关于公路路基土方填筑施工技术的研究
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摘要：本文结合笔者多年道路施工经验对公路土方路基的填筑填料选择、施工准备，以及土基压实施工方法进行了探讨。
路基工程是整个道路施工中的一个重要环节，既是主体也是基础，关乎整体工程质量。压实度是设计人对土方填筑工程提出的质量控制指标，施工人根据设计人要求的土料选好土场，经监理见证现场取样送检测试验单位做击实试验，以确定最大干密度和最佳含水量，供土方填筑评判压实度质量，并指导施工。
1 填料选择
在选择填料时，既要考虑填料的性质是否合适，又要顾及料源和经济性。为了节约投资和少占耕地、良田，一般应利用附属工程的弃方或附近路堑作为填料，或者将取土坑布置在荒地、劣地或空地上。
1）路堤填料不能使用有机土、冻土、淤泥、沼泽土、含草皮土、生活垃圾、树根和含有腐殖质的土。2）亚黏土、亚砂土、轻黏土等，经压实后能获得足够的强度和稳定性，是比较理想的路堤填料。但需注意，土中的有机质和易溶盐含量不得超过规定数量。3）砾石土、碎石土、卵石土、中砂和粗砂等，具有摩阻系数大、透水性好、强度受水的影响小等优点，是填筑路堤的良好材料。4）塑性指数大于25、液限大于45%的土，以及含水量超过规定的土，不得直接作为路堤填料，需采取满足设计要求的技术处理，经检查合格后方可使用。5）钢渣、粉煤灰等材料，可用作路堤填料，其他工业废渣在使用前应进行有害物质的含量试验，避免有害物质超标、污染环境。6）捣碎后的种植土，可用于路堤边坡表层。7）浸水路堤、桥涵台背及挡土墙墙背应选用渗水性良好的填料。
2 施工准备
2.1技术准备工作
路基开工前，施工单位在全面熟悉设计文件和设计交底的基础上作进一步的研究，进行施工现场勘察，核对设计文件，发现问题及时根据有关程序提出修改意见并报请变更设计，编制施工组织设计，恢复路线，施工放样与清理场地，搞好临时工程的各项工作。
2.2施工测量
路基开工前做好施工测量工作，在现场恢复和固定路线。内容包括导线、中线、水准点复测与固定，横断面检查与补测，增设水准点等。施工人员对路基工程范围内的地质、水文情况做详细调查，通过取样试验确定其性质和范围，并提出改进设计的意见和建议。
2.3 路基放样
路基施工前，根据路线中桩、路基横断面图或路基设计表进行放样工作。目的是在原地面上标定出路基边缘，路堤坡脚及各种附属设施的位置，定出路基轮廓，放置边桩、划出作业界限、方便施工。
3 道路路基土方填筑
土壤是由矿物颗粒，水，气体组成的三相系统。通过分散，其特征在于，没有强烈的粒子之间的连接容易沉浸在水中。因此，在外力作用下或自然条件下遭到浸水或冻融都会发生变形。为了保证填土的强度和稳定性要求，必须正确选择土料和填筑方法。
当填方土料为黏土时，填土前应检查其含水量是否在控制范围内，含水量大的黏土不宜作为填土用。有机物含量大于8%的土吸水后容易变形，承载力低。含水溶性硫酸盐大于5%的，在地下水作用下，硫酸盐会逐渐溶解流失，形成孔洞，影响土的密实性。这两种土以及淤泥、冻土、膨胀土等，均不应作为回填土。
填土应分层进行，并尽量采用同类土填筑。如采用不同类土填筑时，应将透水性较大的土层置于透水性较小的土层之下，不能将各种土混杂在一起使用，以免填方形成水囊。当填方位于倾斜的山坡上时，应将斜坡改成阶梯状，以防填土横向移动。回填施工前，应清除填方区的积水和杂物，如遇软土、淤泥，必须进行换土回填。回填时应防止地面水流入，并预留一定的下沉高度。
当利用压实填土作为建筑工程的地基持力层时，在平整场地前，应根据结构类型，填料性能和现场条件等，对拟压实的填土提出质量要求，未经过检验查明以及不符合质量要求的压实填土，均不得作为建筑工程的地基持力层。因此，土方填筑与压实工程质量控制是非常重要的。填方施工应接近水平地分层填土、分层压实，每层的厚度根据土的种类及选用的压实机械而定。应分层检查填土压实质量，符合设计要求后才能填筑上层。当填土位于倾斜的地面时，应先将斜坡挖成阶梯状，然后分层填筑，以防填土横向移动。
4 压实
影响填土压实的因素分析。填土压实质量与许多因素有关，其中主要影响因素为：压实功、土的含水量以及每层铺土厚度。
4.1 压实功的影响。填土压实后的密度与压实机械在其上所施加的功有一定的关系。当土的含水量一定，在开始压实时，土的密度急剧增加，待到接近土的最大密度时，压实功虽然增加许多，而土的密度则变化甚小。实际施工中，对于砂土只需碾压或夯实2-3遍，对粉砂土只需3-4遍，对粉质熟土或砂土只需5-6遍。
4.2 含水量的影响。在同一压实功的作用下，填土的含水量对压实质量有直接影响；较为干燥的土，由于土颗粒之间的摩阻力较大，因而不易压实。当土具有适当含水量时，水起了作用，土颗粒之间的摩阻力减小从而易压实。土在最佳含水量的条件下，使用同样的压实功进行压实，所得到的密度最大。为了保证填土压实过程中处于最佳含水量状态，当土过湿时，应翻松晾干，也可掺入同类干土或吸水性土料；当土过干时，则应预先湿润。
4.3 铺土厚度的影响。土在压实功的作用下，其应力随深度增加而逐渐减小，其影响深度与压实机械、土的性质和含水量等有关。铺得过厚，要压很多遍才能达到规定的密实皮；铺得过薄，则也要增加机械的总压实遍数。最优的铺土厚度应能使土方压实而机械功耗费最少。
实践经验证明：土基压实时，在机具类型、土层厚度及行程遍数已选定的条件下，压实操作时宜先轻后重、先慢后快、先边缘后中间（超高路段等需要时，则宜先低后高）。压实时，相邻两次的轮迹应重叠轮宽的1P3，保持压实均匀，不漏压，对于压不到的边角，应铺以人力或小型机具夯实。压实过程中，经常检查含水量和密实度，以达到符合规定压实度的要求。
5 土基压实施工方法
压实是路基施工过程中路基质量的物理机械性能和功能的个性设计要求，是控制好路基压实质量的重要组成部分，要控制好路基的压实质量首先应充分认识影响压实的各种因素，然后根据现场实际情况采取各种技术措施，如选择路基的填料，严格控制路基土的含水量和填土厚度等，充分发挥现场压实机械的工作效率，保证路基压实质量达到设计要求。
5.1碾压法。碾压法是利用机械滚轮的压力压实土壤，使之达到所需的密实度。碾压机械有平碾及羊足碾等。平碾（光碾压路机）是一种以内燃机为动力的自行式压路机，重量6～15吨。羊足碾单位面积的压力比较大，土壤压实的效果好。羊足碾一般用于碾压粘性土，不适于砂性土，因在砂土中碾压时，土的颗粒受到羊足较大的单位压力后会向四面移动而使土的结构破坏。
5.2夯实法。夯实法是利用夯锤自由下落的冲击力来夯实土壤，土体孔隙被压缩，土粒排列得更加紧密。人工夯实所用的工具有木夯、石夯等；机械夯实常用的有内燃夯土机和蛙式打夯机和夯锤等。夯锤是借助起重悬挂一重锤，提升到一定高度，自由下落，重复夯击基土表面。夯锤锤重1.5～3T，落距2.5～4m。
5.3振动压实法。振动压实法是将振动压实机放在土层表面，在压实机振动作用下，土颗粒发生相对位移而达到紧密状态。振动碾是一种震动和碾压同时作用的高效能压实机械，比一般平碾提高功效1～2倍，可节省动力30%。用这种方法振实填料为爆破石渣、碎石类土、杂填土和轻亚黏土等非粘性土效果较好。
参考文献：
[1]吴萍.土方填筑施工中压实技术的应用[J].中国高新技术企业，2013，（22）.