（邢臨高速公路路政協(xié)管中心，河北 邢臺(tái) 054000）

近年來，我國交通工程建設(shè)項(xiàng)目不斷增加，在工程建設(shè)過程中，往往會(huì)產(chǎn)生大量的廢石碎渣等材料，如果無法采取有效的方式進(jìn)行處理，很有可能會(huì)造成嚴(yán)重的環(huán)境污染。筆者認(rèn)為，處理廢石碎渣最好的方法就是二次回收與利用，這樣不僅解決了環(huán)境污染的問題，也充分發(fā)揮了廢石碎渣的殘存價(jià)值。

一、引言

在高速公路碎石路基施工和路用性能研究方面，材料的研究是重中之重，目前，國際上已經(jīng)做了很多相關(guān)的實(shí)驗(yàn)來研究碎石廢渣的性能和用途，從最終成果來看，廢石碎渣可以作為高速公路的填筑材料，且路用性能高于普通的填土材料。

與其他細(xì)顆粒的路基填筑材料相比，碎石具有明顯的特征：一是黏性較差，彼此之間的黏聚力非常小；二是混合料之間的空隙率較大，擁有較好的透水性；三是顆粒之間的抗剪強(qiáng)度大，不容易被壓實(shí)。

通常情況下，強(qiáng)度較高的石料抵抗風(fēng)化的能力相對(duì)較強(qiáng)，吸水的性能相對(duì)較弱，作為路基填筑材料具有超高的穩(wěn)定性；強(qiáng)度較低的石料容易受到自然環(huán)境等因素的影響，極易被壓碎，強(qiáng)度與穩(wěn)定性都達(dá)不到要求。此外，吸水能力相對(duì)較強(qiáng)的石料，很容易導(dǎo)致路基失去穩(wěn)定性，進(jìn)而引發(fā)開裂等問題。由上述情況可知，在選擇碎石填筑材料時(shí)，要綜合考慮多方面的因素，通過一系列的實(shí)驗(yàn)來研究各個(gè)類型碎石材料的特性，再最終確定。

二、關(guān)于高速公路碎石路基施工的研究

筆者認(rèn)為，應(yīng)該采取合理、科學(xué)的方式，對(duì)高速公路碎石路基施工進(jìn)行詳細(xì)的研究。一些存在隧道和路基并存特點(diǎn)的路段，具有非常高的碎石路基施工研究價(jià)值，應(yīng)該重點(diǎn)關(guān)注。

（一）碎石路基施工之前的準(zhǔn)備

在施工建設(shè)前，一定要全面地了解設(shè)計(jì)文件，然后再開展現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查。在調(diào)查過程中，必須嚴(yán)格進(jìn)行技術(shù)與安全的交接，及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)中存在的不足并迅速完善。對(duì)于碎石填筑材料要進(jìn)行單軸抗壓強(qiáng)度的試驗(yàn)、擊實(shí)試驗(yàn)及顆粒易溶鹽的分析，對(duì)于有明顯區(qū)別的碎石材料應(yīng)該分開堆放、分層填筑，不得混填。

在正式施工前，應(yīng)該對(duì)中線進(jìn)行全面恢復(fù)，同時(shí)對(duì)路線兩側(cè)的控制樁進(jìn)行固定，提前了解水準(zhǔn)點(diǎn)、中線和轉(zhuǎn)點(diǎn)等坐標(biāo)。在點(diǎn)線測(cè)量放置的時(shí)候，需要借助GPS采用坐標(biāo)法進(jìn)行放樣，內(nèi)業(yè)計(jì)算過程中還要完成二次復(fù)核。在高程測(cè)量的時(shí)候，要利用水準(zhǔn)儀進(jìn)行測(cè)量，以每層路基的實(shí)際填筑高度為根據(jù)，對(duì)路基的坡腳線進(jìn)行測(cè)量與放樣，同時(shí)使用白灰撒出標(biāo)線，確保每一層的寬度均大于設(shè)計(jì)值50cm。

（二）碎石路基施工的方法

碎石路基填筑施工的步驟一般為：碎石破碎、測(cè)量放樣、清表以及填前碾壓、攤鋪平整、路基壓實(shí)、填筑過程中的路基質(zhì)量檢測(cè)。碎石路基填筑時(shí)使用的原材料來自于隧道的廢渣，石塊的大小很難統(tǒng)一，因此應(yīng)該在填筑前對(duì)石塊進(jìn)行破碎處理。在實(shí)際施工中，碎石料的加工粒徑區(qū)間分為三類：粒徑大于100mm的碎石占30%，粒徑在50～100mm之間的占40%，粒徑小于50mm的占30%。

在接下來的測(cè)量放樣、清表與填前碾壓中，需要先按照設(shè)計(jì)文件對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行測(cè)量，然后進(jìn)行放樣，最后再使用推土機(jī)對(duì)路基的表面進(jìn)行清理，去除腐殖土與表面的雜物，清表的厚度應(yīng)該控制在10～30cm之間，清表之后要使用震動(dòng)壓力機(jī)進(jìn)行碾壓，當(dāng)不同地質(zhì)發(fā)生翻漿情況時(shí)，要依據(jù)其特點(diǎn)采取灰土處理等不同的處置措施，直到壓實(shí)。在攤鋪平整過程中，應(yīng)該使用逐層水平填筑碎石材料的方法，把碎石填料堆積在填筑路基的起始位置，接著使用攤鋪機(jī)不斷向前推進(jìn)，直到路段被填筑完整，這種攤鋪方法能夠保障填料相互擠壓密實(shí)。在路基壓實(shí)環(huán)節(jié)，待碎石路基施工的路段達(dá)到松鋪厚度后，要采用測(cè)量路基測(cè)點(diǎn)處的沉降變化來控制壓實(shí)質(zhì)量，壓實(shí)之前用推土機(jī)攤鋪，平地機(jī)平整，使用YZ18振動(dòng)壓路機(jī)與50t拖振碾壓密實(shí)。

（三）關(guān)于施工的質(zhì)量控制

在施工過程中，采取彎沉試驗(yàn)法分析路基的路面強(qiáng)度指標(biāo)，路面彎沉值的大小和路基承載強(qiáng)度呈反比，試驗(yàn)使用的測(cè)試儀器是測(cè)試車和路面彎沉儀。測(cè)試車沿著路基以一定的速度行駛，測(cè)量百分表隨路基沉降循環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)，記錄下測(cè)量的數(shù)據(jù)，并依據(jù)相應(yīng)的規(guī)則進(jìn)行計(jì)算驗(yàn)證，如測(cè)得的彎沉值滿足規(guī)范設(shè)計(jì)要求，則說明施工質(zhì)量達(dá)標(biāo)。

三、關(guān)于高速公路碎石路基路用性能的研究

（一）模型的建立和求解

在實(shí)際的高速公路碎石路基施工中，對(duì)于路用性能的研究可以在項(xiàng)目完成之后，或者是實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)，或者是現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)，這兩種檢測(cè)方法實(shí)施的前提是工程完工，但此時(shí)如果檢測(cè)結(jié)果不合格，就會(huì)造成很大的經(jīng)濟(jì)損失，因此一般都會(huì)使用仿真的方式來進(jìn)行路基路用性能的分析研究。首先需要建立相關(guān)的模型，使用ABAQUS軟件進(jìn)行有限元建模，因?yàn)槁坊v向尺寸遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于橫向尺寸，模型簡化成平面應(yīng)變問題的求解，選取路基自上而下分別是面層、碎石填料、填土以及基床四個(gè)部分，然后再確定相關(guān)的數(shù)據(jù)進(jìn)行模型的研究求解。

（二）豎向不均勻沉降分析

如果要分析豎向不均勻沉降，需要依據(jù)不均勻沉降距離的概念，在路基內(nèi)同一個(gè)水平面由坡腳到沉降等高線趨于水平，在車輛荷載與各面層自重情況下，經(jīng)計(jì)算得到路基不均勻沉降距離等線情況。如路基不均勻沉降距離值隨填土厚度的增加而增加，則說明模擬的結(jié)果是符合實(shí)際情況的。

（三）關(guān)于碎石路基應(yīng)力結(jié)果的分析

在路基分層填筑壓實(shí)的過程中，并非所有的壓實(shí)都可以達(dá)到理想的水準(zhǔn)，因此，可通過數(shù)值模擬判斷路基壓實(shí)的效果以及應(yīng)力的變化規(guī)律。經(jīng)計(jì)算得到碎石層填筑到一定深度下的路基等效應(yīng)變化，通過分析數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，隨著填筑厚度的不斷增大，碎石層在分層壓實(shí)之后逐漸在外坡處出現(xiàn)塑性變形增大現(xiàn)場(chǎng)，路基的邊坡腳處和頂角處應(yīng)力較大，容易產(chǎn)生破壞。最大主應(yīng)力隨著填土厚度的增大而增大，當(dāng)填筑到5m的時(shí)候，最大主應(yīng)力的增長速度最大，在開始填筑碎石材料的時(shí)候，最大主應(yīng)力增長的速度降低甚至出現(xiàn)短時(shí)間的下降，這是由于碎石填料的剛度大于普通的填土，在壓實(shí)的過程中最大主應(yīng)力消散，當(dāng)填筑到8m時(shí)，最大主應(yīng)力出現(xiàn)增大趨勢(shì)，這表明碎石填料的承載性能有了提升，與普通的填土層相比，碎石層路基具有更好的承載能力。

四、結(jié)語

總的來說，與國外相比，我國在高速公路碎石路基施工與路用性能方面的研究仍然存在很多不足，還需要進(jìn)一步完善和深化。