摘要：在公路建设中，路基施工是关键，路基填筑的材料是影响路基质量的关键因素。文章结合莫桑比克N6公路碎石土精选层施工实例，探讨采用碎石土进行路基精选层施工的方法工艺流程、施工过程中关键控制点。
关键词：碎石土；作用机理；施工工艺
1.工程概况
N6公路全长287.256km是连接莫桑比克和津巴布韦、赞比亚等国家的资源运输国际通道。本项目地处该国中部属于热带草原气候，雨季降水量高达1700mm，贝拉地段靠海地基地表水浅，海拔最低处仅7m，路基精选层对材料的组成要求以及强度高等特点，这就要求公路设计要有良好、合理、科学的结构同时要有可靠的路基稳定性和强度。本文结合N6项目路基精选层碎石土应用为契机，对软土地基处理后精选层结构稳定性增强施工的研究。同时做好材料的选择、施工流程及质量控制技术。
2.作用机理
路基是道路的主要结构物，是天然地表面按照道路的设计线型和设计断面的要求开挖或堆筑而成的结构物，是路面结构的基础。坚强而又稳定的路基为路面结构长期承受汽车荷载提供了重要的保证。碎石土属于无机结合材料，其强度和抗变形能力主要与集料的摩阻作用、嵌锁作用和粘结作用有关，其力学参数取决于集料的天然强度、级配组成、粒径均匀性和密实度，即碎石土依靠本身材料强度同时还要依靠大小颗粒相匹配，颗粒逐级填充，形成具有一定强度的板体结构，具有一定的水稳性和力学强度。
3.填筑材料要求。
3.1.精选层填筑材料级配要求
精选层碎石土材料属于无粘结颗粒材料，强度的形成主要依靠颗粒之间的嵌挤、密实原理。因此对精选层碎石土原材料，首要一点就是精选层碎石土的级配必须满足规范要求。砾石最大粒径不应超过37.5mm。碎石粒径过大时，存在的主要问题是难以压密实，混合料中存在较大的孔隙。因此对于超粒径部分的颗粒，应予剔除。
在精选层碎石土中小于0.075mm的颗粒对精选层碎石土的性能也有很大的影响，小于0.075mm 部分细小颗粒含量对于混合料的膨胀性有较大影响，该部分含量越大，膨胀量越大。据以上分析，施工中首先将超粒径的大颗粒选出，应尽量选择小于0.075mm的粘粉颗粒少的精选层碎石土。
3.2精选层填筑材料颗粒压碎值要求
南部非洲路桥标准（SATCC）规定：精选层碎石土做基层时，石料的压碎值应满足≤30%的要求。现有考察几处天然的砂砾土场虽然颗粒大小满足要求但大多属于强风化碎石土。风化碎石土是一种岩石经过漫长的时间和地质变迁，许多火成岩（主要是花岗岩）经过风化形成的土夹砾石，也就是含粉土或粘土质砾。成因机理就是花岗岩中的石英岩不被风化，而长石风化变成粘土，其他岩石成分大部分风化成粉土。所以我们要用风化碎石土时，一定要看他的液塑限和塑性指数，一般液限不要超过50%，塑性指数不大于26时，但压碎值大多在45%以上，强度保证不了。
3.3精选层填筑材料颗粒形状要求
选用的精选层碎石土，碎石为采石场破碎碎石掺拌优质小颗粒砂砾土而成，就单颗粒来说，强度大，不易压碎。但对个别碎石，如颗粒属于颗粒属于长扁型的，及易压断。特别是当这种颗粒在混合料中的排列属于长轴与作用力垂直时，及易压断。压断后的颗粒要产生变位，使上部分的混合料处于一种不稳定状态。因此对于混合料中长扁型颗粒应予以剔除或含量控制在一定的范围。
3.4精选层填筑材料CBR值要求
精选层填料在用于填筑以前，一定要测定CBR值，有些人认为天然砂砾土砾石那么多，CBR一定合格，对于风化碎石土来说，如果对原状土来说，CBR值一般都满足要求，但填在路基里，有的就要出问题，由于受风化程度影响，容易造成材料强度及其不稳定，对路基强度变化造成不良后果。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆这就要求填筑材料的CBR值高的同时要稳定.
4碎石土压实方法的控制
碎石土压实过程中一般应选用20t以上振动压路机以及三轮压路机配合，在碾压过程中本着“先轻后重”的原则进行。把运来的碎石土用推土机摊平，用刮平机大致刮平，随后用25t振动压路机静压1遍，微振1遍，同时用18t-20t三轮压路机配合碾压2-4遍。三轮压路机碾压重点部分为加宽部分的边角及公路部分的主行车带，因为在路基碾压过程中振动压路机轮距较宽且碾压速度相对于三轮压路机快，特别是旧路加宽部分的衔接部分，振动压路机根本无法压到，这部分会造成日后整个公路沿新旧路接缝处纵向裂缝，影响整个公路的使用寿命，在三轮压路机碾压完成后，再用振动压路机振动碾压直至无明显轮迹为止。
5路基排水的控制
碎石土由于是碎石和土组合而成，所以土与石、石与石之间不可避免的存在空隙，渗水能力较强，雨水一旦渗入其中就会溶于石中、土中排不出去，在车辆荷载作用下会造成路基弹性变形。使整个公路很快破坏。同时在路基完成后用弯沉车测量弯沉，因为路基中有大量水的存在弯沉值是不会合格的，必须进行返工处理，造成浪费。这就要求我们在施工中必须做好路基横坡，横坡值可较设计路拱横坡稍大一些，在进行底基层施工时用刮平机轻刮一下即可达到合格标准。在挖方路堑路段，在适宜位置增设排水沟，在培路肩准备施工路段每隔20cm左右挖好排水沟，把雨水及时排除路拱以外，以防造成不必要的损失。
6.质量控制标准
6.1现场压实度依据经验，按照道路等级要求，选取外观上无明显轮迹，在规定的压实机械条件下，用一定填铺厚度、碾压遍数进行控制压实的密实程度。
6.2表面沉降量控制
当填筑铺平后，在表面设置10-20个测点，涂上有色标志，用水准仪测定各点高程，经碾压后，再测定碾压后各点高程，计算沉降量平均值，与松铺系数之比求得沉降率，根据沉降量、沉降率判断压实后的密实程度。
6.3弯沉值检测
当天然精选层碎石土分层填筑至规定标高时，必须进行弯沉值检测，其检验频率按每车道20m一点进行。由于天然精选层碎石土系松散性材料，在初始阶段，其弯沉值离散性较大，且受基底强度影响较大，后期由于天然精选层碎石土形成了一个排水垫层的作用，加快基底排水固结，弯沉值将进一步提高。为从严控制，天然精选层碎石土在施工期的弯沉代表值应不小于基层的设计规定，对个别弯沉值较大的点要找出其范围，进行返工处理。
7、施工注意事项
（1）垫层施工采用人工和机械结合施工、自卸汽车运送碎石土混合料，装
载机粗平，再用刮平机精平。
（2）在铺筑碎石土前，在放样好的桩位挂线施工，应将基面上的浮土、杂物全部清除，并洒水湿润。
（3）摊铺碎石土混合料时无明显离析现象。经过平整和整修后，采用25T的振动碾进行碾压，保证压实度至重型击实最大密度的96%以上。每段碎石土碾压完后质检员进行检测，并把检测资料交经监理工程师审批。
（4）凡是振动碾不能压到处都要采用夯实机进行夯实，直到符合规范要求止。严禁振动碾在已经完成的或正在施工的路段上调头和急刹车。
（5）机械碾压应控制行驶速度，要求不超过2km/h。
（6）填土厚度也一项主要指标，满足松铺系数要求，控制厚度，否则会造成路基不均匀沉降和弯沉偏大。
8.结语
选用合格的填筑材料是保证道路工程质量的重要条件之一，它不仅关系到道路工程的质量，同时还会影响施工进度和经济效益。利用莫桑比克当地境内的砂砾土资源，对其采用机制碎石与砂砾土掺拌的结合方式填筑精选层，满足了南部非洲规范的要求同时，既加快施工进度，又保证了精选结构层的稳定性，取得了良好的技术和经济效益。
参考文献：
[1] JTJ 034-2000公路路面基层施工技术规范，人民交通出版社，2000。
[2]邓学钧，路基路面工程[M]，人民交通出版社，2005。
论文作者:刘小南,徐林峰,教传毓
论文发表刊物:《基层建设》2018年第34期
论文发表时间:2019/1/3
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