浅析公路施工中填石路基处理技术

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摘 要：在公路施工中，填石路基作为一种特殊结构形式的路基，已经成为山区高等级公路较普遍的路基形式，目前在山区公路建设中得到了广泛应用。如何保障填石路基的施工质量以及强度和温度性满足施工设计要求，已经成了当前公路施工企业间迫切需要解决的问题。本文结合填石路基施工特点与要求，浅析了填石路基具体施工处理技术。

关键词：公路；特点；填石路基；处理技术

1 填石路基应用与施工特点

1.1 填石路基应用领域

填石路基是一种特殊的路基结构形式，一般用在地势险峻的山区公路修筑，填筑高度比较高、填放量较大，同时填料自身的密度较大，导致填筑体自重荷载非常大，所以对地基的承载力要求也就更高。在填石路基应用中，一般采用的碎石粒径较大，颗粒之间基本没有粘聚力，抗剪强度通常是依据颗粒之间的嵌挤力和摩擦力形成，强度比较高的可以看作成半刚性体。如果地基出现微弱的不均匀沉降，颗粒之间的嵌挤力以保障地基的稳定性，从而避免出现更大的变形沉降。但是如果地基沉降较大，地基内部的剪应力将超过路基能够承受的抗剪强度，促使出现较大的剪切变形，影响路基的稳定性。因此，对填石路基技术处理研究工作，对于保证路基稳定与整条道路质量具有十分重要的意义。

1.2 填石路基的施工特点

（1）路基质量由填石料密度来决定。同一种石料可以组级配成多种填石料，它的密度因为级配区别而不同。在施工过程中，密度指标利用室内试验进行确定，并且只可以为一个参考值，路基的填料密度指标要依据施工现场碾压试验的数据进行相应修正。

（2）填石料结构关系着路基的密实性，软质岩石的破碎率较高、粒径小的填料多，比较容易骨架—密实的结构。而坚硬岩石，破碎率较低、粒径小石料数量较少，易生产骨架一孔隙的结构，粒径大的填料起着骨架作用，但是产生的间隙缺乏足够细料填充，从而会出现较大的空隙，导致颗粒之间的嵌挤力减小。

（3）普通填料相比。填石料压缩模量一般比较大，普通填料压缩模量相对较小，大的压缩模量性质决定了路基变形小，变形发展较快，通常在施工期间就可以实现大部分的变形。填石料粒径越大，均匀性越差，容易出现离析现象，不同部位的路基密实度差别很大。在压实路基过程中，石料会被不断压碎，从而导致原有料径的组成发生改变，影响路基的强度、密度以及稳定性。

（4）即使是石料粒径相同，但由于填料的强度、岩性、抗风化程度和吸水性方面的差别，路基施工过程中的性质差别也会很大。同时，填石料的性能长期中不够稳定，粒径大的填料会随时间的变化而逐渐风化，从而进一步降低路基的稳定性。

2 填石路基施工要求

2.1 对于地基承载能力的要求

因为地基修筑过程中材料一般以石砾为主，填料相对较坚硬，压实密度大，抗压强度高，同时石砾间缝隙比较大，透水能力很强，水可以从路面以及路基等部位排出，从而路基不容易沉降。为保障路基稳定性，填筑高度越大，地基承载力也越强，可以避免使用时因压力促使路基的沉降变形，从而出现坍塌现象，所以针对地基承载能力技术要求也就更高。所以在施工时地基承载能力需要满足不同的路基填筑高度要求：

（1）如果填石路基的填筑高度低于10m，地基的承载能力必须高于150kPa；

（2）如果填石路基的填筑高度处于10～20m之间时，地基的承载能力应当高于200kPa；

（3）如果填石路基的填筑高度高于20m时，路基最好是填筑于岩石基面之上。

2.2 对填石料的质量要求

以岩石充当路基填料，其抗压强度按照硬度与粒级标准的不同可划分成两类，即软质岩与硬质岩，岩石使用强度依据抗压强度试验确定，选定大小尺寸为50m×50m×50m的岩石观察在饱水状态时的抗压强度，如表1所示。

用作为路基填料的岩石，饱水状态时抗压强度一般须高于15MPa，如果岩石的饱水抗压强度要小于规定强度时，依照CBR标准执行，并应高于15%。若是满足不了规定要求时，则需要依照施工具体要求进行控制与检验。当填料中石量的含用作为路基填料的岩石，饱水状态时抗压强度一般须高于15MPa，如果岩石的饱水抗压强度要小于规定强度时，依照CBR标准执行，并应高于15%。若是满足不了规定要求时，则需要依照施工具体要求进行控制与检验。当填料中石量的含量低于全部填料一半时，要依据填土路基的施工技术施工；而如果填料中石料的含量高于全部填料七成及以上时，应当依照填石路基施工方法施工；如果填料中石料的含量只有全部填料的5～7成时，应当依照土石混和修筑路基的方法施工。

3 填石路基具体施工处理技术

3.1 地基相关处理技术要求

首先，在填筑填石路基之前，必须清理干净原地面，清除掉树木之类的杂物。一般情况下，耕植土地段地面需要清除15cm深的表土，然后用符合施工要求的土料填回原地面上的坑洞，并压实原地面。如果是松散土基底，基底压实力度应高于90%。如果填石路基的高度小低于80cm，基底的压实度应高于95%。如果基底的原状土强度不满足施工要求时，必须进行换填，换填的深度应高于30cm。遇到不良的地基时，例如盐渍土、膨胀土或黄土时，需要依据具体施工条件进行清淤排水、固结抛石或者换填与采用复合地基方式加以处理。

在路基排水处理上，由于路基孔隙比较大，所以水容易从边坡以及路面等部位渗入路基中，如果填筑体渗透性很强，水会渗入到地基，而且地基范围有地下水的话，地基很容易被浸湿，这些都会影响到填石路基的稳定性。因袭，基底范围有地面水以及地下水而影响到路基的稳定时，必须采取相应的引排与拦截措施，也可以采取路基的底部填筑片石、块石或者砂砾石透水性能较好的材料设置相应的透水层，以疏散水分，避免水分对地基产生不良影响。

在石质路段，采用爆破手段炸平凹凸不平的石牙与石耸，为大粒径填石料填筑提供一个平整的基底上。针对地基承载能力差异存在比较明显的部位，需要置换细粒土，设置相应的过渡层，从而保证岩石基地的均匀平整。

3.2 填石路基边坡码砌处理技术

边坡码砌对于石方路基稳定性效果影响很大。施工方法上可以分为先码后填和先填后码，在码砌形式又可分为单坡码砌和台阶码砌。台阶码砌的厚度受填方高度的影响，当填方的高度低于5m时，边坡码砌的厚度应当高于1m；当填方的高度位于5～12m范围内时，边坡码砌的厚度应当高于1.5m；当填方的高度高于12m时，边坡码砌的厚度应当高于2m。基底面要以1：5的比例向内倾斜，每隔15～20m就得在砌石路基上设置一道伸缩缝。填石路基码砌边坡时，采用的石料强度应当高于30MPa并且要不易分化，石料形状尽量符合规则同时粒径应当高于30cm，码砌的石块要尽量紧贴密实，不要出现明显的空洞与松动现象，石块应当交错搭接，咬合紧密，不能出现通缝，分层处的砌块要交错成一体。

3.3 填石路基摊铺处理技术

高速公路以及铺设高级路面的公路应当分层填砌和压实路基。二级以及低于二级并且低级路面铺设的公路，在陡峻的山坡段进行施工时，可以采用倾填的方式把石料填筑在路堤的下部，倾填的路堤当低于路床底面1.0m范围以内时，仍然需要采用分层填筑方式压实。

石料摊铺方式上，应采取渐进式的摊铺方法进行施工，运料车沿着指定的运行线路，依照先低后高、先两边后中间的水平分层方法逐步向前卸料。先摊铺一个约40m大小的摊铺面，采用功率大的推土机实行初平，填料在向前推移时，距离应当在3m以上，后来输送的石料可以直接堆放于摊铺时的初平表面上，然后用功率大的推土机继续向前摊铺，石料的堆料以及摊铺要同步进行。摊铺过程中，可以实行人工找平局部，补充局部细料。铺填石块时，将大块石料的大面朝下，并摆平放稳，找平小石块，用石屑塞缝。如果石块的级配比较差以及粒径比较大时，同时出现填层较厚以及石块间空隙很大时，应当用石渣石屑以及中粗砂扫入每层空隙里，然后用压力水把砂石冲到路基下部去，按这种方式反复数次，以保证孔隙填满，从而弥补因石料的级配不好带来的路基不稳定现象。

3.4 填石路基压实处理技术

在碾压时，由于填石料的粒径、岩性、组成以及风化程度等方面性质的不同对路基压实要求也不一样，所以碾压时应当采用拖式振动的压路机实施碾压，同时最好采取吨位级以及激振力比较大的压路机，避免压路机的数量过多。

然后是碾压速度，速度太低则振动的次数较多，速度太高则由于停留在石块上的时间太短从而压实层的能量作用会减少，所以，如果想要使压实层内维持一个稳定的能量，应当将碾压速度控制在在3～6km/h之内，同时压实过程中，先使用慢速，然后慢慢提高方式进行。

4 结 语

综上所述，填石路基修筑时技术应用要求较高，对地基与填石材料的要求也较高，所以在修筑过程中，要结合施工实际情况，依据不同地形特色修筑不同地基。同时要注意根据土质承载力与土壤结构对地基进行相应的处理，只有这样，公路的使用质量才可以得到保障。

参考文献

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