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摘要：当公路路线需要穿越山岭时,设计上有时采用爆破石方穿山而过的方法进行处理,并将爆破的石方用来填筑路堤;在缺土的山区,有时也采用石料作为路堤填料。，本文对土石混填施工作了初步的探讨，并介绍了高速公路填石路堤技术要求及实际施工过程中的一些注意事项和体会。
关键词：填石路堤 土石混填
Abstract: When highway route through the mountains to when, on the design sometimes use blasting in the stone mountain methods to solve, and the filling of external blasting to embankment; Lack of soil in the mountains, and, sometimes, the stone as embankment packing. , this article on earth-rock fill mix construction is briefly discussed, and introduced the highway stone-filled roads technical requirements and actual construction process of some attention and experience.
Keywords: stone-filled roads, earth-rock fill mix
中图分类号：O213.1 文献标识码：A 文章编号
1.引言
填石路堤是充分利用路基挖方石料或隧道洞渣填筑而成的路堤。具有抗剪强度高、透水性强、空隙率大、难于压实、不易检测等特点。在荷载作用和自然因素影响下，石料有可能被压碎、重新排列、挤密、产生沉降、收缩等变形，甚至导致路基坍塌。在结构、施工工艺、质量检验与控制方面于填土路堤有较大区别。由于填石路基的压实度无法用常规手段检测,控制其施工質量的关键在于改进铺筑和碾压工艺,使路堤密实稳定,工后沉降小;同时确保边坡稳定,不滑坍。这就出现了以下问题:一是填石路堤密实和稳定的关键是石块之间的空隙内是否有石屑等细料嵌挤在其间,使空隙填满,因此,有必要在施工工艺上做出一定改进,达到石块之间粗细骨料嵌挤密实的要求。二是当填石路堤和土石路堤的压实度无法用常规方法检测时,“规范”中规定“通过12ｔ以上振动压路机进行压实试验,当压实层顶面稳定,不再下沉(无轮迹)时,可判为密实状态。”目前,施工现场一般都以碾压时视觉无轮迹为达到密实状态的一个判定标准,它的缺陷是主观影响因素较大,缺乏一种量化的客观评定标准。三是填石路堤的松铺厚度不易检测,如果松铺厚度控制不好将直接影响压实效果。
2.填石路堤技术要求
2.1按设计要求填石路堤填料抗压强度不小于15MPa，中硬石料填筑路堤，上路堤摊铺厚度不大于40cm，最大料径小于层厚的2/3，孔隙率不大于23%，下路堤摊铺厚度不大于60cm，最大粒径小于层厚的2/3，孔隙率不大于25%，压实干密度度均由试验确定。
2.2填石路堤压实质量采用压实沉降差检测。
2.3试验段施工
2.3.1试验目的：确定土石混填路堤的施工工艺、最适宜的碾压机械、填料松铺厚度、压实厚度、机械组合、及人员配备等参数，压实遍数与压实度的关系，为以后土石混填路基填筑提供参考依据并指导以后路基填筑施工。
2.3.2施工机械的选用
本试验段计划选用YZ18J振动压路机2台，上海140A型推土机1台，自卸汽车6辆，其中YZ18J振动压路机的参考数据如下：
型号 行走方式 自重 激振力 激振频率 额定功率
YZ18J 自行式 18T 190/330KN 28HZ 115KW
2.3.3试验场地
试验位置：K61+850~K61+920；料场：K62+000处挖方和党川隧道出渣；石料单轴抗压强度>15Mpa，石料含量控制在60%--65%。
压实机械参数
2.3.4本次参加试验的压实机械为YZ18J振动压路机，参数如下：
型号 行走方式 自重 激振力 振动频率 压实宽度
YZ18J 自行 18T 190/330KN 28HZ 2.40m
2.3.5试验工作过程 原地面清理压实验收合格后，在路基填方范围内，分两层布料,第一层石方,用白灰线画出方格（5.5m×5.5m）。根据我部所用自卸车的方量（每车12方），在每个方格内卸一车料，保证松铺厚度控制30cm，石料强度大于15Mpa，最大粒径不大于30 cm，上海-140推土机推平后，YZ18J静压一遍后开始作第二层填土布料准备，用白灰线画出方格（6m×9m）。在每个方格内卸一车（每车12方）料，保证松铺厚度控制20cm然后再用上海-140推土机推平后,用推土机后带的大钩伸至本层石料底上3--5 cm开始翻拌,沿线路纵向翻拌4次(两个来回),每次重叠50 cm,布置观测点，测出高程，压路机振动碾压4遍后，开始观测布置点高程，然后每振动碾压一次，测一次高程。最后终压完成后表面无明显轮迹,采用18t以2~ 4Km/h强振2遍后,沉降差小于2 m m。
2.3.6试验测试成果
通过定点观测沉降量，50cm试验区振动碾压4、5、6、7遍沉降量平均为4.5cm、0.46cm、0.28 cm、0.12cm，累计下沉量为4.5cm、4.96 cm 、5.24cm、5.36cm，据此绘制累计下沉量与碾压遍数关系曲线图
累
计
沉
降
量
5 6 7 碾压遍数
累计沉降量与碾压遍数曲线图
据此计算可得松铺系数为=松铺厚度50 cm /压实厚度（50-5.36）=1.12
2.3.7试验成果分析
通过下沉量和碾压遍数曲线图可以得到，随着压实遍数的增加，累计下沉量随着增加，单遍下沉量越来越小，其增长趋势越来越缓。从观测数据可知：当振动碾压7遍后，两次振动碾压后的下沉量已不大于2 mm，已达到规范和设计要求。综上所述，50cm厚土、石混填采用静压2遍振动碾压7遍，就能达到规范和设计要求。通过对填筑45cm、50cm和55cm层厚各做三层比较，通过归纳整理认为50cm时最合理、经济，施工较方便。以上仅列出适用的试验数据，其他45cm和55cm试验结果不再赘述。
3．填石施工注意事项
3.1填石前的准备
在进行第一层填石施工前，应先恢复路基中线，并加密中桩，测标高，放出坡脚桩，桩上注明桩号，标上填筑高度。路基用地范围内的树木、灌木丛等均应在施工前砍伐或移植清理，砍伐的树木应移置到路基用地之外，进行妥善处理。并应将路基范围内的树根全部挖除、坑穴填平夯实。填方地段在清理完地表面后，应整平压实到规定要求，才可进行填方作业。如原状土含水量大，压实系数达不到要求时，应将原地面土翻挖、晾晒后，再压实直至合格为止。做好原地面的临时排水设施并与永久排水设施相结合避免雨水冲刷填石路堤基底，影响填石路堤的稳定。
3.2原材料
路基填料采用隧道出渣，经检验石料的抗压强度合格，属于中硬石料，符合填石路堤填料要求。下路堤松铺厚度50cm，填料最大粒径控制在30cm以下。
3.3填筑
填石路堤采用分层填筑、分层压实的施工方法。填石路堤的填料如其岩性相差较大，则应将不同岩性的填料分层或分段填筑。
3.3.1严格控制定位卸料，每网格内卸一车料，实现初控松铺厚度。逐层填筑时，应安排好石料运输路线，专人指挥，按水平分层，先低后高、先两侧后中央卸料。
3.3.2为控制粒径在车上背筛（间距30cm），将未破碎的大块岩石收集到一边进行二次改炮破碎，或用做浆砌用石和边坡码砌用石。
3.4攤铺及翻拌
3.4.1推土机摊铺初平作业后，要做好松铺厚度控制，现场施工技术人员采用水准仪观测，严格控制高程。路基填土宽度每侧应宽出设计填层宽度30cm。路堤面要做成1.7%～2.3%的横坡。施工时，每20m一个断面，在每个断面设3～4个点，插钢钎并用红油漆划出每层高度作标记，便于推土机司机掌握松铺厚度。局部不足部分用小型运输车运料，人工配合补料，使松铺厚度控制48～52cm，测量计算松铺厚度并做记录。
3.4.2填石路堤的边坡2m范围内采用不易风化的块石码砌，块石强度应大于30 MPa，块石的最小边长度不小于30cm边坡码砌应于填石路堤分层填筑同步进行，即每层填石路堤填筑完成后，即进行边坡码砌，再进行碾压。检测合格后再进行下一层。为了加强填石路堤的绿化，在码砌块石上培土厚30cm为植物的生长创造有利的条件。
3.4.3填筑第二层土料平整后，如含水量过高，应适量晾晒后开始翻拌，翻拌次数，深度必须保证。
3.5碾压
推土机平整后，人工对局部不平处进行修整，然后用18T（静载）压路机进行碾压。采用静压一遍，振压7遍，最后静压一遍的碾压方法。在强振（激振力可达54T）碾压时，碾压速度控制不大于3.0 Km/h，碾压时由两侧向中心，纵向进退式进行，横向重叠宽度为0.4～0.5m。在碾压最后一遍时也进行洒水，以确保碾压均匀，无漏压无死角。路基两侧边缘比其他部位多压2～3遍。碾压时直线段由路基两侧向路基中心碾压，曲线段由弯道内侧向外侧碾压，前后相邻段重叠2m左右。
3.6标高、边坡、横坡的测控
每层施工时，在中桩和边桩处插立钢筋棍，并用红油漆将分层层位线标出，以便随时在层位面和边坡面拉线检查和施工控制。
3.7检测
压实质量的检测方法：一般采用灌水法测干容重法、沉降板观测等两种方法来检测填石路堤的压实质量。在现场检测中则采用控制压实遍数和沉降量来检测其压实质量。用YZ18T压路机碾压时,第一遍不振静压，碾压的速度为低档慢速（2～3Km/h），测量压后标高。开启强振，碾压一遍后，测量压后标高，计算本次下沉值，并记录压实遍数，填写路基压实沉降表，直至路堤填层表面无波浪、松动等现象，并无轮迹≤2mm时为合格。
4．沉降观测
K61+700—K62+900处路基填方最大处为18m,最小填土处为0.5 m,沿线路方向左高右低,坡度较陡, 填筑完成后每50设一观测点,填筑时间已经过一个雨季和一个冬季,路基相对稳定,经过观测最大沉降5mm,最小点观测不出变化。
5.结束语
通过土石混填的施工工艺施工，拓宽了土因含水量大，须改良或者晾晒、改变原土质物理化学性能、弃方等老的思路，施工工艺简便，经济效果显著，质量控制良好。将填石路堤由石块间嵌挤受力的集中受力，变成整体受力，提高了路基承载能力，起到事半功倍的效果，值得具备关施工条件尝试和借鉴。为保证压实质量，施工时严格控制土的掺量，每三层填筑完成后，用40t托式振动碾再补振一遍。从而使填石路堤的工程质量有了保证。
参考文献：
1. JTGF10-2006公路路基施工技术规范
2. JTGF80-1-2004公路工程质量检验评定标准
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。
关键词：填石路堤 土石混填
Abstract: When highway route through the mountains to when, on the design sometimes use blasting in the stone mountain methods to solve, and the filling of external blasting to embankment; Lack of soil in the mountains, and, sometimes, the stone as embankment packing. , this article on earth-rock fill mix construction is briefly discussed, and introduced the highway stone-filled roads technical requirements and actual construction process of some attention and experience.
Keywords: stone-filled roads, earth-rock fill mix
中图分类号：O213.1 文献标识码：A 文章编号
1.引言
填石路堤是充分利用路基挖方石料或隧道洞渣填筑而成的路堤。具有抗剪强度高、透水性强、空隙率大、难于压实、不易检测等特点。在荷载作用和自然因素影响下，石料有可能被压碎、重新排列、挤密、产生沉降、收缩等变形，甚至导致路基坍塌。在结构、施工工艺、质量检验与控制方面于填土路堤有较大区别。由于填石路基的压实度无法用常规手段检测,控制其施工質量的关键在于改进铺筑和碾压工艺,使路堤密实稳定,工后沉降小;同时确保边坡稳定,不滑坍。这就出现了以下问题:一是填石路堤密实和稳定的关键是石块之间的空隙内是否有石屑等细料嵌挤在其间,使空隙填满,因此,有必要在施工工艺上做出一定改进,达到石块之间粗细骨料嵌挤密实的要求。二是当填石路堤和土石路堤的压实度无法用常规方法检测时,“规范”中规定“通过12ｔ以上振动压路机进行压实试验,当压实层顶面稳定,不再下沉(无轮迹)时,可判为密实状态。”目前,施工现场一般都以碾压时视觉无轮迹为达到密实状态的一个判定标准,它的缺陷是主观影响因素较大,缺乏一种量化的客观评定标准。三是填石路堤的松铺厚度不易检测,如果松铺厚度控制不好将直接影响压实效果。
2.填石路堤技术要求
2.1按设计要求填石路堤填料抗压强度不小于15MPa，中硬石料填筑路堤，上路堤摊铺厚度不大于40cm，最大料径小于层厚的2/3，孔隙率不大于23%，下路堤摊铺厚度不大于60cm，最大粒径小于层厚的2/3，孔隙率不大于25%，压实干密度度均由试验确定。
2.2填石路堤压实质量采用压实沉降差检测。
2.3试验段施工
2.3.1试验目的：确定土石混填路堤的施工工艺、最适宜的碾压机械、填料松铺厚度、压实厚度、机械组合、及人员配备等参数，压实遍数与压实度的关系，为以后土石混填路基填筑提供参考依据并指导以后路基填筑施工。
2.3.2施工机械的选用
本试验段计划选用YZ18J振动压路机2台，上海140A型推土机1台，自卸汽车6辆，其中YZ18J振动压路机的参考数据如下：
型号 行走方式 自重 激振力 激振频率 额定功率
YZ18J 自行式 18T 190/330KN 28HZ 115KW
2.3.3试验场地
试验位置：K61+850~K61+920；料场：K62+000处挖方和党川隧道出渣；石料单轴抗压强度>15Mpa，石料含量控制在60%--65%。
压实机械参数
2.3.4本次参加试验的压实机械为YZ18J振动压路机，参数如下：
型号 行走方式 自重 激振力 振动频率 压实宽度
YZ18J 自行 18T 190/330KN 28HZ 2.40m
2.3.5试验工作过程 原地面清理压实验收合格后，在路基填方范围内，分两层布料,第一层石方,用白灰线画出方格（5.5m×5.5m）。根据我部所用自卸车的方量（每车12方），在每个方格内卸一车料，保证松铺厚度控制30cm，石料强度大于15Mpa，最大粒径不大于30 cm，上海-140推土机推平后，YZ18J静压一遍后开始作第二层填土布料准备，用白灰线画出方格（6m×9m）。在每个方格内卸一车（每车12方）料，保证松铺厚度控制20cm然后再用上海-140推土机推平后,用推土机后带的大钩伸至本层石料底上3--5 cm开始翻拌,沿线路纵向翻拌4次(两个来回),每次重叠50 cm,布置观测点，测出高程，压路机振动碾压4遍后，开始观测布置点高程，然后每振动碾压一次，测一次高程。最后终压完成后表面无明显轮迹,采用18t以2~ 4Km/h强振2遍后,沉降差小于2 m m。
2.3.6试验测试成果
通过定点观测沉降量，50cm试验区振动碾压4、5、6、7遍沉降量平均为4.5cm、0.46cm、0.28 cm、0.12cm，累计下沉量为4.5cm、4.96 cm 、5.24cm、5.36cm，据此绘制累计下沉量与碾压遍数关系曲线图
累
计
沉
降
量
5 6 7 碾压遍数
累计沉降量与碾压遍数曲线图
据此计算可得松铺系数为=松铺厚度50 cm /压实厚度（50-5.36）=1.12
2.3.7试验成果分析
通过下沉量和碾压遍数曲线图可以得到，随着压实遍数的增加，累计下沉量随着增加，单遍下沉量越来越小，其增长趋势越来越缓。从观测数据可知：当振动碾压7遍后，两次振动碾压后的下沉量已不大于2 mm，已达到规范和设计要求。综上所述，50cm厚土、石混填采用静压2遍振动碾压7遍，就能达到规范和设计要求。通过对填筑45cm、50cm和55cm层厚各做三层比较，通过归纳整理认为50cm时最合理、经济，施工较方便。以上仅列出适用的试验数据，其他45cm和55cm试验结果不再赘述。
3．填石施工注意事项
3.1填石前的准备
在进行第一层填石施工前，应先恢复路基中线，并加密中桩，测标高，放出坡脚桩，桩上注明桩号，标上填筑高度。路基用地范围内的树木、灌木丛等均应在施工前砍伐或移植清理，砍伐的树木应移置到路基用地之外，进行妥善处理。并应将路基范围内的树根全部挖除、坑穴填平夯实。填方地段在清理完地表面后，应整平压实到规定要求，才可进行填方作业。如原状土含水量大，压实系数达不到要求时，应将原地面土翻挖、晾晒后，再压实直至合格为止。做好原地面的临时排水设施并与永久排水设施相结合避免雨水冲刷填石路堤基底，影响填石路堤的稳定。
3.2原材料
路基填料采用隧道出渣，经检验石料的抗压强度合格，属于中硬石料，符合填石路堤填料要求。下路堤松铺厚度50cm，填料最大粒径控制在30cm以下。
3.3填筑
填石路堤采用分层填筑、分层压实的施工方法。填石路堤的填料如其岩性相差较大，则应将不同岩性的填料分层或分段填筑。
3.3.1严格控制定位卸料，每网格内卸一车料，实现初控松铺厚度。逐层填筑时，应安排好石料运输路线，专人指挥，按水平分层，先低后高、先两侧后中央卸料。
3.3.2为控制粒径在车上背筛（间距30cm），将未破碎的大块岩石收集到一边进行二次改炮破碎，或用做浆砌用石和边坡码砌用石。
3.4攤铺及翻拌
3.4.1推土机摊铺初平作业后，要做好松铺厚度控制，现场施工技术人员采用水准仪观测，严格控制高程。路基填土宽度每侧应宽出设计填层宽度30cm。路堤面要做成1.7%～2.3%的横坡。施工时，每20m一个断面，在每个断面设3～4个点，插钢钎并用红油漆划出每层高度作标记，便于推土机司机掌握松铺厚度。局部不足部分用小型运输车运料，人工配合补料，使松铺厚度控制48～52cm，测量计算松铺厚度并做记录。
3.4.2填石路堤的边坡2m范围内采用不易风化的块石码砌，块石强度应大于30 MPa，块石的最小边长度不小于30cm边坡码砌应于填石路堤分层填筑同步进行，即每层填石路堤填筑完成后，即进行边坡码砌，再进行碾压。检测合格后再进行下一层。为了加强填石路堤的绿化，在码砌块石上培土厚30cm为植物的生长创造有利的条件。
3.4.3填筑第二层土料平整后，如含水量过高，应适量晾晒后开始翻拌，翻拌次数，深度必须保证。
3.5碾压
推土机平整后，人工对局部不平处进行修整，然后用18T（静载）压路机进行碾压。采用静压一遍，振压7遍，最后静压一遍的碾压方法。在强振（激振力可达54T）碾压时，碾压速度控制不大于3.0 Km/h，碾压时由两侧向中心，纵向进退式进行，横向重叠宽度为0.4～0.5m。在碾压最后一遍时也进行洒水，以确保碾压均匀，无漏压无死角。路基两侧边缘比其他部位多压2～3遍。碾压时直线段由路基两侧向路基中心碾压，曲线段由弯道内侧向外侧碾压，前后相邻段重叠2m左右。
3.6标高、边坡、横坡的测控
每层施工时，在中桩和边桩处插立钢筋棍，并用红油漆将分层层位线标出，以便随时在层位面和边坡面拉线检查和施工控制。
3.7检测
压实质量的检测方法：一般采用灌水法测干容重法、沉降板观测等两种方法来检测填石路堤的压实质量。在现场检测中则采用控制压实遍数和沉降量来检测其压实质量。用YZ18T压路机碾压时,第一遍不振静压，碾压的速度为低档慢速（2～3Km/h），测量压后标高。开启强振，碾压一遍后，测量压后标高，计算本次下沉值，并记录压实遍数，填写路基压实沉降表，直至路堤填层表面无波浪、松动等现象，并无轮迹≤2mm时为合格。
4．沉降观测
K61+700—K62+900处路基填方最大处为18m,最小填土处为0.5 m,沿线路方向左高右低,坡度较陡, 填筑完成后每50设一观测点,填筑时间已经过一个雨季和一个冬季,路基相对稳定,经过观测最大沉降5mm,最小点观测不出变化。
5.结束语
通过土石混填的施工工艺施工，拓宽了土因含水量大，须改良或者晾晒、改变原土质物理化学性能、弃方等老的思路，施工工艺简便，经济效果显著，质量控制良好。将填石路堤由石块间嵌挤受力的集中受力，变成整体受力，提高了路基承载能力，起到事半功倍的效果，值得具备关施工条件尝试和借鉴。为保证压实质量，施工时严格控制土的掺量，每三层填筑完成后，用40t托式振动碾再补振一遍。从而使填石路堤的工程质量有了保证。
参考文献：
1. JTGF10-2006公路路基施工技术规范
2. JTGF80-1-2004公路工程质量检验评定标准
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。