高速公路路基土石方填筑施工技术分析

本文结合某山岭重丘地区高速公路施工实例，系统阐述了土方路基、石方路基和土石混填路基施工技术和相应标准，并简要探讨填料最大粒径、不均匀系数和松铺厚度等指标控制标准，同时结合试验路段质量检测验证施工技术的可靠性。

工程实践

工程概况

某高速公路试验路段全长2 k m，起讫桩号为K15+300～K17+300，其中K15+300～K16+040为土方路基填筑路段，K16+120～K16+790为填石路基路段，K16+820～K17+300为土石方混填路段。道路设计标准为双向四车道，全线设计行车时速为100km，路基设计宽度为26.0m。施工过程严格按照土方填筑、石方填筑和土石方混填施工技术和质量控制标准进行施工。

施工准备

基底处理。按照施工规范要求，在路基土石方填筑之前，路基基底应根据地形、填筑高度和地下水位等进行相应的处理。当基底属于松散土质时，在填筑前需要压实处理，而当松散土质厚度大于30cm时，应先挖除再分层回填压实；当基底地下水位影响路基稳定性时，应采用拦截或引排水措施处理基底；而当道路沿线的，处于河流、河塘附近的路基，应对基底进行排水、清淤、晾晒等加固措施。

测量放样。基底处理完毕后，在土石方填筑之前，应首先完成导线、中线和水准点等桩点位置的复测，待完全符合要求后方可进行下一步施工。测量放样过程按照先整体再细部的原则，结合现场测量结果，增加有必要的导线点及复测点。

材料选择。在选择土方材料时，优先选择级配良好的砂砾土或亚砂土，确保填筑土方具有较小内摩擦阻力和黏结力，便于土方压实挤密。另外施工前试验检验填筑土方液塑限、相对密度等指标，确保满足路基填筑规范要求。在选择石方材料时，首先检验石方质量指标，控制岩石最大粒径不得大于500mm，且不超过填筑厚度的2/3，不均匀系数需控制在15～20范围内。

机械设备选择。施工机械的选择不仅与土石方填筑工程大小、施工场地和填料特性有关，还受到工地所在地气候条件、地质特征的影响，另外要考虑施工机械成本、施工效率和施工质量等因素。

路基填筑施工技术

路基土方填筑。土方填筑施工工序为填筑—整平—洒水晾晒—碾压夯实—整修。其中土方填筑采用横断面全宽纵向水平分层填筑压实方法，以作业区段分段填筑。在填筑每层填料时，左右两幅均需超过路基设计宽度30cm左右，确保路基边缘也被充分压实。同时，填筑顺序遵循由低向高，从两边往中间的原则，严格控制每层填筑松铺厚度，并根据填筑厚度、土质类型、气候条件等确定预留沉降量。

在每层填筑完成后，首先使用推平机初平填料，然后由平地机终平，整平过程中保证满足路基平整度要求，并预留1%～2%横坡，方便施工现场排水要求。将填料含水量控制在最佳含水量±3%左右，当含水量较低时，采用洒水车处理填筑表面，含水量较高时，采用晾晒方式处理。碾压时使用40t以上重型压路机振动碾压，碾压遍数根据现场压实度检测确定。

待土方路基碾压完成后，由现场施工人员配合机械设备对路基整修处理，补料重修路基局部存在松散、缺料、翻浆的区域，并按边坡施工要求由上至下修整边坡，当边坡易受雨水冲蚀时，将边坡做成台阶形式，并重新夯实。

路基石方填筑。路基石方填筑完全按照摊铺—整平—碾压施工工序。同样采用分层填筑的方式，其中石方的摊铺采用渐进式摊铺，遵循石料卸料和摊铺同步进行的方式，首先由现场施工人员指挥卸料车摊铺出一个工作面，然后由大功率推平机初平，之后将运来的石料直接倾倒于表面，再用大功率推平机向前摊铺，使填筑碎石自由滚动，达到一个稳定的位置。待每层填筑摊铺完成后，由整平机终平，终平要保证表面均匀，对少许大粒径石料突出部分，及时破碎或换填处理，对存在缺料区域，选择合适细料填充整平。整平后采用50t羊角碾初压，随后对压实坑槽填筑少量石渣，最后使用50t以上重型压路机加压，直到填筑面层稳定、无明显下沉为止。

路基土石方填筑。对于路基土石方，同样采用分层、分段的方式填筑，且每层填筑厚度不得大于30cm。在施工过程中，如果土石混填料中石料占总含量的70%以上，则应首先进行大粒径石料的填筑，填筑过程中尽量将石块的大面朝上，小面朝下，待完全填筑完成后，再使用小块石料填充。当石料占总量70%以下时，则直接采用土石混料填筑，硬质石料不得集中放置。

施工质量控制

石料最大粒径。填石路基石料最大粒径直接影响路基填筑体结构的密实和稳定性，最大粒径的确定不仅取决于摊铺厚度、压实机械，还受石料压碎值、强度的影响。其具体石料最大粒径控制值如表1所示。

石料不均匀系数。石料不均匀系数会影响路基填筑压实度和挤密程度，不同岩性石料具有不同的不均匀系数控制值，具体汇总数据如表2所示。

表2 石料不均匀系数汇总

松铺厚度。松铺厚度同样也是路基填筑质量控制的一个重要指标，直接影响路基的压实质量。不同岩性石料路基松铺厚度建议值如表3所示。

试验路段质量检测

压实度检测

根据《公路工程质量检验评定标准》（JTG F80/1-2004）要求，对试验路段进行压实度检测，其具体检测结果如表4所示。

表3 不同石料路基松铺厚度建议值

表4 压实度检测数据汇总

表5 试验路段密度检测结果

表6 试验路段空隙率检测结构

由上述数据可知，试验路土方填筑路段压实度平均值为97.25%，石方填筑路段为96.56%，土石混填路段平均值为97.0%，均满足《公路路基设计规范》（JTG D30-2015）填方路基不得小于96%的要求，说明该土石方填筑施工技术的应用，能有效保证路基压实质量，提高路基整体稳定性。

密度检测

根据《公路工程质量检验评定标准》（JTG F80/1-2004）要求，对填筑后试验路段进行密度检测，具体密度检测结果如表5所示。

由检测数据可知，试验路土方填筑路段密度检测平均值为1990g/cm3，石方填筑路段密度平均值为1757g/cm3，土石混填路段为1865g/cm3，均满足路基设计规范要求，且远远大于该施工技术应用前压实质量，说明按照该路基土石方填筑技术施工后，可明显改善路基密实程度，增加路基承载能力。

空隙率检测

根据《公路工程质量检验评定标准》（JTG F80/1-2004）要求，对土石路基填筑试验路段进行空隙率检测，具体检测结果如表6所示。

《公路路基设计规范》（JTG D30-2015）规定摊铺厚度小于400mm的填石路基空隙率不得大于23%，土方路基不得大于15%。由表6可知，试验路土方填筑路段空隙率平均值为14.5%，石方路段平均值为20%，土石混填路段为17.5%，均满足规范要求。说明该土石填筑技术的应用，可有效提高路基施工质量，改善土石路基压实承载能力。