常 亮 （安徽省建筑科學(xué)研究設(shè)計(jì)院，安徽 合肥 230031）

0 引言

近年來(lái)，為了滿足國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展，各地市政道路工程建設(shè)發(fā)展迅速，土方需求大大增加；由于部分地區(qū)地質(zhì)較差，土方回填難以滿足要求，路基填筑質(zhì)量易存在隱患，后期易出現(xiàn)開裂、不均勻沉降等現(xiàn)象，需摻加石灰等進(jìn)行二次改良；此外，土方回填施工過(guò)程受天氣影響較大，延長(zhǎng)施工工期。

山皮石是由風(fēng)化破碎巖石砂粒以及少量風(fēng)化殘積土組成的混合石土，用于路基填筑時(shí)，強(qiáng)度較高，內(nèi)摩擦角大，壓縮性較小，透水性良好；填石路堤應(yīng)力狀態(tài)單一，受地下水影響較小，不易產(chǎn)生不均勻沉降，整體剛度大，路基在汽車荷載條件下產(chǎn)生較小的主固結(jié)和次固結(jié)沉降。丘陵地區(qū)通過(guò)開挖周邊石方填筑路基，不僅能滿足工程質(zhì)量要求，節(jié)約耕地，還大大提高了填筑效率，有可觀的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益。

本文以某市政道路項(xiàng)目山皮石填石路基為例，從原材料檢測(cè)、現(xiàn)場(chǎng)主要施工工藝、質(zhì)量控制等幾個(gè)方面提出了填石路堤壓實(shí)質(zhì)量控制要點(diǎn)，并提出合理的建議。

1 工程概況

某市政道路全長(zhǎng)約3961.8m，規(guī)劃道路等級(jí)為城市主干路，地處圩區(qū)，場(chǎng)地地貌單元為河流一級(jí)階地，淤泥及淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土層層厚較大，地下水豐富，路基填筑平均高度約2～4m。項(xiàng)目所在地屬于丘陵地區(qū)，山皮石石質(zhì)優(yōu)良，價(jià)格低廉，料源豐富，預(yù)計(jì)可開采儲(chǔ)量約3500萬(wàn)噸，滿足道路施工用量。該項(xiàng)目路基填筑設(shè)計(jì)采用山皮石進(jìn)行回填，路床部位設(shè)計(jì)規(guī)定采用40cm粒徑、中硬～硬質(zhì)巖石填料，強(qiáng)度不小于30MPa，CBR應(yīng)達(dá)到5%，壓實(shí)度控制96%以上，孔隙率不大于22%。

2 石料檢測(cè)及要求

2.1 原材料檢測(cè)

原材料通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)隨機(jī)取樣，經(jīng)加工后進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)指標(biāo)包括巖石飽水抗壓強(qiáng)度、CBR，具體檢測(cè)結(jié)果如下。

2.1.1 單軸飽水抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)

石料的抗壓強(qiáng)度是反映石料力學(xué)性質(zhì)的主要指標(biāo)之一，單軸抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)主要用于石料的強(qiáng)度分級(jí)及性質(zhì)描述。本強(qiáng)度試驗(yàn)依據(jù)《公路工程巖石試驗(yàn)規(guī)程》（JTG E41-2005 T0221-2005）進(jìn)行，采用立方體試件，邊長(zhǎng)為50mm+2mm，每組取6個(gè)，試件達(dá)飽和狀態(tài)后以 0.5MPa～1.0MPa 的速率進(jìn)行加荷直至破壞，記錄破壞荷載及加載過(guò)程中出現(xiàn)的現(xiàn)象。試驗(yàn)取樣1組，共6個(gè)試件。本次檢測(cè)結(jié)果如表1所示。

石料單軸飽水抗壓強(qiáng)度檢測(cè)結(jié)果 表1

2.1.2 承載比CBR試驗(yàn)

CBR又稱為加州承載比，由美國(guó)加利福尼亞公路局首先提出來(lái)，用于評(píng)定路基土和路面材料的強(qiáng)度指標(biāo)。目前，國(guó)外公路普遍采用CBR作為路面材料和路基土的設(shè)計(jì)參數(shù)，CBR值的確定對(duì)于公路工程的路基路面設(shè)計(jì)及施工都有非常重要的意義。本試驗(yàn)依據(jù)《公路工程土工試驗(yàn)規(guī)程》（JTG 3430-2020 T013-2019）進(jìn)行，根據(jù)擊實(shí)試驗(yàn)結(jié)果，現(xiàn)場(chǎng)壓實(shí)度采用96%，制作標(biāo)準(zhǔn)試件，具體檢測(cè)結(jié)果如表2所示。

經(jīng)檢測(cè)，石料單軸飽水抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)及承載比CBR試驗(yàn)均滿足圖紙及道路設(shè)計(jì)規(guī)范，因此，該地區(qū)石料可用于道路路基填筑。

2.2 填料總體要求

由于各地區(qū)料源復(fù)雜，石料性質(zhì)差異較大，均需要通過(guò)試驗(yàn)段填筑，獲取相關(guān)試驗(yàn)數(shù)據(jù)。填料總的要求如下：

①填料宜屬于自然開采，嚴(yán)禁摻雜腐殖土、樹根、淤泥等材料；

②嚴(yán)禁采用易溶性巖石、膨脹性巖石、崩解性巖石、鹽化巖石等；

③填料應(yīng)不易風(fēng)化；

④填料強(qiáng)度、粒徑等要求如下表。

承載比CBR檢測(cè)結(jié)果 表2

填料使用情況一覽表 表3

3 填筑試驗(yàn)段

填石路堤在不同地區(qū)進(jìn)行大規(guī)模施工前，由于石料來(lái)源、施工機(jī)械、設(shè)計(jì)要求等不同，宜結(jié)合實(shí)際施工情況，先填筑試驗(yàn)段，取得合理的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，以滿足現(xiàn)場(chǎng)設(shè)計(jì)要求。填筑試驗(yàn)段宜確定以下參數(shù)：

①驗(yàn)證設(shè)計(jì)指標(biāo)的合理性，如壓實(shí)沉降差、孔隙率是否能達(dá)到要求；

②確定施工機(jī)具的合理性，如壓實(shí)機(jī)械型號(hào)及組合等；

③確定合理的施工參數(shù)，如：虛鋪厚度、松鋪系數(shù)、碾壓遍數(shù)及碾壓速度；

④確定合理的檢測(cè)參數(shù)，如檢測(cè)頻率、控制指標(biāo)等。

4 主要施工工藝

填石路基施工工藝暫無(wú)統(tǒng)一的方式，各個(gè)行業(yè)各個(gè)地區(qū)均有差異，結(jié)合以往施工經(jīng)驗(yàn)，應(yīng)包括以下幾個(gè)方面。

4.1 確定料源

經(jīng)業(yè)主或監(jiān)理單位共同確定料源后，經(jīng)見證取樣進(jìn)行料源的測(cè)試，確保料源的強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)要求。針對(duì)較大粒徑的顆粒，應(yīng)進(jìn)行加工處理，同時(shí)應(yīng)及時(shí)清除不合格填料。

4.2 測(cè)量放樣

根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙坐標(biāo)，每20m一個(gè)橫斷面進(jìn)行路基中線及邊線放樣，確定中樁及邊樁位置，經(jīng)水準(zhǔn)儀測(cè)量各樁的標(biāo)高，標(biāo)記后以控制路基填筑厚度。

4.3 路基清表

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，進(jìn)行路基處理，清除表層耕植土，去掉地表的草皮、樹根、垃圾、腐殖土等，建議處理深度30cm～50cm，處理后地基要求壓實(shí)度（重型擊實(shí)）不小于90%。

4.4 填料攤鋪、碾壓

根據(jù)石料粒徑的大小選擇不同的攤鋪方法，對(duì)石料粒徑較大者，建議采用漸進(jìn)式攤鋪法，即運(yùn)料汽車在新填筑的松料上呈梅花型先低后高、先兩側(cè)后中央逐漸向前卸料，推土機(jī)隨時(shí)攤鋪整平。攤鋪過(guò)程中嚴(yán)格控制壓實(shí)層厚，宜不大于60cm，松鋪系數(shù)宜為1.2～1.3之間。若現(xiàn)場(chǎng)石料局部存在超粒徑情況，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行破碎，確保攤鋪過(guò)程出現(xiàn)大面積空洞。

攤鋪完成后及時(shí)進(jìn)行碾壓，結(jié)合實(shí)際情況，選用不小于20t的羊足碾及振動(dòng)壓路機(jī)組合，碾壓遍數(shù)宜控制10～12遍，碾壓過(guò)程中，建議采用石渣或石屑填筑空隙，確保碾壓面平整密實(shí)。不同的碾壓遍數(shù)結(jié)束后進(jìn)行孔隙率、沉降差的檢測(cè)，確保兩者滿足設(shè)計(jì)指標(biāo)。

5 施工質(zhì)量控制要點(diǎn)

目前填石路基質(zhì)量控制主要依據(jù)沉降差、孔隙率及施工工藝進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，各地區(qū)要求的檢測(cè)頻率及施工工藝均有不同，導(dǎo)致各控制指標(biāo)略有差異?？傊?，在施工過(guò)程中，對(duì)料源進(jìn)行時(shí)刻監(jiān)控，必要時(shí)做相關(guān)檢測(cè)，嚴(yán)格把握每個(gè)施工環(huán)節(jié)，切實(shí)保證填石路堤質(zhì)量。

質(zhì)量控制相關(guān)要求如下：

①填筑試驗(yàn)段目前采用壓實(shí)沉降差及孔隙率進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量控制；

②結(jié)合實(shí)際情況，每碾壓2遍對(duì)試驗(yàn)段進(jìn)行檢測(cè)，直至滿足10～12遍，壓實(shí)沉降差采用精密水準(zhǔn)儀檢測(cè)，孔隙率采用灌水法進(jìn)行檢測(cè)；

③壓實(shí)沉降差檢測(cè)宜每50m測(cè)1個(gè)斷面，每個(gè)斷面布置5個(gè)測(cè)點(diǎn)；

④孔隙率宜采用灌水法進(jìn)行檢測(cè)，開挖尺寸根據(jù)石料的粒徑進(jìn)行確定，開挖寬度一般宜為1m，現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)宜每1000m測(cè)3個(gè)點(diǎn)；

⑤壓實(shí)沉降差一般宜控制在2～3mm，孔隙率指標(biāo)應(yīng)依據(jù)設(shè)計(jì)圖紙及道路路基設(shè)計(jì)規(guī)范。

6 結(jié)語(yǔ)

填石作為路堤填筑材料在山區(qū)及丘陵地區(qū)具有先天性的優(yōu)勢(shì)，由于石料性能較好，不但降低了工程造價(jià)、減少水土流失，而且給當(dāng)?shù)貛?lái)較大的經(jīng)濟(jì)效益。但是填石路堤的質(zhì)量控制由于缺少相關(guān)的專業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，如果材料未經(jīng)嚴(yán)格的篩選與試驗(yàn)而直接填筑，可能無(wú)法保證路基施工質(zhì)量，從而減少道路使用壽命，因此，宜從以下幾個(gè)方面加強(qiáng)控制：

①加強(qiáng)料源的測(cè)試，嚴(yán)格控制超粒徑顆粒，進(jìn)行石料測(cè)試；

②重視試驗(yàn)段的攤鋪，選擇合適的施工機(jī)具組合，探索合理的施工參數(shù)；

③加強(qiáng)質(zhì)量控制，通過(guò)不同厚度及粒徑下試驗(yàn)，找出影響壓實(shí)的重要參數(shù)，選取符合實(shí)際情況的填筑厚度；

④填石路堤施工時(shí)，其原材料、施工工藝應(yīng)經(jīng)設(shè)計(jì)單位計(jì)算確認(rèn)，滿足相關(guān)文件要求才能進(jìn)行填筑施工。