这一层面上向前卸料，推土机紧随其后，将卸载下来的料填平。由于推土机在推进过程中前面已经没有阻挡物，且卸料面和压实面之间会存在落差，摊铺过程中大粒径石块就会找到合适的位置，压实底层就不容易出现空层，所有石料紧密嵌合在一起，路基整体相对稳定，表面也相对平整。

1.2.4 振动碾压技术

由于石块粒径较大，即使采取渐进式摊铺法，也很难保证路基所有位置都嵌挤紧密，为了使其达到稳定状态，需要对铺筑完成的路基进行振动碾压。注意要将压实功控制在合理范围内，如果压实功过小，孔隙就不能被充分填充，达不到稳定路基的目的，如果压实功过大，有可能会出现石料反弹现象，路基密实性也得不到保证。另外要根据石块粒径大小以及具体压实要求合理调整碾压机的速度和碾压遍数。

2 大粒径碎石路基工程质量检测方法

2.1 采用灌水法进行检测

灌水法的原理如下：首先要在摊铺层面挖试坑，将塑料薄膜贴在坑壁上，然后将水灌入坑内。根据注水量求出坑的体积，然后称量填料质量，根据质量与体积之比求出密度。接下来对填料含水量进行测量，据此求出干料密度，根据压实前后的密度之比来确定压实度。坑的直径一般控制在0.5米至3米之间，深度一般控制在0.5米至1.5米之间，体积大约在0.2立方米至6立方米之间，具体要根据填料的粒径来确定。测试中要对坑壁进行精心修理，不允许其发生松动，薄膜要与坑壁之间要有一定余地，注水过程中保证薄膜与坑壁之间紧密贴合。水要注到坑口，为了保证水体积的准确性，测量过程中需要使用水准仪。

采用灌水法进行测试时有以下几点注意事项：首先，虽然坑的体积越大计算结果就越精确，但是也要考虑到挖坑时的人工投入。经验表明，试坑直径最好在最大粒径的三倍左右；其次，一些技术人员为了防止坑的凹凸不平会对测量体积产生太大影响，测量中可能会选择形状测定法，但是事实证明这两种方法并不会对测试结果产生太大影响。但是在采用灌水法时一定要尽量保证坑的平整度，如果坑的表面有明显的凹凸感，可以对其进行手工处理；最后，要对薄膜厚度进行合理控制，如果太厚，有可能会与坑壁贴合不仅，影响精确度，如果太薄，就可能被坑壁的凸起刺破，导致测量体积偏大。薄膜厚度最好在0.15毫米至2.0毫米之间。

2.2 采用弯沉检测法进行检测

这项检测技术主要用来评价路面的结构状态，一般使用弯沉仪仪器进行测量。仪器主要由两部分构成，一是牵引车，上面装有两个系统，一个电源控制系统，二是计算机控制系统；二是拖挂体。弯沉仪启动以后，技术人员可以通过液压缸操作来控制测架的升降。该仪器具有一体化的特征，测量结束以后可以直接将测量结果输出并打印出来。结果中会显示厚度、沉降率以及N吨载荷下的弯沉值，另外还包含了路基模量。检测过程中有以下两个注意事项：首先，为了提升准确性，对路基施加的动载荷要尽量与车辆载荷相近；其次，测试中一般不选取第一次落锤时的数据，因为这些数据相对分散，可靠性不高，一般会选择第二次与第三次的平均值。

3 结语

大粒径碎石路基施工是我国公路施工中经常采用的一种方法，由于石块粒径较大，路基容易出现边坡不稳、路基压实不到位等问题。本文分析了大粒径碎石路基施前与施工中的关键技术，并提出了两种检验施工质量的方法，旨在为大粒径碎石路基施工提供理论依据。

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作者简介：张校嘉（1989.09- ），男，辽宁沈阳人，沈阳市公路绿化工程处，研究方向：土木工程交通土建；李文龙（1988.02- ），男，辽宁阜新人，沈阳市公路绿化工程处，研究方向：土木工程交通土建。endprint