填石路基施工技术在公路工程中的应用

韩胜

（贵州省公路工程集团有限公司，贵州 贵阳 550001）

0 引言

随着我国中东部地区公路网络的逐步完善，我国公路建设重心逐步向西部山区偏移。早期道路修筑时，由于西部地区经济条件较差，地形地貌以山区丘陵为主，使得西部公路网络建设缓慢，近年来在西部大开发战略下使得西部经济迅速发展，公路建设如火如荼。但面对西部山区丘陵地貌，高填深挖成为工程中常见问题。

鉴于西部地区石料资料十分丰富，填石路基施工技术应运而生。填石路基主要是通过爆破方式开采大量石料来填筑路基，以此方式填筑的路基节约了填料运输成本，同时填石路基的排水性能、强度和稳定性良好，是目前西部山区常用的路基形式[1]。

1 工程概况

兴义环城高速公路是解决兴义城市对外交通及城市过境的高速公路环线，全线采用双向四车道高速公路标准，设计速度80km/h，整体式路基宽24.5m,分离式路基宽2×12.25m。汽车荷载等级为公路-Ⅰ级。该项目属兴义市环城高速公路第二合同段D 段ZK40+052～ZK50+233/YK40+039～YK50+213，主要分为山地地貌、熔岩洼地地貌及山前平原地貌，沿线填料较好，为合理调配土石方，减少弃方运输，降低施工成本，节约弃土场临时用地，保护生态环境，打造“绿色兴环”生态理念，综合各种因素考虑后决定采用填石路基工艺进行路基填筑。

2 填石路基施工关键技术

2.1 施工准备

填石路基施工与常规填筑施工环境具有十分大的差别，填石路基大多数修筑在地势低洼、沟壑纵横的山区丘陵地区，此外，填石路基填筑石料质量大、数量多，对地基具有十分高的承载能力要求，若未进行处理直接填筑施工，由于石料的自重和车辆荷载的影响十分容易引起路基的不均匀沉陷，从而引发路表开裂。

因此，在进行填石路基的修筑时往往需要在施工前对道路路线经过地区进行相应地质勘测。同时，根据施工组织设计文件，对于路线经过的软土、膨胀土或需要高填路段进行压实处理，保证地基的承载能力满足要求。

2.2 施工放样

待地基进行压实处理后，对地基表面及周围的灌木和杂草进行清理。清表完成后按照施工组织设计文件要求进行相应的测量放样，首先对道路路基的宽度、边线、长度和水准点多方面参数进行测量。同时为了保证测量放样的准确性，应至少重复测量一遍以保证测量数据的准确性。数据测量完毕后得根据GPS 测量仪对道路中桩、边桩进行施工放样。

2.3 石料开挖及运输

为了节约运输成本，该项目就近选择开采石料。针对石料的开挖主要通过两种方式进行，对于山区丘陵地区的松散石料，可以通过机械挖掘的方式进行开挖。而对于机械难以挖掘的岩石则采用爆破开挖方式。机械开挖较为简单，但爆破开挖则需要详细的施工设计并召开专家会对施工方案进行讨论，爆破方案合理性及安全性满足要求时方可进行爆破开挖。爆破开挖时，施工单位要聘请专业人员进行作业，保证作业的安全性。爆破开挖完毕后，由于爆破后得到的碎石粒径和级配不均匀，因此，在爆破完毕后要对开挖得到的石料进行筛分与清理，对现场爆破后得到的粒径较大的岩石进行破碎，满足要求后方能运送至施工现场。由于石料数量多、质量大，在运输时应该采用大吨位的自卸卡车进行运输，装车完毕后应在车顶加盖篷布防止运输途中碎石滚落，运送至施工现场后，运输车辆根据施工员指引卸料至指定地点[2]。

2.4 路基的填筑与整平

根据以往填石路基施工经验表明填筑石料一次卸料堆放时，堆积过高的石料可能会滚落引起施工安全风险。因此自卸汽车要根据施工员指引将石料分开堆放，堆放至规定位置后现场施工员有序组织推土机进场工作，推土机工作流程是采用多台机械梯队摊铺形式，前进过程中严格控制行进速度在4～6m/min，确保每一路段填筑石料厚度均匀，若推土机初平过程中出现局部不均匀情况，应及时安排人员进行找补。

该项目路线施工过程中采用推土机整平辅以人工找平方式，将大粒径碎石集料铺筑于底层，小粒径碎石填筑于上层的方式实现快速找平。同时，为了保证摊铺的密实性，应对每一层摊铺厚度进行控制，根据施工组织设计要求，填石路基每层填筑厚度不得超过50cm。同时底层摊铺完毕后，组织重型压路机进行碾压，待底层碾压完毕后方可进行继续进行摊铺工作。

2.5 填石路基的压实

石质路基的压实工艺与土质路基具有较大的区别，主要原因在于石质路基碎石粒径较大，碎石间的摩擦角较大导致压实较为困难。因此，填石路基的碾压施工往往采用重型压路机振动压实或冲击压实方式保证路基压实质量。

该项目在推土机进行初步整平后，利用振动压路机对路基边缘两侧进行振动压实，通过先慢后快、向外再内、先低频再高频的方式对路基整体进行碾压，对相邻两台压路机衔接部位，轮迹带应相互重合0.5m，保证接缝部位的压实度。首轮振动压实完毕后，再通过冲击压路机对每个路段分段进行压实，分路段压实时确保冲击压路机碾压遍数不低于40 遍。

2.6 路基的排水设置

水侵蚀对路基的影响十分明显，对于常规土质路基，排水设置不良时可能会导致路基填料流失，严重时引起路基内部脱空。对于填石路基，即使石碎石排水性能良好，但过多的水分仍会引起地基承载力降低，进一步引起路基沉降。因此，为了保证石质路基的稳定性，路基两侧应设置必要的排水沟，将路基范围内的水分汇集排除[3]。

3 填石路基施工质量控制要点

填石路基的施工过程中，为了保证工程质量满足要求，应对以下方面进行要求。首先针对填筑石料的粒径，由于碎石填筑时是为了保证路基的密实性，采用分层填筑方式进行摊铺碾压，因此需要控制摊铺碎石最大粒径不得超过每层层厚的2/3，若碎石粒径过大，应破碎后再进行使用，填石路基最大粒径控制值如表1 所示。同时，爆破开挖得到的石料应抽取一定比例进行抗压强度检测，抗压强度低于15MPa 的碎石严禁用于路基填筑。此外，在边坡的修筑时，应选择形状均匀、粒径大于30cm 的碎石进行砌筑，砌筑过程中要保证碎石密实性，防止边坡的塌方。当边坡高度超过4m 时，应控制砌筑厚度在1.5m～2m 范围内。

表1 填石路基最大粒径控制值

4 路段性能检验

由于填石路基自重较大，若地基承载力不足时，道路整体将会发生不均匀沉降，严重时引发道路事故。为了评价该项目填石路基工程质量是否满足要求，该项目在全路段选择A1～A11 共计11 个点位进行沉降观测，具体检测结果见表2。

表2 路基顶面沉降检测结果（单位：mm）

通过360d 的沉降检测发现，随着时间的不断推移，路基顶面沉降逐渐趋于稳定，同时最大沉降满足道路设计要求。

5 结语

随着西部大开发战略的逐步推进，山区公路建设如火如荼，填石路基也逐渐成为西部山区道路修筑的主要路基形式。基于填石路基施工工艺，依托兴义环城高速公路第二合同段实际工程，详细介绍了填石路基施工技术特点和质量控制措施，最后通过沉降检测表明该工程施工质量良好，满足路用性能要求。