超大粒径块石填筑路堤施工技术分析

李静

摘 要：在道路修建环节路堤填筑材料缺乏是常见问题。但与此同时，因粒径较大在隧道开凿及挖方过程中产生的大量超大粒径块石而被弃置无法使用，不仅浪费资源，还会破坏生态环境。为此，本文通过具体工程概况，对超大粒径块石填筑路堤施工工艺及沉降问题进行了分析与探讨。

关键词：超大粒径块石；填筑路堤；施工工艺

中图分类号：U416.12 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2018）06-0123-02

1 工程概况

某高速公路总长度181.4km，主要构成部分为111.2km主线与70.2km围场支线构成。其中新建路段长度为176.4Km。选取高速公路标准建设，其中A段（68.9km）为双向四车道，26m为其路基宽度；B段（32.2km）为双向六车道，33.5m为其路基宽度；C段（9.9km）为双向四车道，26m为其路基宽度。除此之外，还需进行围场支线建设，70.457km为其长度，为双向四车道，24.5m为其路基宽度。且该项目全线有26座隧道，隧道开凿时产生石料较多，在总量中部分标段超大粒径块石数量超过60%。为此，可选取此类超大粒径块石填筑路堤，提高施工质量。

2 超大粒径块石填筑路堤施工工艺

在社会经济高速发展的今天，公路工程在运营过程中承担了较大的交通压力，对于施工质量提出了更高的要求。本文结合具体工程案例，针对超大粒径块石填筑路堤施工技术进行了探讨，具体施工工艺如下：

2.1 地基处理

（1）土质地基处理。通常高填方路堤选取超大粒径块石，其自重较大，对地基沉降要求更为严格。路基填筑高度在10m以下时，需在150kpa以上控制其地基承载力；路基填筑高度在10到20m之间，需在200kpa以上控制其地基承载力；路基填筑高度在20m以上，需在岩石基底填筑路基。当路堤范围内存有杂物，如树木等，需及时清理，回填压实。如地基存有坡度，为稳定路基，需做好处理工作。如横坡在1：5以上，需进行台阶处理，宽度大于1m，高30cm。平整压实前，需进行内倾处理，以此提高地基密实度、强度。横坡在1：5以下，先清理地基表面，随后测试承载力，满足要求后，可在原地基填筑路基。（2）石质地基处理。石质地基具有较大承载力，能够提高含超大粒径石料路堤的稳定性。如岩石、细粒土混合地基存在强度不足、承载力等问题，需选用行之有效的措施，有效提升细粒土位置的强度。一般需炸平岩石，将过渡层设置到细粒土位置。

2.2 分层摊铺及整平

相比常规路基卸料摊铺施工工艺，含超大粒径块石路堤施工明显不同，要求通过人工方式先布放超大粒径块石，随后将土料卸放，也可选取土石料将超大粒径块石间的缝隙充分填满，并做好整平作业，保证其层厚满足施工规定。根据工程建设所需，本工程选取渐进式摊铺法分层施工，渐进式摊铺法是指在新卸松料面上通过运料车从两侧逐步向中间向前卸料，随后通过大型推土机随时整平。

完成超大粒径块石布放作业后，按照渐进式进行土石混合料摊铺，第一，根据预定路线通过专人指挥装有填料的自卸车向场地运送，要求同时进行卸料、摊铺施工，卸料顺序为水平分层、由高到低、从两侧向中间，摊铺工作面的面积控制在50到100m2之间，填高应在超大粒径石料高度以上，且始终在摊铺终了高度以下位置。第二，选取功率较大的推土机进行初步平整，初平时尽可能避免对超大粒径石料造成扰动。第三，根据松铺厚度的多少进行卸料量的确定，并通过功率较大的推土机逐步向前进行摊铺施工。

在摊铺作业中，因超大粒径土石混合料具有较小空隙，所需推土机功率较大，为保证摊铺作业后，路基表面平整，满足压实作业要求。应按照从大至小的顺序确定推土机铲刀和压实层之间的距离。在填料不断运送环节，相比此间距，填料粒径较小的情况下，可先漏下来；如填料粒径较大，将被推送到远处，落于压实层层底，这种情况下，针对先落下的大粒间空隙可通过小粒径填料填充。完成摊铺作业后，需做好整平作业。要求超大粒径块石间空隙由土石混合料填满，随后利用人工方式整平。因其平整度对路基碾壓效果影响较大，为确保压实效果，必须保证其工作面平整。

2.3 压实

于公路使用性能而言，超大粒径块石路堤压实质量极为关键，为此必须重视施工环节压实工艺，严格控制路基压实质量，增强路基强度及提升路基稳定性。在充分考虑施工现场实际情况的前提下，为确保填料充分碾压，应选取多种形式的压路机，可选取自行式压路机+振动压路机施工。尤其是静力压路机需选取大吨位机械，而振动压路机则选取较大激振力的机械，组合压路机中型号不应较多。施工过程中，应在每小时3到6km之间控制施工碾压速度，且严格按照压实机械及摊铺材料的实际情况，确定碾压遍数。

3 超大粒径块石填筑路堤沉降分析

如沉降产生于施工过程中，路基碾压、强夯施工中，在承受压力的状态下，路基土颗粒将再次排列，以此将气体排出，降低孔隙率，充分碾压路基。相比其他沉降，该沉降具有很短沉降过程，被叫做瞬时沉降。如沉降产生于工后，其因路基自重影响，一段时间后经蠕变变形，出现沉降；还可能是因动荷载作用，如车辆振动、摩擦等，路基填料充分挤密，出现沉降。该过程中，路基沉降问题将逐步接近某极值，从而变形逐渐稳定。

根据沉降原理，本工程根据500m间距对高度超过10m的填方路堤进行观测点设置；根据25m间距对台背填方高度超过8m与隧道口50m以内范围进行一个观测点设置。选取沉降板法作为观测方法，对地表沉降数据进行观测，且在路基顶面、地表埋设沉降板，进而对路堤总沉降进行观测，除此之外，还需在路基底面、地基顶面埋设沉降板。

为更好了解超大粒径块石路堤沉降情况，本文针对超大粒径石料路堤与土石混合料路基沉降进行了数据分析，具体如表1所示。

由此可见，超大粒径块石路堤稳定性较好，其主要原因在于以下几点：

第一，相比填土路基，超大粒径块石路堤自身压缩量较小，其固结速率较快，且瞬间加载沉降量较小；

第二，于超大粒径块石路堤而言，与高密实度路堤自身压缩量相比，低密度路堤要高出许多，与填土料压缩性相比，在密实度较低的情况下，超大粒径块石路堤压缩性也较小；

第三，因超大粒径块石无需考虑固结问题，其自身压缩量基本不会改变。

综上所述，施工条件相同情况下，相比填土路基，超大粒径块石路堤沉降较小，且具有良好稳定性。

4 结语

综上所述，伴随国民经济快速发展，公路网络不断延伸，有效加强了区域间的联系，也为日常出行提供极大便利。在公路工程建设过程中，路基作为重要构成部分，其施工质量直接影响了车辆行驶的安全性，必须结合工程实际情况，选取相应的施工技术。超大粒径块石填筑路堤施工技术的应用，可充分应用挖方土石料、隧道弃方及石质弃方等材料，降低成本，减少弃方堆填对环境的危害。为此必须重视超大粒径块石材料的合理应用，加大路堤填筑技术的研究力度，全面提升公路工程质量，推动公路建设行业持续、健康发展。

参考文献：

[1]胡其志，袁海峰，潘诚文，徐学文.高速公路土石混填路堤现场压实试验研究[J].公路工程，2014（02）：45-48+53.

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