陳新穎

（中交一公局集團(tuán)有限公司，北京 100024）

填石路基作為路基結(jié)構(gòu)較特殊的存在之一，更多地被應(yīng)用于地形地勢(shì)較為陡峭的公路建設(shè)中。以整個(gè)填筑過(guò)程為視角，其往往具有較大的填筑體自重荷載。不僅如此，其還具有高度較高、填放量較大的特點(diǎn)。因此，此類施工需更大的地基承載力。

1 工程概況

Addis-Adama高速公路位于埃塞俄比亞中東部，總長(zhǎng)79.655km，起訖樁號(hào)K0+000～K79+655，全線均采取公路I級(jí)建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)。作為AA高速公路，其設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)如下：（1）公路等級(jí)為6車道高速公路；（2）設(shè)計(jì)速度為100km/h；（3）路基寬度29m，可用填石路基處理技術(shù)處理位于丘陵地段的諸多路線。

2 填石路基處理技術(shù)

2.1 填石路基處理技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域

在公路施工建設(shè)中常常會(huì)用到填石路基處理技術(shù)，該技術(shù)廣泛應(yīng)用的主要原因是其對(duì)公路基礎(chǔ)施工的質(zhì)量起到了決定作用。不僅如此，其對(duì)于公路工程承載力的提升也發(fā)揮著重要作用?？梢?jiàn)，只有更加科學(xué)地分析填石路基處理技術(shù)，才能讓公路工程中有關(guān)的施工技術(shù)應(yīng)用水平得到進(jìn)一步提升。

通常來(lái)說(shuō)，可以在以下領(lǐng)域中應(yīng)用填石路基處理技術(shù)：

（1）當(dāng)公路建設(shè)在山區(qū)時(shí)，工程存在一定的難度，由此對(duì)路基進(jìn)行夯實(shí)時(shí)提出了更高的要求，此時(shí)填石路基處理技術(shù)便可以發(fā)揮作用。

（2）當(dāng)面對(duì)填筑高度較高的公路施工時(shí)，此時(shí)填石路基處理技術(shù)可用于路基的填筑工作。

（3）當(dāng)?shù)鼗l(fā)生沉降比較嚴(yán)重，同之前的設(shè)計(jì)出現(xiàn)較大出入時(shí)，為了讓工程更加穩(wěn)定，可以利用填石路基施工技術(shù)完善各項(xiàng)填筑工作。

（4）當(dāng)施工面對(duì)的路面存在較大變形時(shí)，該技術(shù)同樣可以得到應(yīng)用，主要是通過(guò)對(duì)工程施工質(zhì)量控制能力的改變來(lái)完善工程。

2.2 填石路基處理技術(shù)應(yīng)用特點(diǎn)

公路工程施工總所用到的填石路基處理技術(shù)本身具有一定的應(yīng)用特征，當(dāng)對(duì)該技術(shù)進(jìn)行具體應(yīng)用時(shí)，需要先分析工程施工技術(shù)的特點(diǎn)再具體運(yùn)用填石路基處理技術(shù)。面對(duì)不同的填筑要求，在應(yīng)用填石路基技術(shù)的時(shí)候，該技術(shù)的處理方式也會(huì)有不同之處，因此工程的施工管理也存在一定的問(wèn)題。在應(yīng)用填石路基處理技術(shù)時(shí)，同時(shí)也能讓工程施工技術(shù)應(yīng)用方法發(fā)生改變，最終完善工程的施工質(zhì)量。

（1）路基質(zhì)量取決于填石料的密度情況。石料的密度會(huì)隨級(jí)配的不同而改變，僅一種石料就能組級(jí)配出多種填石料。施工時(shí)，通過(guò)室內(nèi)試驗(yàn)，可確定參考值唯一的密度指標(biāo)。而在施工的場(chǎng)地上會(huì)通過(guò)碾壓試驗(yàn)得到諸多數(shù)據(jù)，其填料密度指標(biāo)必須在此基礎(chǔ)上進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。

（2）路基是否密實(shí)和填石料的結(jié)構(gòu)密切相關(guān)。骨架-密實(shí)的結(jié)構(gòu)通常由破碎率高的軟質(zhì)巖石和粒徑小的填料生成，而骨架-孔隙結(jié)構(gòu)所需的巖石則較堅(jiān)硬，不易破碎。由于骨架常為生產(chǎn)容易、粒徑大的填料，當(dāng)其空隙可能過(guò)大且會(huì)對(duì)顆粒間嵌擠力產(chǎn)生影響時(shí)，就較易因填充細(xì)料的不足而造成該現(xiàn)象。

3 填石路基施工要求

3.1 對(duì)地基承載能力的要求

出于對(duì)路基填筑須確保路基穩(wěn)固的考量，地基承載力應(yīng)隨填筑高度增加而增強(qiáng)。對(duì)此，在施工時(shí)，必須對(duì)地基承載力技術(shù)提出更高要求，否則將會(huì)在其投入應(yīng)用時(shí)，發(fā)生壓力過(guò)大使路基出現(xiàn)沉降變形現(xiàn)象，甚至是坍塌事故。路基高度相應(yīng)的地基承載力如下：（1）當(dāng)填石路基填筑高度＜10m時(shí)，地基承載能力應(yīng)＞150kPa；（2）當(dāng)填筑高度介于10～20m之間時(shí)，地基承載能力需＞200kPa；（3）當(dāng)填石路基的填筑高度超過(guò)20m時(shí)，填筑在巖石基面以上的路基最適宜。

3.2 對(duì)填石料的質(zhì)量要求

采用路基填料用巖石即可滿足工程要求，同時(shí)根據(jù)硬度與粒級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的諸多差異可將巖石分為軟質(zhì)巖與硬質(zhì)巖兩大類。通過(guò)相應(yīng)抗壓強(qiáng)度的測(cè)試后，就可判斷出巖石使用的強(qiáng)度大小，使尺寸為50m×50m×50m的巖石處于飽水狀態(tài)，再對(duì)其抗壓性進(jìn)行觀察和記錄，具體如表1所示。

表1 大小巖石在飽水狀態(tài)下抗壓強(qiáng)度表 單位：MPa

巖石在飽水狀態(tài)下的抗壓強(qiáng)度高于15MPa時(shí)，才符合路基填料巖石的標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)CBR標(biāo)準(zhǔn)可知，在規(guī)定強(qiáng)度大于巖石的飽水抗壓強(qiáng)度時(shí)，其必須＞15%。若實(shí)際情況無(wú)法與規(guī)定的要求相吻合，則應(yīng)及時(shí)進(jìn)行控制與調(diào)整，而該過(guò)程也須按施工前的設(shè)計(jì)和要求嚴(yán)格、有序進(jìn)行[1]。

（1）如果在填料中，石料含量不足所有填料的50%，在施工時(shí)需采取填土路基的施工技術(shù)。

（2）若填料中石料的含量超出全部填料的70%甚至更多時(shí)，就能繼續(xù)采用填石路基施工方法展開(kāi)施工。

（3）填料中石料含量在全部填料的50%～70%，此時(shí)具體施工采取的方法為土石混合。

4 填石路基具體施工處理技術(shù)

4.1 地基相關(guān)處理技術(shù)

（1）將先前施工地面上的樹(shù)木等雜物清理干凈，在保證施工現(xiàn)場(chǎng)的整潔后再進(jìn)行填石路基填筑。耕植土地段地面通常都會(huì)有表土，因此必須將其清除，清除厚度約15cm。清除干凈后，原先地面上會(huì)有坑洞，此時(shí)需進(jìn)行回填并將其壓實(shí)，且使用的土料必須嚴(yán)格按照施工要求來(lái)選擇[2]。當(dāng)基底是松散土?xí)r，基底壓實(shí)力度＞90%方能滿足工程要求；若基底原狀土的強(qiáng)度與相應(yīng)操作要求不符，則應(yīng)進(jìn)行換填處理，換填深度＞30cm；若地基條件如果一般，為黃土、鹽漬土或膨脹土等，就要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境展開(kāi)相應(yīng)的處理工作，如淤泥清理、排水以及固結(jié)拋石、換填等。

（2）在施工過(guò)程中，務(wù)必保障填石路基的穩(wěn)定性，施工中存在一些因素可能導(dǎo)致路基不穩(wěn)，具體表現(xiàn)：進(jìn)行排水時(shí)，較大的路基孔隙會(huì)使水慢慢滲透進(jìn)路基，水會(huì)流經(jīng)邊坡、路面等位置。水流碰到滲透性更強(qiáng)的填筑體時(shí)會(huì)滲透進(jìn)地基，如果恰好地基里有地下水，那么地基將處于濕潤(rùn)狀態(tài)，其穩(wěn)定性無(wú)法得到保證。因此，做好基底處防水滲透的保護(hù)措施和引排、攔截等工作都至關(guān)重要，可設(shè)置透水層（材料為底部填筑片石、塊石或砂礫石）加速水分的散失。若路段為石路，以保持基底的平整，便于填筑大粒徑填實(shí)料，同時(shí)還需將路面上起伏的石塊借助爆破的方式炸平。值得注意的是，對(duì)于地基承載能力與其他明顯不同的部分，要保證巖石地基的平整，就必須置換細(xì)粒土且設(shè)置好過(guò)渡層。

4.2 填石路基邊坡碼砌處理技術(shù)

要維持石方路基的穩(wěn)定性，可進(jìn)行邊坡碼砌。其中，先碼后填和先填后碼是最常用的兩種施工方法。根據(jù)碼砌形式的差異，可分成單坡碼砌和臺(tái)階碼砌兩類。填方高度影響了臺(tái)階碼砌厚度：若填方高度＜5m，邊坡碼砌厚度＞1m；當(dāng)填方高度介于5～12m，邊坡碼砌厚度應(yīng)超過(guò)1.5m；填方高度超過(guò)12m時(shí)，邊坡碼砌厚度則≥2m。

基底面應(yīng)向內(nèi)傾斜，大致比例為1∶5，砌石路基上應(yīng)設(shè)有伸縮縫，每15～20m一道。填石路基碼砌邊坡時(shí)用到的石料需滿足不易風(fēng)化且強(qiáng)度至少為30MPa的要求，石塊粒徑至少為30cm且形狀需滿足相關(guān)要求。另外，碼砌時(shí)應(yīng)保證石塊之間貼合緊密，通過(guò)交錯(cuò)咬合等形式使其排列成一個(gè)整體，避免出現(xiàn)通縫、松動(dòng)等問(wèn)題。

4.3 填石路基攤鋪處理技術(shù)

分層填砌和壓實(shí)路基是進(jìn)行高速公路及高級(jí)路面公路鋪設(shè)時(shí)使用的技術(shù)，常選擇不平緩的山坡段開(kāi)展二級(jí)和低于二級(jí)的公路路面的鋪設(shè)與施工。山坡段不平緩就要在路堤下部填筑好石料，進(jìn)行傾填。路堤若比路床底面低但不超過(guò)1.0m時(shí)，則壓實(shí)仍采用分層填筑法。在進(jìn)行石料攤鋪時(shí)，選用漸進(jìn)式方法。運(yùn)料車根據(jù)設(shè)計(jì)好的線路運(yùn)行，卸料過(guò)程中遵循“先低后高、先兩邊后中間”水平分層方式。

（1）進(jìn)行初平。用TY220型號(hào)推土機(jī)攤鋪好攤鋪面，大小約40m。填料持續(xù)推移應(yīng)保證3m以上的距離，攤鋪形成的初平表面上還要放置后運(yùn)來(lái)的石料，再繼續(xù)借助大功率推土機(jī)完成之后的攤鋪。該過(guò)程應(yīng)兼顧堆料和攤鋪兩方面。局部攤鋪找平可通過(guò)人工方式，再添補(bǔ)少數(shù)細(xì)料即可。

（2）進(jìn)行石塊的鋪填時(shí)要把大塊石料較穩(wěn)放置且較大面朝下，將小石塊找平，在縫中塞入石屑。若石塊級(jí)配不好，粒徑偏大且填層較厚、石塊間空隙太大的問(wèn)題就有可能同時(shí)發(fā)生，很大程度上影響路基穩(wěn)定程度。

（3）各層存在的空隙須用石渣石屑和中粗砂進(jìn)行填充，砂石應(yīng)被堆至路基下部。此時(shí)，需用壓力水反復(fù)多次地進(jìn)行沖刷，把砂石沖到路基下部去填充完空隙，該措施能夠在一定程度上緩解路基不穩(wěn)的問(wèn)題。

4.4 填石路基壓實(shí)處理技術(shù)

路基壓實(shí)需使用拖式振動(dòng)壓路機(jī)。因各方面性質(zhì)不同，路基壓實(shí)要求也各異，具體包括填石料粒徑、巖性、風(fēng)化程度等方面內(nèi)容。其中，噸位級(jí)或激振力大的壓路機(jī)是最佳選擇。使用壓路機(jī)時(shí)，應(yīng)控制其碾壓速度，這是因?yàn)樗俣忍蜁?huì)使振動(dòng)頻率過(guò)快，而速度過(guò)高則會(huì)導(dǎo)致壓實(shí)層能量作用不足，其接觸石塊的時(shí)間太短。因此，只有控制好碾壓速度，盡量保持在3～6km/h，并且施工遵循“先慢速壓實(shí)再逐漸加速”的原則，方可保證壓實(shí)層內(nèi)的能量，進(jìn)而提升壓實(shí)質(zhì)量。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，施工單位在運(yùn)用填石路基修筑在山區(qū)公路建設(shè)中發(fā)揮重要作用的同時(shí)，也應(yīng)注意其在應(yīng)用時(shí)較高的技術(shù)要求——對(duì)地基與填石材料要求較高。因此，在修筑時(shí)，必須綜合考慮施工情況和不同的地勢(shì)地形來(lái)展開(kāi)地基施工。除此之外，對(duì)于地基的處理，也要在了解土質(zhì)承載力和相應(yīng)土壤結(jié)構(gòu)的情況下才能進(jìn)行，從而更好地保證公路投入運(yùn)營(yíng)后的質(zhì)量。