高速公路土石混填试验分析

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摘 要：高速公路是我国交通运输网络的重要组成部分，对我国经济发展有重要作用。在高速公路路基施工过程中，根据工程需要，采取了土石混填路基的施工方法，对高速公路建设有非常重要的意义。本文主要对高速公路土石混填试验进行分析，以期得出最佳的松铺厚度、含水量及碾压次数，防止地面沉降，以供参考。

关键词：高速公路 土石混填试验 分析

中图分类号：U415 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2013）02（b）-0055-02

1 高速公路土石混填试验概述

高速公路作为我国重要的运输干线，在我国交通运输业中占有很大的比重。高速公路施工质量的好坏，关系到人们生命财产的安全，对我国经济发展和社会稳定都有重要作用。在高速公路建设中，采用土石混填的方法建造路基，不仅可以充分利用石质路堑的挖方、隧道弃渣及弱风化的岩石，减少取土占地和弃方占地，操作性较好，且经济效益高。由于不同地质条件的土石料有很大的区别，对公路路基施工也有很大的影响，因此，应先进行土石混填试验，通过对土石混填料的压实度、含水量的分析，从而选择最佳的施工方案，保证公路工程的施工质量。从总体上说，高速公路土石混填试验的目的有以下几个方面。

（1）选取一段断面型式、地质条件都具有代表性的地段进行土石混填试验填筑，在试验过程中，记录填筑压实设备的类型、松铺厚度、碾压速度、碾压遍数、路基整平方法、机械组合方式、工序、碾压后的压实度及地面沉降量。

（2）在试验后，对记录的数据进行分析，从而选择最经济的松铺厚度、最佳的机械组合方式和碾压遍数及碾压速度，从而得出相对规范的压实标准下的压实系数及碾压遍数。

（3）在对各种试验和测量数量进行总结分析之后，形成试验路段报告，经监理工程师审核同意后，才能在该路段进行土石混填施工，保证工程工期及工程质量。

2 高速公路土石混填试验步骤分析

2.1 试验的内容

试验的内容主要为确定公路路基的土石混填压实最佳碾压遍数及相应的松铺系数、含水量。可以采用以下施工方法，寻求挖装、运输、铺摊、碾压等缓解时设备最佳组合，并在此基础上，指导高速公路同等地质条件下的土石混填施工，保证路基施工的质量。

2.2 试验流程

试验的流程如下：先根据施工范围内的地质条件进行测量选样，再进行技术交底，清理基地的杂物，对隐蔽工程进行检查和验收，才能开始填筑料的铺摊整平，经过碾压，形成路拱，再对路拱进行表层处理，检测路基的压实度和沉降量，再修整边坡，最后再根据含水量的大小修筑排水系统。

在土石混填施工过程中，根据机械化筑路施工方法，应严格进行五区段施工，即填筑区、碾压区、平整区、测量区、检验区。还应该分成八项流程，保证路基施工的质量。

2.3 试验方法及过程

第一，松铺土料。在松铺过程中，应按照4×4 m的挂线，用白灰来绘制方格，以东风车来运料，在每个方格内均匀布料。之后用推土机来整平，使路基摊铺形成2%～5%的斜坡，将摊铺的厚度控制在20 cm，以水准仪来测量松铺的厚度。

第二，控制含水量。由于土石混填的含水量会对路基硬度有重要的影响，因此，应加强对含水量的控制，保证路基的硬度及刚性。在土石混填的松铺厚度符合要求之后，应用酒精干烧法来测量现场的含水量，如果含水量偏小，则应该进行补充洒水；如果含水量偏大，则应进行摊铺晾晒，加快水分蒸发。由于土石混填料中土料属于亚砂土，起透水性好，保水性差。在试验过程中，由于气温为较高，日照比较强烈，导致土料中的水分容易蒸发，在测试前水分含量合适，但在碾压涂料时，水分含量却出现偏低的现象，因此，含水量的控制非常困难。

第三，碾压。在碾压前，应先检查松铺的厚度和平整度，在符合要求之后再进行振动碾压。在现场施工作业中，由于土料多为表层料，软岩的含量较多，振动压路机能够将大块的压碎，但对于密度较小的土层，碾压效果并不理想。因此，在碾压完成后，应按照土方路基的方法进行检测，保证路基压实符合质量的要求。碾压作业应安按照以下顺序进行：先静压一遍，再振动碾压八遍，再静压一遍。在振动碾压的偶数遍时，应用灌砂法来检测压实度。

3 试验结果

通过试验表明，填料中含水量越趋近于最佳含水量，则压实的效果就越好，越容易实现试验设计的压实度。从试验检测结果可以看出，压实遍数与压实度存在着重要的关系，振动碾压两遍的压实度可以达到91%，而振动碾压四次能够达到94%，振动碾压六次的能够达到95%，振动碾压八遍的能够达到97%，因此，碾压次数越多，压实度就越高，碾压的效果也就越好。同时，根据实试验的结果，在确保压实度符合规定的前提下，考虑到碾压的经济性，可以采取以下压实工艺：在压实机为25 t的振动压路机，碾压遍数符合静压一遍、碾压八遍、再静压一遍时，且松铺系数保持在1.18，土料的含水量接近最佳的含水量。

4 施工作业现场的应用分析

在高速公路施工过程中，由于施工条件的变化，施工现场的地质条件等自然环境不同，土石混填施工也受到很大的影响。在施工过程中，应根据现场施工环境的实际情况，开展施工作业。由于土石混合材料的来源不同，土石混合比例和岩性会存在很大的差异，在这种情况下，可以采用分段填筑和分层填筑的方法。如果分段填筑和分层填筑的难度较大时，应将硬块石质混合料铺设在填筑层下面，并且石块防止不能重叠或过分集中，再在石块上面莆田软质的土石混合料，才能开始之后的整平碾压工序。

在含水量方面，由于含水量控制比较困难，因此可选取合适的含水量进行碾压。可以根据工程需要，选择略高于最佳含水量进行碾压，但不能高于最佳含水量的2%，保证最佳压实效果。如果土石混填料中土料是砂性土，由于其保水性差，在铺摊后容易导致水分流失。因此，在施工中应特别注意保持水分，将填料含水量控制在比最佳含水量稍高的位置，以满足碾压的规范和设计要求。

在工程施工过程中，应根据路基施工的要求及施工合同要求，加强对施工现场的控制。在边桩、中桩的间隔设计上，应先标出设计高程，以推土机整平，以铁锹挖孔来测量土质情况。当土石混合填料的石料最大粒径在10 cm以下时，应将超过的石料进行剔除，才能继续进行碾压作业。

在路基填筑过程中不仅应控制好土石混填料含水量，还应控制好铺填料的平整度、厚度、搭接长度、纵横坡度及压实度，在外观上应达到表面平整无轮迹，且没有粒料离席的现象。对压实度的检测，应采用灌砂法，检测的频率应控制在每2000 m2 6点，保证施工路段的路基质量。在施工过程中，还应加强检测，保证路基回填的质量。

高速公路路基施工宜采用土石混填的方法，不仅能就地取材，减少工程造价，还能减少工程施工对生态环境的破坏，具有非常重要的作用。同时，自然条件和气候条件对土石料开采和填筑影响较小，施工工艺、施工技术也比较简单，工程检测方便灵活。在高速公路土石混填试验中，为工程施工提供了科学性高、经济性好的施工参数，对加快工程进度、保证路基填筑的质量、提高施工企业的经济效益都有重要的作用，促进我国公路运输事业的发展，为我国基础设施建设和经济发展产生促进作用。

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