探讨市政道路填石路基施工技术要点

黄宝忠

泉州三众工程管理有限公司

1 引言

为了解决填石路基施工中面临的质量问题，加强填石路基施工的标准化程度，本文以某市政道路路基施工项目为研究案例，就填石路基施工中的关键环节展开研究，希望能够提升填石路基现有的施工能力。

2 填石路基填料性质

2.1 填料岩性要求

路基需要长期承受来自路面层的荷载，为了保证路基的长期耐久、可靠，在遴选填料时，应重点关注填料的强度、硬度、水稳性及抗风化剥蚀等性能；对于石灰岩、花岗岩等岩层富集的山区，可优先考虑修筑填石路基。相反，对于泥质岩、粉砂岩等工程指标较差的岩层富集时，本着因地制宜、经济环保的原则，不建议采取远调的方式，可不采取填石路基施工方案。本项目所处区域，白灰质岩富集，其工程特性仅次于花岗岩，完全满足路基填筑技术要求，故拟选用填石路基施工方案。

2.2 填料其他要求

（1）通过工程试验研究发现，路基压实度指标与路基填筑料的粒径大小指标之间呈明显的负相关关系，在施工实践中，为了追求高压实度，必须对填料进行机械破碎，保证填料粒径处于较小范围内，但机械破碎将增加路基施工总成本，因此，有必要在粒径范围与压实度指标之间找出一个相对平衡的方案；通过总结大量工程案例后，建议路基填筑料的粒径应控制在松铺层厚度的2/3左右，且最大不能超过250mm。（2）在控制施工原材料的各项强制指标的过程中，除了明确具体的控制标准外，还应加强对现场检测的把控，以路基填料粒径控制为例，为了提高粒径筛选效率，可根据粒径设计要求，制作相应尺寸的筛网，采用筛网直接筛分达标的填筑料，不仅能够提高现场施工效率，还能为现场质量控制提供便利。

3 填石路基施工工艺

为了获取第一手的施工参数，在大规模施工前，应先选择某段作为试验段，本项目选择的试验段里程100m，拟通过试验段试铺、摊铺等工序，优选出最佳的施工参数。

路基填料摊铺采用“机械+人工”的组合形式，摊铺施工应遵守横向全断面摊铺和纵向分层摊铺的基本原则，具体施工工艺如下：（1）填石路基摊铺应使用专用的摊铺机械，摊铺后使用平地机整平摊铺面，保证整平后的地面横向坡率介于3.5%~4.5%之间，且整平后的路基表面不允许出现石料突起或局部沉陷等问题。（2）为避免边坡施工对路基边缘平整性和压实度的影响，在路基摊铺过程中，实际摊铺宽度应略大于设计宽度，超出宽度单侧不少于250mm，在摊铺前，应准确放出边桩、中桩的方位。（3）路基摊铺和压实过程中，应同步开展路肩压实，避免因路基压实扰动而引发边坡滑塌事故，同步压实过程中，应做好施工交界面的人工处治，及时填充局部空洞，填充后再次摊铺整平。

3.1 整平方法

（1）整平施工工序，关键要做好卸料与整平的现场衔接工作，首车路基填筑料卸货后，使用推土机完成初平，初平过程中应合理确定松铺系数；首车卸载并完成初平后，第二车路基填料紧随整平路段末尾卸料，卸料后继续使用推土机整平；经推土机初平后，路基填料得到重新分布，大粒径填料位于路基底部，小粒径填料则嵌锁在大粒径填料的缝隙间，重分布后的路基填料表面平整度得到明显改善。（2）机械整平的过程中，还应配合人工整平，人工整平主要针对大粒径填料的破碎、移除。（3）经整平后的路基表面不允许出现明显的凸起或凹陷，经现场检测达标后，方可进行下一环节的施工作业。

3.2 边坡修筑方法

（1）在填方路基施工过程中，易出现因边坡砌体施工与路基整平施工脱节而导致的边坡与路基边缘黏结失效问题，因此，在具体施工过程中，必须做好边坡砌体与路基整平施工的同步性，同时现场应配合人工整平。（2）填石路基边坡施工过程中，应保证边坡填筑石料的强度、硬度、耐久性及水稳性等指标满足施工要求，边坡填料强度不能低于30MPa，粒径不能超过80mm，层厚应控制在200mm以上，石料外观应力求规整，避免选用片石类粒料。（3）按照石料堆砌与填筑先后顺序，可将边坡施工分为先堆砌再填筑和先填筑再堆砌两种，先填筑后堆砌工艺能够预防压实不到位的问题，压实质量较高，故多使用先填筑后堆砌工艺。

4 填石路基施工参数确定

为了保证压实效果，应合理调整压实工况和压实机械吨位，压实过程应严格按照施工组织方案开展。

4.1 机械参数的确定

在压实机械选型过程中，应重点关注压实机械的振动频率、自重及振动幅度三大参数，压实工况以振动压实为主，同时配合静压实，振动压实频率应控制在30Hz~35Hz之间；压实机械自重不能低于18吨，振幅应控制在0.7mm~1.8mm之间，避免“过振”或“欠振”问题出现。

4.2 施工工艺参数的确定

（1）摊铺压实环节具体要控制好松铺系数和压实速率，填石路基的松铺厚度应控制在350mm~400mm之间，且压实次数应与松铺厚度相匹配，最大松铺厚度不能超过500mm。（2）选用振动压实与静压实组合的压实工况，静压实先于振动压实，遵循“缓速初压、中速复压、快速终压”的基本原则。

5 试验路施工与结果分析

5.1 试验路施工方案

填石路基施工流程：①现场测绘；②基底清表、平整；③合理选择填筑石料类型及参数；④现场试验，明确石料参数是否满足施工要求；⑤分层填筑，首层松铺厚度不超过300mm，下一层松铺厚度不超过400mm；⑥填石路基压实；⑦路肩、边坡的同步填筑及压实；⑧总结施工经验。

5.2 试验路结果与分析

表1给出了两种不同松铺厚度对应的压实度指标，据表1数据得到压实度与压实次数之间的相关曲线，曲线详见图1，根据图1曲线形态，确定最佳的松铺厚度指标。

表1 分层压实度检测结果

图1 压实度与碾压遍数关系曲线

据图1及表1可知：（1）压实度指标同压实次数呈正相关关系，但并非线性相关，随着压实次数的增加，压实度的增长速率将逐步下降。（2）填石路基的松铺厚度和压实次数相关性明显，松铺厚度越大，达到同等压实度指标需要的压实次数就更多；表2、表3给出了松铺厚度分别为300mm、400mm时，相应的压实度指标情况。

表2 不同压实遍数下的压实度（松铺厚度30cm）

表3 不同压实遍数下的压实度（松铺厚度40cm）

使用ne（单位压实次数）判定松铺厚度的最合理值，ne表示达到单位厚度需满足的压实次数：

式中：

n——压实次数；

h——松铺厚度/m。

使用上式计算ne时，应考虑压实工况差异，不同压实工况次数可代数求和；表4给出了不同松铺厚度对应的单位压实次数ne计算结果。

表4 2种松铺层厚度对应的单位压实遍数

分析上表4相关数据可知：93区两种松铺厚度对应的压实度指标一致；在94区和96区中，400mm松铺厚度对应的压实次数小于300mm松铺厚度。因此，建议优先选用400mm的松铺厚度指标。

6 结语

（1）对于填石路基而言，填料类型及参数直接关系到压实质量，此外，施工机械选型及施工组织质量也会影响摊铺及压实质量；为了获取最佳的施工参数方案，应设置试验段，依靠试验段选出最佳的施工方案。

（2）压实施工应遵循“静压实+振动压实”的组合压实工况，合理确定压实机械的自重及振动参数。

（3）静压实速率应控制在2km/h~4km/h之间，振动压实速率应控制在10km/h~15km/h之间；具体的压实速率指标应根据试验段反馈情况确定。

（4）处理好填石路基石料摊铺、整平与边坡施工的关系，结合现场情况，给予及时调整，确保路基边坡施工总体质量达标。