某市政道路建设填石路基的压实技术研究

周探

（湖南湘江新区发展集团有限公司，湖南长沙 410000）

0 引言

目前国内公路路基建设技术领域更加侧重研究细粒土填料施工，尚未系统性研究石料填料领域。我国幅员广阔，不同区域地质构成显著不同，且较为复杂。因此在工程建设阶段，尚无技术资料提供支撑。

因此，选择某市政工程道路建设项目为研究对象，重点剖析了填石路基施工活动，深入研究了相关压实工艺，为同类工程建设作有益探索。

1 工程概况

某市市政道路工程，全长2.452km，根据设计测算需石方量总计约12.4 万m3。为全面提升路基施工效果，保障施工质量，在该工程中，拟选择200m（里程桩号：K1＋500—K1＋700）试验段，详细研究碾压遍数、填料松铺厚度等对压实质量的影响。

2 填方石料技术特性

试验段全长200m，在此范围内使用的填方石料均为该市周边采购，委托专业机构检测石料。结果显示石料主要成分为花岗岩，风化较少，最小强度为45MPa，最大强度为70MPa。人工去除大块石料（粒径大于50cm），余下块料粒径较小，最大粒径小于50cm，填方石料不均匀系数介于15～20 之间。

3 填石路基压实过程及方案

为全面了解填方压实度受不同松铺厚度的影响，试验段选择三种松铺厚度：40cm、50cm、60cm。选择振动压路机作为压实设备。项目根据施工现场实际，选择设备型号为LSS201221t，数量2 台。主要研究不同松铺厚度，不同碾压遍数导致的沉降情况，了解具体的碾压效果，最终获取最优工艺参数。

3.1 压实施工方案1

对上述三种松铺厚度，均进行7 次碾压，依次为：静压2 次，弱振1 次，强振4 次。完成上述7 次碾压施工后，对距离路基顶3.5m 处的沉降差进行检测，检测共有两种方法，挖试坑和水袋法。表1、表2、表3所示为三种不同松铺厚度下，强振碾压次数与沉降差之间的关系。

表2 松铺厚50cm 下强振碾压次数与沉降差关系表

表3 松铺厚40cm 下强振碾压次数与沉降差关系表

3.2 压实施工方案2

对上述三种松铺厚度，均进行7 次碾压，依次为：静压2 次，弱振2 次，强振3 次。完成上述7 次碾压施工后，对距离路基顶3.5m 处的沉降差进行检测，检测共有两种方法，挖试坑和水袋法。表4、表5、表6所示为三种不同松铺厚度下，强振碾压次数与沉降差之间的关系。

表4 松铺厚60cm 下强振碾压次数与沉降差关系表

表5 松铺厚50cm 下强振碾压次数与沉降差关系表

表6 松铺厚40cm 下强振碾压次数与沉降差关系表

通过表1-6 可以得出如下结论：

其一，综合对比表1至表3和表4至表6统计的相关数据，方案2 压实效果远远劣于方案1。

其二，从相同压实工艺角度看，对比三种松铺厚度下的具体压实情况，如使用方案2，松铺厚度50cm的压实效果最佳。

其三，通过分析上述6 表载明数据可知，当40cm松铺厚度时，经过3 次强振碾压后，沉降差最低。但对比实际施工情况，进行碾压施工时发现，路基表层石料破损较为严重，如石料粒径较大，对相互间的嵌挤非常不利。

其四，通过分析表3所载明的数据可知，在40cm松铺厚度的情况下，进行4 次强振碾压，沉降差首次出现负值现象，表明压实过载，如运用于实际施工，会造成不必要的浪费。

其五，综合分析上述6 表所载明的数据可知，方案1 为最佳压实方案，其中50cm 为最佳松铺厚度。

4 填石路基质量检测方法

现阶段国内检测公路工程填石路基压实质量的方法有多种，最常用的方法有6 种：压实计法、面波仪法、孔隙率法、沉降差法、压实干密度法、压实计法。

其一，现行的公路工程标准规范明确要求填石路基压实层必须具有一定的孔隙率，具体控制质量指标情况见表7。公路施工时，如想了解孔隙率，必须在现场明挖试验坑，通过水袋法测试得出孔隙率数据。但公路经压实后，质地较为坚硬，密实度较大，仅仅了解孔隙率难以对压实质量做出快速、准确的判断。

表7 控制填石路基压实质量指标

其二，现行的公路建设标准明确规定了需检测填石路基压实质量情况，试验段测定的沉降差为最大水平，全段路基沉降差严禁超过测定数据，且孔隙率必须满足设计标准。测定路基沉降差较为方便，所以，工程施工时常通过路基沉降差检测了解压实情况。但现行的公路建设标准中，并未明确限定填石路基完成压实作业后，必须满足的孔隙率及沉降差，所以，沉降差必须通过其他试验测定，以便了解真实情况。

其三，为建设高质量公路，全面按照现行公路技术规定、标准实施质量控制，建议路基压实施工使用方案1，且压实作业按照表2所载明的松铺厚度50cm实施，即进行7 次碾压，依次分别为静压2 次，弱振1次，强振4 次。完成前3 次的碾压施工后，每多碾压1次，都需使用水袋法检测其孔隙率情况，至全面完成碾压作业施工。每次检测所得孔隙率数据情况见表8。根据表8统计的数据可知，完成前3 次碾压施工后，平均孔隙率数值不断降低。完成全部7 次碾压施工后，平均孔隙率为21.9%，与现行规定的施工技术规范相符，即孔隙率不得超过23%。

表8 孔隙率试验检测数据统计表

其四，从里程桩号K1 ＋620 起，每20m 选择一个检测点，共随机选择9 个监测点，检测各点位沉降差情况（见表9）。检测程序为：于9 个点位处打桩并植入钢板桩，以便实施沉降差高程检测，分别测定第3次碾压至第7 次碾压后的沉降差。根据表9的数据，试验段内全部完成填石路基压实施工后，压实层平均沉降差为3mm。根据现行公路技术规定，项目全路段填石路基沉降差不能超过3mm，对此要予以重视并严格控制。

表9 填石路基试验段沉降差检测数据统计表

5 结语

选定某市市政道路建设项目为研究对象，剖析了填石路基施工活动，根据国家相关要求和标准，于试验段现场开展相关试验，了解全段压实控制情况。试验段填石路基压实层使用沉降差法测定沉降差，因受现行技术规范制约，压实沉降差指标测量较为方便，但难以转换为孔隙率，需进行孔隙率测量。通过研究分析，得出结论如下：其一，压实作业按照松铺厚度50cm 实施，能够全面提升压实质量和压实效果；其二，使用振动压路机（20t）开展碾压施工活动，一般需进行7 次碾压，即静压2 次，弱振1 次，强振4 次，方可控制路基压实的孔隙率，满足规范要求；其三，该路段路基压实沉降差务必控制在3mm 以内。