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摘要：随着我国高速公路建设的飞速发展，利用架桥、掘隧、开山时伴生的石碴填筑路基的填石路基技术已成为不可回避的结构形式，如何压实及质量控制是其现场施工关键，若压实不达标、质检不合格，可能造成工后沉降从而影响路基路面稳定性、耐久性。本文结合高速公路实例，探讨填石路基施工中的选料、摊铺、压实及质量检验等关键问题，以期积累相关经验。
关键词：填石路基；高速公路；质量检测
Abstract: with the rapid development of highway construction in China, make use of the bridge, dig tunnel, when the first accompanying the ballast of rock fill roadbed filling roadbed technology has become an inevitable form structure, compaction and quality control is key to the site construction, if the compaction standard, quality inspection is unqualified, may cause post-construction settlement which affect the roadbed stability and durability. This paper, based on rock fill embankment expressway as an example, the construction of material, paving, compaction and the key problems such as quality inspection, in order to accumulate experience.
Key words: rock fill embankment; Highway; Quality inspection
中图分类号：U412.36+6 文献标识码：A文章编号：2095-2104（2013）04-0000-00
高速公路工程施工是复杂的综合性生产过程，路基强度是其根本，而压实度是保证路基强度的关键。路堤填筑时选用石质填料，既可明显减少借土量，节约成本，还可避免因弃方量大，增加土地侵占。填石路基具有透水性强、整体性好、碾压密实后沉降率低等优点，但在我国的应用仍处于初级阶段，还有很大的发展空间。本文结合某高速公路实例，探讨填石路基施工中的选料、摊铺、压实及质量检验等关键问题，以期积累相关经验。
1 填石路基设计要求及施工关键问题在填石路基设计中，要求充分利用挖余石方作路基填料，通常路基中石料含量应>70%。如何压实是填石路基施工关键，需注意下述问题：（1）填料选择：排除严重风化的软石、强度<20MPa的岩石；石料最大粒径应控制在压实厚度的2/3内；尽量不用软质量岩石或者压碎后填筑。（2）分层填筑和碾压：每层厚度均需<60cm；每一碾压层内部及表面石块空隙间需用理想级配的石屑、碎石等材料填充，并用大功率振动压路机碾压。（3）边坡码砌：选择不易风化且有足够强度的块石；若路堤处地表的自然坡度>1:5，需将地面挖成台阶，阶宽>1.0m，阶面向内倾3%坡度，台阶应置于密实土层或者岩层上，并注意保持表面平整和稳定。（4）路堤（路槽以下）压实要求，采用规定压实方法控制质量，0～80cm，>95%；80～80cm，>95%；>150cm，>90%。
2 填料选择填石路基的填料强度、级配、最大粒径等均对压实效果有影响，在相同压实度下，一般硬岩填石体变形较软岩小，石料级配越均匀，压实效果越好，而填石体粒径越大越难压实。因此，填料要求如下：对于石灰岩，施工时路堤填筑区，最大粒径应<35～50cm，同时粒径>20cm和<2cm的填料含量需分别控制在30%～40%以下和10%～15%以上，不均匀系数>15～20，而在路床范围内，最大粒径应<15cm，不均匀系数约为10；对于砂岩，施工时路堤填筑区，最大粒径应<30～40cm，同时粒径>20cm和<2cm的填料含量需分别控制在20%～30%以下和10%～20%以上，不均匀系数>15～20，而在路床范围内，要求同石灰岩。
3 填石路基试验段铺筑根据相关规定：大规模施工前，应选择高速公路工程某段作填石路基施工试验段。试验段路基施工程序：（1）准备工作：应先完成该路段中线控制、水准点复测、桩号加密以及试验段坡脚点放样等工作；选择合适料源场地，既能满足石料要求，沿途运料及施工便道也需通畅；先完成地表清理以及填前碾压等工作，并由监理工程师验收。（2）施工设备：配备挖掘机、装载机、压路机、推土机、运料车、洒水车、凿岩机以及振动碾压机等。（3）现场施工：按照水平分层挂线法作业，施工中严格控制标高及摊铺厚度，并实施分层压实；根据进场机械组合，人工配合平整路表后，先静压1遍，再行振动碾压，待表面平整，仅局部细料集中处有松散后，再静压1～2遍，直至表面平整，无轮迹，且路基密实。（4）结果：验证填石路施工机械组合及相关操作、填筑施工方法及工艺等可行性；确定填料松铺系数及压实机具压实遍数；验证填料压实度相关检测方法可行性；确定合理填方作业段的长度及人力资源配置；对试验段原始资料、采集数据行归纳、分析及修正，为同类情况下的大规模施工提供依据及指导。
4 填石路基现场施工填石路基施工采用水平分层填筑法，以先低后高，从两侧到中间的方式。在做好施工准备、测量放线等工作后，开始施工，具体流程为：（1）清理表土：施工前先恢复中线，分别于坡脚、路基范围内清理全断面表土和腐植土、草皮、垃圾等，清理厚度>30cm，弃土按环保要求堆放于指定地点，填前整平压实度>93%。（2）填料运输：测量人员作放样准备，确定坡脚线，两点挂线间隔为20m，每层松铺厚度为50m，并标出具体卸料位置；用挖掘机、自卸汽车配合从选定料场装运填料，运至路基施工点后由专人指挥卸料。（3）摊铺整平：待完成卸料后，推土机先行粗平，后由人工配合行精平；将填料间隙灌满石屑、石碴，以保层面平整，设置2%路拱以利排水；填料摊平后检查松铺厚度，通常为50m，对局部超厚超薄处进行减薄或补填。（4）边坡码砌：摊铺同时行人工边坡码砌，石料宜为硬质且不易风化，粒径应>30cm；根据设计要求严格控制码砌宽度，若路堤处地表的自然坡度>1:5，需將地面挖成台阶，阶宽>1.0m，阶面向内倾3%坡度；边坡码砌应与路基填筑同时进行。（5）碾压：因石碴粒径、质量较大，应选用功率高、自重大（18t）、带振动功能的压路机作压实工具；碾压时压路机严禁调头，前进方向用振动碾压，而后退时应静压，以保证碾压效果；碾压时应为先两侧后中间，轮迹和前后路段重叠分别为20～30m和1～1.5m；用小石屑或石碴填缝，根据试验段确定的碾压次数行相关作业，直至压实层面石块紧密、稳定且无轮迹为止。（6）压实：在填石压实过程中，需加入适量水，浸湿材料，软化细料，以减少岩块间摩擦，便于压实及降低沉降发生率；填料密实主要通过颗粒间接触点的局部破碎及颗粒间的相互移动，为克服颗粒间摩擦力，应选用重型击实或振动工具，如重型振动压路机（40t）、重锤夯击，可使粒料、石块产生振动和瞬时位移，变形至紧密咬合状态。
5 填石路堤施工质量控制填石路堤施工现场主要质量检测项目：（1）压实质量检测：质量检查选择压实沉降差法，沉降差平均值和标准差分别<5mm和3mm；具体方法，在压实后的路表，用醒目标记标识测点，再用水准仪测量其高程，用静载振动压路机（12t以上）作碾压检测，碾压前后均无明显轮迹，并检测碾压后的各测点高程，沉降差平均值应<2mm；为减少压路机的工作距离，通常在压实表面沿着路堤纵向布点，控制点位纵向间距约为5m，布点避免位于压力机不能压到处或突出大石上；检查频度为每2000m2至少检验16点，若压实面积<200 m2时，至少需检验4点。（2）平整度检测：路堤压实后，应控制表面高差<20mm，且表面填料无明显大粒径突出点；具体方法，采用3m直尺行平整度检测，每200m路段检测4处，且每处检测3次。（3）表面质量检测：表面质量以目测观察为主，检查有无明显孔隙、空洞、大粒径填料松动等现象，应达到以铁锹难以挖动，用撬棍方能松动的状态。
6 结语对于填石路基，若施工技术控制不到位，如机械组合不当、摊铺均匀度不够、压实功能不达标、质量检测标准不合适等，均可能造成工后沉降，从而影响路面平整度，甚至出现横、纵向裂缝，使路基路面稳定性、耐久性下降。因此，深入研究填石路基的压实技术和质量控制法具有重要意义。
参考文献
[1]王启超．高速公路填石路基的施工与质量控制[J]．现代公路，2011，（3/4）．
[2]程祖春．高速公路填石路基施工工艺[J]．江西建材，2011，（2）．
[3]况北京．高速公路填石路基施工探析[J]．中国高新技术企业，2010，（7）．
关键词：填石路基；高速公路；质量检测
Abstract: with the rapid development of highway construction in China, make use of the bridge, dig tunnel, when the first accompanying the ballast of rock fill roadbed filling roadbed technology has become an inevitable form structure, compaction and quality control is key to the site construction, if the compaction standard, quality inspection is unqualified, may cause post-construction settlement which affect the roadbed stability and durability. This paper, based on rock fill embankment expressway as an example, the construction of material, paving, compaction and the key problems such as quality inspection, in order to accumulate experience.
Key words: rock fill embankment; Highway; Quality inspection
中图分类号：U412.36+6 文献标识码：A文章编号：2095-2104（2013）04-0000-00
高速公路工程施工是复杂的综合性生产过程，路基强度是其根本，而压实度是保证路基强度的关键。路堤填筑时选用石质填料，既可明显减少借土量，节约成本，还可避免因弃方量大，增加土地侵占。填石路基具有透水性强、整体性好、碾压密实后沉降率低等优点，但在我国的应用仍处于初级阶段，还有很大的发展空间。本文结合某高速公路实例，探讨填石路基施工中的选料、摊铺、压实及质量检验等关键问题，以期积累相关经验。
1 填石路基设计要求及施工关键问题在填石路基设计中，要求充分利用挖余石方作路基填料，通常路基中石料含量应>70%。如何压实是填石路基施工关键，需注意下述问题：（1）填料选择：排除严重风化的软石、强度<20MPa的岩石；石料最大粒径应控制在压实厚度的2/3内；尽量不用软质量岩石或者压碎后填筑。（2）分层填筑和碾压：每层厚度均需<60cm；每一碾压层内部及表面石块空隙间需用理想级配的石屑、碎石等材料填充，并用大功率振动压路机碾压。（3）边坡码砌：选择不易风化且有足够强度的块石；若路堤处地表的自然坡度>1:5，需将地面挖成台阶，阶宽>1.0m，阶面向内倾3%坡度，台阶应置于密实土层或者岩层上，并注意保持表面平整和稳定。（4）路堤（路槽以下）压实要求，采用规定压实方法控制质量，0～80cm，>95%；80～80cm，>95%；>150cm，>90%。
2 填料选择填石路基的填料强度、级配、最大粒径等均对压实效果有影响，在相同压实度下，一般硬岩填石体变形较软岩小，石料级配越均匀，压实效果越好，而填石体粒径越大越难压实。因此，填料要求如下：对于石灰岩，施工时路堤填筑区，最大粒径应<35～50cm，同时粒径>20cm和<2cm的填料含量需分别控制在30%～40%以下和10%～15%以上，不均匀系数>15～20，而在路床范围内，最大粒径应<15cm，不均匀系数约为10；对于砂岩，施工时路堤填筑区，最大粒径应<30～40cm，同时粒径>20cm和<2cm的填料含量需分别控制在20%～30%以下和10%～20%以上，不均匀系数>15～20，而在路床范围内，要求同石灰岩。
3 填石路基试验段铺筑根据相关规定：大规模施工前，应选择高速公路工程某段作填石路基施工试验段。试验段路基施工程序：（1）准备工作：应先完成该路段中线控制、水准点复测、桩号加密以及试验段坡脚点放样等工作；选择合适料源场地，既能满足石料要求，沿途运料及施工便道也需通畅；先完成地表清理以及填前碾压等工作，并由监理工程师验收。（2）施工设备：配备挖掘机、装载机、压路机、推土机、运料车、洒水车、凿岩机以及振动碾压机等。（3）现场施工：按照水平分层挂线法作业，施工中严格控制标高及摊铺厚度，并实施分层压实；根据进场机械组合，人工配合平整路表后，先静压1遍，再行振动碾压，待表面平整，仅局部细料集中处有松散后，再静压1～2遍，直至表面平整，无轮迹，且路基密实。（4）结果：验证填石路施工机械组合及相关操作、填筑施工方法及工艺等可行性；确定填料松铺系数及压实机具压实遍数；验证填料压实度相关检测方法可行性；确定合理填方作业段的长度及人力资源配置；对试验段原始资料、采集数据行归纳、分析及修正，为同类情况下的大规模施工提供依据及指导。
4 填石路基现场施工填石路基施工采用水平分层填筑法，以先低后高，从两侧到中间的方式。在做好施工准备、测量放线等工作后，开始施工，具体流程为：（1）清理表土：施工前先恢复中线，分别于坡脚、路基范围内清理全断面表土和腐植土、草皮、垃圾等，清理厚度>30cm，弃土按环保要求堆放于指定地点，填前整平压实度>93%。（2）填料运输：测量人员作放样准备，确定坡脚线，两点挂线间隔为20m，每层松铺厚度为50m，并标出具体卸料位置；用挖掘机、自卸汽车配合从选定料场装运填料，运至路基施工点后由专人指挥卸料。（3）摊铺整平：待完成卸料后，推土机先行粗平，后由人工配合行精平；将填料间隙灌满石屑、石碴，以保层面平整，设置2%路拱以利排水；填料摊平后检查松铺厚度，通常为50m，对局部超厚超薄处进行减薄或补填。（4）边坡码砌：摊铺同时行人工边坡码砌，石料宜为硬质且不易风化，粒径应>30cm；根据设计要求严格控制码砌宽度，若路堤处地表的自然坡度>1:5，需將地面挖成台阶，阶宽>1.0m，阶面向内倾3%坡度；边坡码砌应与路基填筑同时进行。（5）碾压：因石碴粒径、质量较大，应选用功率高、自重大（18t）、带振动功能的压路机作压实工具；碾压时压路机严禁调头，前进方向用振动碾压，而后退时应静压，以保证碾压效果；碾压时应为先两侧后中间，轮迹和前后路段重叠分别为20～30m和1～1.5m；用小石屑或石碴填缝，根据试验段确定的碾压次数行相关作业，直至压实层面石块紧密、稳定且无轮迹为止。（6）压实：在填石压实过程中，需加入适量水，浸湿材料，软化细料，以减少岩块间摩擦，便于压实及降低沉降发生率；填料密实主要通过颗粒间接触点的局部破碎及颗粒间的相互移动，为克服颗粒间摩擦力，应选用重型击实或振动工具，如重型振动压路机（40t）、重锤夯击，可使粒料、石块产生振动和瞬时位移，变形至紧密咬合状态。
5 填石路堤施工质量控制填石路堤施工现场主要质量检测项目：（1）压实质量检测：质量检查选择压实沉降差法，沉降差平均值和标准差分别<5mm和3mm；具体方法，在压实后的路表，用醒目标记标识测点，再用水准仪测量其高程，用静载振动压路机（12t以上）作碾压检测，碾压前后均无明显轮迹，并检测碾压后的各测点高程，沉降差平均值应<2mm；为减少压路机的工作距离，通常在压实表面沿着路堤纵向布点，控制点位纵向间距约为5m，布点避免位于压力机不能压到处或突出大石上；检查频度为每2000m2至少检验16点，若压实面积<200 m2时，至少需检验4点。（2）平整度检测：路堤压实后，应控制表面高差<20mm，且表面填料无明显大粒径突出点；具体方法，采用3m直尺行平整度检测，每200m路段检测4处，且每处检测3次。（3）表面质量检测：表面质量以目测观察为主，检查有无明显孔隙、空洞、大粒径填料松动等现象，应达到以铁锹难以挖动，用撬棍方能松动的状态。
6 结语对于填石路基，若施工技术控制不到位，如机械组合不当、摊铺均匀度不够、压实功能不达标、质量检测标准不合适等，均可能造成工后沉降，从而影响路面平整度，甚至出现横、纵向裂缝，使路基路面稳定性、耐久性下降。因此，深入研究填石路基的压实技术和质量控制法具有重要意义。
参考文献
[1]王启超．高速公路填石路基的施工与质量控制[J]．现代公路，2011，（3/4）．
[2]程祖春．高速公路填石路基施工工艺[J]．江西建材，2011，（2）．
[3]况北京．高速公路填石路基施工探析[J]．中国高新技术企业，2010，（7）．