魏建國(guó)，李洋，王晶，張偉

（1.長(zhǎng)沙理工大學(xué)交通運(yùn)輸工程學(xué)院，湖南長(zhǎng)沙 410004；2.育才-布朗交通咨詢監(jiān)理有限公司，湖南長(zhǎng)沙 410015）

駐信高速改擴(kuò)建工程土石混填路基施工技術(shù)*

魏建國(guó)1，2，李洋1，王晶1，張偉1

（1.長(zhǎng)沙理工大學(xué)交通運(yùn)輸工程學(xué)院，湖南長(zhǎng)沙 410004；2.育才-布朗交通咨詢監(jiān)理有限公司，湖南長(zhǎng)沙 410015）

以具有代表性的駐信（駐馬店—信陽(yáng)）高速公路改擴(kuò)建工程第二標(biāo)段土石混填路基試驗(yàn)段施工為例，通過(guò)室內(nèi)外試驗(yàn)及路基沉降監(jiān)測(cè)，研究駐信改擴(kuò)建地區(qū)土石混填技術(shù)。結(jié)果表明，土石混填這種路堤填筑方式滿足路基填筑的要求，符合施工規(guī)范及設(shè)計(jì)要求；相對(duì)于常規(guī)填土路基，土石混填路基具有節(jié)約土地資源、質(zhì)量容易控制、強(qiáng)度較高、穩(wěn)定性較好的特點(diǎn)。

公路；土石混填；路基；沉降監(jiān)測(cè)

1 工程簡(jiǎn)介

駐信（駐馬店—信陽(yáng)）高速公路改擴(kuò)建工程第二標(biāo)段起訖樁號(hào)為K11+900—K23+800，位于駐馬店市境，路線走向與老路相同，全長(zhǎng)11.9km。所在地區(qū)大部分屬于平原地段，兩側(cè)耕地較多，由于國(guó)家近年來(lái)力行嚴(yán)格保護(hù)耕地的政策，施工中取土困難，路基填筑多采用周?chē)降厝∈?，多為填石路基與土石混填路基。土方路基填筑試驗(yàn)段擬定在K18+ 537—706（左幅）段，全長(zhǎng)169 m，試驗(yàn)段路基壓實(shí)區(qū)為93、94區(qū)。路基填筑時(shí)按路基橫斷面設(shè)計(jì)寬度、外側(cè)超寬50 cm控制。

根據(jù)對(duì)周?chē)临|(zhì)的試驗(yàn)對(duì)比，采用K27+500處東側(cè)距主線約3km取土場(chǎng)土料為該路基填方材料。填筑試驗(yàn)前對(duì)填料進(jìn)行顆粒分析、擊實(shí)等室內(nèi)試驗(yàn)，結(jié)果見(jiàn)表1。由表1可知：土質(zhì)的塑性指數(shù)＞17，為黏性土質(zhì)，土質(zhì)水穩(wěn)定性較好；30擊的承載比為6.8＞5，可用于93、94區(qū)路基填筑。

施工時(shí)壓實(shí)度檢測(cè)，如果37.5mm篩余量大于30%，則采取沉降差法；如果小于30%，則采取灌砂法。篩分試驗(yàn)分兩組，各取干燥試樣10 050 g，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表2。由表2可知：兩組試驗(yàn)37.5mm篩余量分別為35.6%、36.1%，平均為35.9%，屬土石混填（土石比為30%～70%），料源質(zhì)量滿足土石混填路基填筑要求，沉降檢測(cè)采用沉降差法。另外，對(duì)石料進(jìn)行抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)，得抗壓強(qiáng)度為37.5 MPa，屬中硬石料，強(qiáng)度較高，可用于填筑。

表1　取土場(chǎng)土質(zhì)土工試驗(yàn)結(jié)果

2 試驗(yàn)段的施工

為保證土石混填填筑路段的整體性能，選取適合土石換填的路段進(jìn)行200 m左右的試驗(yàn)性填筑，記錄壓實(shí)設(shè)備的類(lèi)型和組合方式、松鋪厚度、土石混填整平方法及壓實(shí)器械的碾壓遍數(shù)和速度等，用壓實(shí)度檢測(cè)方法和沉降檢測(cè)方法檢測(cè)每壓實(shí)一遍后路基沉降量和壓實(shí)度。通過(guò)對(duì)上述數(shù)據(jù)的分析，確定最經(jīng)濟(jì)的松鋪厚度、最佳機(jī)械組合方式及碾壓速度、碾壓次數(shù)和壓實(shí)度，確保土石換填的質(zhì)量。

2.1基本技術(shù)要求

（1）在土石混填路段施工中不允許采用傾填法，必須分層填筑、分層壓實(shí)，每層壓實(shí)厚度根據(jù)壓實(shí)機(jī)械類(lèi)型和規(guī)格確定，盡量控制在40 cm以下。

（2）若填料中存在大塊石等硬質(zhì)材料，壓實(shí)設(shè)備不能壓碎，則必須清除或破碎，其尺寸不可超過(guò)目前這一層的壓實(shí)厚度。

（3）路基每層填筑都需打出方格來(lái)控制上土，以上土的數(shù)量嚴(yán)格控制松鋪厚度。為確保路基斷面尺寸及路基壓實(shí)度，填土寬度每側(cè)需大于設(shè)計(jì)填筑寬度50 cm（路槽除外）。

（4）施工時(shí)按表3要求進(jìn)行控制。

表2　取土場(chǎng)石料篩分試驗(yàn)結(jié)果

表3　土石混填路基施工實(shí)測(cè)項(xiàng)目

2.2試驗(yàn)段施工工藝及效果

試驗(yàn)段施工工藝流程見(jiàn)圖1。碾壓到第2遍，壓實(shí)頂面穩(wěn)定，不再有明顯下沉?xí)r開(kāi)始檢測(cè)壓實(shí)度。方法為：恢復(fù)控制點(diǎn)，測(cè)量各點(diǎn)標(biāo)高，檢測(cè)壓實(shí)度，計(jì)算沉降量；以后每碾壓完一遍即恢復(fù)控制點(diǎn)，檢測(cè)壓實(shí)度，測(cè)量標(biāo)高。相鄰兩次測(cè)量的差值即為沉降差。碾壓至第4遍（93區(qū)，要求沉降差＜5mm）、第6遍（94區(qū)，要求沉降差＜2mm）后，若壓實(shí)度滿足設(shè)計(jì)要求，則可以該遍的沉降差平均值和沉降差標(biāo)準(zhǔn)差及碾壓遍數(shù)作為試驗(yàn)結(jié)論，作為大規(guī)模施工時(shí)壓實(shí)質(zhì)量檢查控制標(biāo)準(zhǔn)。檢測(cè)壓實(shí)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求后再靜壓收光一遍。

碾壓機(jī)具為22 t振動(dòng)壓路機(jī)。路基碾壓第2～6遍時(shí)，每遍碾壓后對(duì)5個(gè)點(diǎn)進(jìn)行壓實(shí)度檢測(cè)，對(duì)15個(gè)點(diǎn)進(jìn)行沉降檢測(cè)，測(cè)點(diǎn)均位于左幅路基，檢測(cè)結(jié)果分別見(jiàn)表4、表5。

圖1　土石混填試驗(yàn)段施工工藝流程

表4　土石混填試驗(yàn)段壓實(shí)度檢測(cè)結(jié)果

由表4、表5可知：1）路基碾壓2遍后，路基沉降最小值為46mm，最大值為65mm，平均沉降為53.4mm；壓實(shí)度平均值為91.0%。2）碾壓3遍后，路基沉降最小值為52mm，最大值為71mm，平均沉降為58.73mm；壓實(shí)度平均值為93.1%。與碾壓2遍相比，路基整體沉降減小5.33mm，壓實(shí)度提高2.1%。3）碾壓4遍后，路基沉降最小值為55mm，最大值為72mm，平均沉降為62.80mm；壓實(shí)度平均值為93.2%。與碾壓3遍相比，路基整體沉降減小4.07mm，壓實(shí)度提高0.1%。4）碾壓5遍后，路基沉降最小值為58mm，最大值為79mm，平均沉降為65.67mm；壓實(shí)度平均值為94.7%。與碾壓4遍相比，路基整體沉降減小2.87mm，壓實(shí)度提高1.5%。5）碾壓6遍后，路基沉降最小值為58mm，最大值為76mm，平均沉降為67.27mm；壓實(shí)度平均值為95.2%。與碾壓5遍相比，路基整體沉降減小1.60mm，壓實(shí)度提高0.5%。6）碾壓4遍后，路基相鄰兩次碾壓的壓沉值均在5mm以內(nèi)，滿足93區(qū)壓實(shí)度控制要求；碾壓6遍后，路基相鄰兩次碾壓的壓沉值均在2mm以內(nèi)，幾乎不再下沉，滿足94區(qū)壓實(shí)度控制要求。平均松鋪系數(shù)為1.20。試驗(yàn)段施工技術(shù)及質(zhì)量控制措施可供大規(guī)模施工參考。

表5　土石混填試驗(yàn)段沉降差檢測(cè)結(jié)果

3 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)K18+537—706土石混填試驗(yàn)段的成功填筑，表明土石混填這種路堤填筑方式能夠滿足路基填筑施工要求，符合施工規(guī)范及設(shè)計(jì)要求，同時(shí)相對(duì)常規(guī)路基填筑更具有施工進(jìn)度快、檢測(cè)直觀、穩(wěn)定性好、質(zhì)量易控制的特點(diǎn)。結(jié)論如下：

（1）對(duì)試驗(yàn)段取土場(chǎng)石料土質(zhì)進(jìn)行土工試驗(yàn)，確定土的CBR為6.8%，大于規(guī)范5%的要求，石料強(qiáng)度為37.5 MPa，兩組試驗(yàn)37.5mm篩余量平均為35.9%，屬于土石混填路基，可用于93、94區(qū)路基填筑。

（2）填料開(kāi)挖及攤鋪施工中，料場(chǎng)開(kāi)采過(guò)程中應(yīng)盡量保證土石混合料的均勻性，最大粒徑不超過(guò)層厚的2/3，采用自卸車(chē)運(yùn)輸，后退法卸料（畫(huà)方格線，卸料點(diǎn)均勻分布），推土機(jī)進(jìn)行初平，人工配合進(jìn)行局部精平。

（3）對(duì)于土石混填路段，松鋪的層厚40 cm，上下誤差3 cm以內(nèi)，松鋪層厚過(guò)大不宜進(jìn)行壓實(shí)，無(wú)法保證壓實(shí)度。填料的含水率盡量保持在最佳含水率，誤差控制在±2%，含水率過(guò)高或者過(guò)低都會(huì)對(duì)壓實(shí)度有很大的影響。含水率如果過(guò)高，可進(jìn)行翻曬；如果含水率過(guò)低，需采用灑水車(chē)灑水，并且重新進(jìn)行含水率測(cè)定，直至調(diào)節(jié)含水率到最佳。

（4）采用22 t壓路機(jī)順路基縱向采用進(jìn)退錯(cuò)距法碾壓，先靜壓1遍，速度控制在2.5～4km/h，中間碾壓次數(shù)由弱振到強(qiáng)振，第一遍振壓時(shí)行走速度為2km/h，中間振壓時(shí)行走速度為4km/h，收光靜壓時(shí)行走速度為4km/h。前后兩次碾壓輪跡重疊必須保持1/3以上。93區(qū)必須靜壓1遍，振壓4遍，以每層路基沉降差在5mm以內(nèi)控制壓實(shí)度。94區(qū)必須靜壓1遍，振壓6遍，以路基沉降差在2mm以內(nèi)控制壓實(shí)度。

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U418.8

A

1671-2668（2016）05-0140-04

湖南省自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目（2015JJ3007）；湖南省科技計(jì)劃重點(diǎn)項(xiàng)目（2015GK3019）；湖南省教育廳科研項(xiàng)目（15C0042）；公路工程教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室基金項(xiàng)目（kfj110103）

2016-03-21