韓文輝

（青海省興利公路橋梁工程有限公司，青海西寧810016）

0 引言

如今，山區(qū)、丘陵地區(qū)公路建設不斷增加，公路路基高填深挖問題相對較多。加之西部山區(qū)地質條件復雜，各種巖石產(chǎn)量較高，道路作業(yè)一般需要進行爆破，以形成大直徑碎石料。隨著振動碾壓機的普及和施工工藝技術的快速發(fā)展，為了合理利用廢石，節(jié)省運輸成本，大型填料路基逐漸成為路基設計的常見類型[1]。在現(xiàn)代公路工程的施工過程中，填石路基是一種影響公路工程質量的特殊路基形式。因此，施工人員在填石路基的過程中，應嚴格執(zhí)行相關國家標準，避免因承載力不足而出現(xiàn)路面沉降、變形等問題。

1 公路施工中填石路基的施工現(xiàn)狀

1.1 公路施工的技術標準不夠明確

當前，填石路基施工技術在國內公路建設項目中的應用時間并不長，相關的施工技術仍有很大的提升空間。此外，部分施工人員對填石路基的施工技術缺乏學習與了解，導致實際應用效果大打折扣。究其根本，與填石路基技術標準不明確有關。在填石路基施工技術不斷發(fā)展、適用范圍不斷擴大的今天，如果填石路基施工技術的應用標準不明確、制度不健全，就難以保證公路項目的施工質量，從而引發(fā)一系列的連鎖反應[2]。

1.2 施工過程中的管理水平有待提高

公路項目施工過程中，施工質量控制相對薄弱，這與缺乏科學的管理機制脫不了干系。一旦管理存在問題，就無法保證整個項目的施工進度和施工質量，進而影響項目建設的整體效率。

此外，在項目建設的過程中，如果管理人員沒有對施工質量進行科學、有效、充分的管理，缺乏對施工質量的整體規(guī)劃與思考，不能做到定期檢查，就會給公路項目后期建設與投入使用留下一定的風險與安全隱患，影響以后的運營與使用。因此，相關單位務必建立科學、規(guī)范的管理機制，從制度上保證施工進度和施工質量，為提升公路施工項目整體施工效率打好基礎。除此之外，管理者也要更新管理理念，優(yōu)化管理意識，提升項目整體的規(guī)范化程度，從而為公路項目的后續(xù)工作做好鋪墊，提升公路建設的整體質量。

2 填石路基施工技術特征及沉降機理

一般情況下，施工單位會選擇石材作為填石路基的一般填筑材料。為了使填石路基的材料選擇更直觀、方便，應對歷史數(shù)據(jù)進行分類。石料可根據(jù)其壓實特性、粒度組成進行分類，也可根據(jù)充填材料的強度和自風化程度，分為硬巖、次硬巖、軟巖等類別。石料從施工單位收集后，運至施工現(xiàn)場，并由施工人員檢查石料的強度。進行抗壓強度的檢驗工作，所選擇的石材必須具有至少15MPa 的強度，以保證填石路基的施工質量。

所選擇的設備必須與實際工程相匹配。通過確保路基填料的厚度、質量控制和壓實技術，為該技術應用于設備和測試奠定基礎。由于石料的種類和強度不同，在應用該技術前，應檢測石料的強度，并根據(jù)檢測結果和相關標準確定填充物的厚度和質量控制標準。為了使公路建設工作順利進行，建設單位必須按照公路建設要求控制施工過程。

由于施工技術本身的特殊性，現(xiàn)場檢查起著重要的作用，需要考慮到設備、技術和人力的變化，及時對設計圖紙進行有效的審查和分析。審查和分析必須按照現(xiàn)有的判斷標準進行，符合審查機制的總體要求[3]。

填石路基的沉降變形可分為施工期沉降和施工后沉降。施工中的沉降變形主要是在壓實作用和石料自重、石粒運動和重新排列、破碎填充物和彈性塑性變形的綜合作用下共同誘發(fā)的，施工期間的沉降變形通常在較短時間內完成。在施工后發(fā)生沉降變形，尤其是在公路運營過程中發(fā)生沉降變形，主要是由于車輛振動、路基自重、路基施工后的石子軟化等原因，骨架應力重新分布，石粒繼續(xù)產(chǎn)生相應的壓碎、細化和填充，路基的填充結構形成特定的蠕變沉降。在這個過程中，真實的應力不斷釋放，棱角有一些平滑的變化，真實的填筑體幾乎是穩(wěn)定的。

蠕變變形的一個標志是路基緩慢變形，而蠕變作為一個關鍵特征，是施工后沉降的關鍵依據(jù)。隨著時間的推移，蠕變變形逐漸減小，直到石料不再碎裂而趨于穩(wěn)定。

3 填石路基對地基承載力的要求

長期以來，公路填料的壓實特性和測試標準的試驗研究，都是以細粒土為基礎的。因此，目前對其質量的檢測和評價具有比較完備的技術手段和統(tǒng)一的技術要求。粒度較大的礫石路基應用較廣，如果粒度較大的問題沒有得到妥善控制，如路面不平、壓實能力不足、壓實機組合不當以及質量檢測標準和方法不完善，更容易出現(xiàn)施工后的沉降和不平整現(xiàn)象。沉降會影響路面的平整度，甚至在路面上產(chǎn)生縱向和橫向裂縫，影響路面的整體穩(wěn)定性和耐久性。因此，迫切需要對公路建設中充填礫石、碎石、碎土的路基進行質量檢測和評價。

一般認為，填石路基是理想的，具有較高的承載能力。但是，如果對填石路基的要求過低或施工過程中處理不當，仍會對路基產(chǎn)生負面影響。因此，對填石路基不可掉以輕心、放寬要求，應保證填石路基的平整度和強度的均勻性。在山區(qū)的施工區(qū)域經(jīng)常會遇到巖石和細土混合的路段，如果不進行處理，會因為路基的強度很不均勻、表面不平而產(chǎn)生更大的影響。特別是在路基的穩(wěn)定性方面，如果路基填筑高度較高，會增加不均勻沉降，增加路基和路面損壞的風險，所以在填筑路基前要認真思考、合理處理。根據(jù)填石路基填料的工程特性，即填料多為粒徑較大的碎石，顆粒間基本沒有凝聚力，抗剪強度多由顆粒間的摩擦形成，強度高且充滿巖石的路基，在某種程度上可以認為是半剛性的。如果路基下沉明顯，路基內部產(chǎn)生的剪應力大于路基的極限抗剪強度，路基將發(fā)生較大變形，失去穩(wěn)定性。針對不同類型的地基，規(guī)定了相應的技術要求和處理方法，強調是否滿足承載力直接影響著填石路基的整體穩(wěn)定性，均勻度和平整度是關鍵問題。在巖石和細土混合的情況下，主要由于強度的不同而產(chǎn)生承載力的差異，因此必須加強細土的強度。

細粒土上必須設置過渡層，地基石齒時，石料至少要開裂80cm，用填石料代替細粒土，形成均勻、平整的巖石混合基地[4]。這是因為，如果不爆破基巖，細粒土部分則沒有被壓實，即使基巖被爆破，也必須用石料代替一部分細粒土，厚度減小后，才能有效壓實位移。

4 公路施工中填石路基技術的應用

4.1 確保填石路基作業(yè)原材料的質量

在填石路基施工過程中，相關單位應該高度重視施工規(guī)范，加強監(jiān)管環(huán)節(jié)。作為現(xiàn)代施工企業(yè)，在公路工程項目的施工過程中，選擇填石原料時，不同項目在石料尺寸、強度等方面的參數(shù)標準都是不同的，因此，相關人員必須嚴格按照標準要求選擇石料。選擇時，必須根據(jù)相關的標準選擇粒徑在30～50cm 之間的材料，確認原材料符合試驗參數(shù)的相關要求后，即可應用于實際的公路工程施工中[5]。在石材的選擇過程中，石材的來源通常是切割和隧道爆破。為了保證填石路基的施工質量，需要在施工過程中對石材路基進行管理，管理措施大致可分為兩類：一類是對于違規(guī)施工必須及時發(fā)現(xiàn)并糾正，確保施工質量；二類是由于施工方法在施工過程中受地形影響較大，應根據(jù)路段的實際情況采用基本穩(wěn)定法。

4.2 路基基底的作業(yè)技術

施工人員必須采用合理、科學的方法保證路基良好的穩(wěn)定性，比如，可以用換填方法完成對公路基礎的壓實。運輸車輛卸完填充料后，要用推土機將填充料粗略壓平，然后再結合人力進行聯(lián)合整平[6]。為了便于填石路基排水，必須設置路拱，控制填床高度，可將高度控制在50m 以內，以保證填床的均勻性。實際鋪設的石料，要么局部超過大粒徑限制，要么在填充過程中出現(xiàn)明顯的空隙，這不可避免地需要專門對特大石料進行破碎、清除和平整。為了處理非常大的石料，可以挖一個坑，并將石料大面朝上適當放置。如果放置不便，可能在高于石料初始平面的部分進行破碎。如果石料較硬且難以破碎，應立即將其移出并放置在路基中心，等待第二道破碎工序。路基的邊緣位置是路基攤鋪、平整的薄弱環(huán)節(jié)，大碎石容易集中在路基邊緣，平整難度大，因此應加倍關注。碾壓時，應根據(jù)石材的粒度選擇合適的滾壓工具。應預先設定好碾壓次數(shù)，碾壓時從路基兩側開始碾壓，最后碾壓中間部分。路基壓實時，可用小石屑填充空隙，壓實時可補充水分，保證壓實度，有效防止公路建成后的路面沉降。路基壓實后，應檢查填石情況，確保公路施工符合設計要求。

4.3 填實路基的技術分析

填石路基找平過程的關鍵是，確保最大的石材在每層的底部，較細的晶粒在頂部，確保最佳的接合和壓力傳遞，同時填充它們之間的孔隙，以提供嵌鎖和壓力傳遞。攤鋪后，路基表面細料明顯缺乏的，應加細料，并鋪設碎石或石屑，填補大碎石之間的空隙，但嚴禁使用細粒土填充。細粒土易移動，不抗侵蝕，會降低路基的穩(wěn)定性。填土路基的承載力取決于填筑高度，使用細粒土作為基礎時，應保證濾層材料符合標準，厚度在30～50cm 之間。以細土為基層壓平基巖，并在細土層上加裝過濾層，細土的厚度要保證地基承載力的平衡。在公路工程建設中，由于路基地質、地層結構等原因，路基施工技術應用較多，技術實施質量不高[7]。

因此，要想有效提高技術的應用質量，合理防止因技術選擇不合理而造成技術施工質量不合格的情況，施工單位可進行工藝技術模擬試驗，加強施工設備配置，進行前期基礎研究，綜合分析施工數(shù)據(jù)，進行工藝技術的選型和評價，確保工藝合格。同時，應最大限度地降低技術應用質量和工藝技術應用不當導致的公路工程使用壽命不合格等不良現(xiàn)象。

4.4 填石路基的碾壓作業(yè)

在填石路基的施工過程中，必須重視壓實過程。只有嚴格控制壓實，進行充分的壓實，才能增加石塊之間的嵌鎖作用，增加強度的摩擦分量。它通過重新排列顆粒、填充孔隙和降低孔隙率，來提高路基的整體強度和變形穩(wěn)定性。

但需要注意的是，壓實功能必須控制在合理范圍內，既要保證充分壓實，又要防止石料反沖、不回彈，可以提供較多的壓實能量，能夠完全被壓縮。在壓實大粒徑的碎石填充物時，也可能發(fā)生破碎。建議操作者在施工作業(yè)中使用壓路機時，前期采用振動碾壓法，后期采用靜碾法。對于施工規(guī)劃，操作人員要考慮施工現(xiàn)場具體情況，選擇合理、有效的方法——分段填筑與碾壓。根據(jù)國家對公路工程實際建設的相關要求，碾壓作業(yè)分為初壓、再壓和終壓三個階段[8]。

滾動應緩慢、均勻地進行，中間不得中斷，以確保項目的壓縮程度和質量。中間部分在路基兩側碾壓工作完成后，前進時振動軋制，后退時靜軋完成。采用段填軋施工方法，每段長度約200m，前后段碾壓重疊約1m，填石路基的縫隙應填滿石屑或小卵石。碾壓分為初壓、再壓、終壓三個階段，每次碾壓2～3 次，速度優(yōu)選1.5～3.5km/h。分層強夯法充分結合了分層填充和強力壓實，可實時、有效調整上層松散路面系數(shù)，可將下一層厚度作為可靠參考，采用相同材料進行壓實施工的連續(xù)密實施工方法，待石材粒度達標后進行滾壓處理。在碾壓過程中，如果石材的級配不理想或細料比例偏低，可適當添加一些細料以保證密實度，填石路基穩(wěn)定、路面平整、車轍去除、砂石鑲嵌牢固、壓實度合格即可。

5 結語

填石路基技術重點解決山區(qū)公路路基大塊碎石填筑過程中遇到的實際工程技術問題，這些成果的應用將對保證施工質量起到重要作用。加快發(fā)展大型碎石路基、山區(qū)公路建設，提高施工效率，降低工程成本，作為路基填筑的一系列施工技術難題，為大規(guī)模推廣填石路基施工技術創(chuàng)造了有利條件。為了制定填石路基施工技術的相關施工規(guī)范，為填石路基檢測標準提供理論依據(jù)和基礎數(shù)據(jù)，這些研究成果的成功應用，將促進山區(qū)公路的進一步發(fā)展。作為新時代的筑路企業(yè)，公路建設中路基施工所需的填石料質量必須符合標準，各項準備和施工都必須一絲不茍，嚴格把控，從而全面提升公路工程質量。