中交路桥华北工程有限公司 北京 100000
摘要：随着公路的不断建设，环境保护的要求越来越高，路线设计也充分考虑挖填平衡，路基填筑尽量利用挖方，少占地、少借土、少破坏自然植被，尽量避免因取土造成资源浪费和环境的破坏。所以，利用弃渣资源，采用巨粒土填筑路基的工艺，合理有效地变废为宝，既能够降低成本又能够做到环境保护。
关键词：巨粒土；摊铺；碾压
1.前言
为达到交通部“安全、环保、舒适、和谐”的新理念，集通高速公路路基工程设计遵循因地制宜、就地取材、以防为主、防治结合、安全经济、造型美观、顺应自然、与环境景观相协调的设计思想。在路基填筑方面，遵循节约能源、循环利用的原则，充分利用沿线隧道出渣作为路基填料，出渣利用率约70%以上，减少了大量线外取土及远运石料，有效的抑制自然资源破坏。
2.巨粒土介绍
按照土的工程分类标准，粒径大于60mm的颗粒（巨粒组）质量大于或等于总质量15％的土称为巨粒类土，大致相当于工程上的漂石、卵石土；粒径在0.075～60mm之间的颗粒（粗粒组）质量大于或等于总质量50％的土称为粗粒类土，大致相当于工程上的砾石、砂土。按照公路填石路基施工技术规范，填料分级如下表：
巨粒土具有强度高、渗水性好及抗变形能力强的特点，它是填筑路基的良好材料。但由于它的整体稳定性较差，路基往往会出现边坡滑塌等病害。因此巨粒土路基填筑时应加强填筑质量控制，提高压实质量。
3.工程概括
集通高速公路位于吉林省通化市境内，是连接集安至通化的重要通道。主线为上下行双向四车道，设计速度80km/h。集通六标路基土石方开挖约28.2万m3，路基填筑34.1万m3，河口隧道开挖土石方全部用于路基填筑。
4.巨粒土路基填筑
4.1填料规格及填料厚度确定
⑴底层及路堤
填料规格与路基高度、填筑层位相关，原则是大规格填料使用在底层或下路堤，随着路基填高，规格逐步减小。填筑应水平分层、分级填筑，单层厚度一般应为填料最大粒径的1.2倍。
填石路基底层的层厚可视路基填筑高度、料源情况而定。通常情况下选择超巨粒B级规格的石料。当路基填高大于10m时，可以选择超巨粒A层规格的石料。底层的单层厚度宜为粒径的1.2倍～1.4倍。底层与路堤的填料规格要求如下：
①当路基高度大于10m时，底层填筑厚度不大于150cm，石料粒径不超过120cm，单层厚度不超过150cm；填筑下路堤时，石料粒径不超过80cm，单层厚度不超过96cm。
②当路基高度大于5m并小于10m时，底层填筑厚度不大于100cm，石料粒径不超过80cm，单层厚度不超过96cm；填筑下路堤时，石料粒径不超过50cm，单层厚度不超过60cm。
③当路基高度大于3.5m并小于5m时，底层填筑厚度不大于60cm，石料粒径不超过50cm，单层厚度不超过60cm；填筑下路堤时，石料粒径不超过50cm，单层厚度不超过60cm。
④当路基高度大于3.5m并小于5m时，下路堤填筑石料粒径不超过50cm，单层厚度不超过60cm。
⑤低填或零填路基按路床填料标准控制
⑥路基上路堤填筑石料粒径不超过10cm，单层厚度不超过30cm。
⑵路床填石
软质岩不能用于路床填料。填石路基下路床层厚按50cm控制，上路床按30cm控制，均分两层铺筑，下路床石料粒径应小于15cm；上路床石料粒径不超过10cm，下层采用中粒石料嵌缝填筑，上层采用细粒石屑封闭填筑。
路堤与路床之间应在路堤范围内设置过渡层，该层填料最大粒径应小于15cm。层厚应小于30cm，其中小于5mm细料含量不应小于30%。在设置过渡层困难的情况下可采用无纺土工布予以隔离，以防细粒料渗漏。
4.2巨粒土摊铺及碾压
巨粒土填筑路基卸料与摊铺应同步进行，卸料时应水平分层、先低后高、先路基两侧后中间的原则。
巨粒土填筑路基的摊铺优先采用渐进式摊铺法，当施工机械组合或场地受限时也可采用后退式摊铺法，需先打好方格网再上料。
填筑路基前首先用石灰线打出方格网，方格网按路基的宽度横向从中线分开，纵向每隔5m打一道横线，即每个纵向隔5m设2个小方格。现场施工员既以车数来控制每个小方格内的填石厚度，现场确认方格内车数准确后指挥推土机将石料推平，推平时先中间，后两头。沿线路纵向方向保持中间高，两边低，路基横向做成2%的横坡。在铺填粒径25cm以上石料时，应先铺填大块石料（人工辅助），且大面向下，小面向上，放置平稳，在铺小块石料、石渣或石屑嵌缝找平，然后碾压。
碾压机械应使用自重不小于18t的自行式与拖式振动压路机组合，碾压遍数如下：
①当铺筑厚度为100cm时，碾压遍数不小于16次，其中拖式10遍，自行式6遍；
②当铺筑厚度为80cm时，碾压遍数不小于10次，其中拖式6遍，自行式4遍；
③当铺筑厚度小于60cm时，碾压遍数不小于8次，其中拖式6遍，自行式2遍.
碾压时，按照“先压边缘、后压中间，先慢后快，先静压、后振动”的操作进行，第一遍静压，然后先慢、后快，先外、后内，由弱振至强振，由外向内、纵向进退式进行。横向接头重叠0.4~0.5m，前后相邻两区段间纵向重叠1.0~1.5m。
①根据现场的平整度先进行稳压，稳压结束开始振压，两台振动压路机一前一后，作到先弱后强，先慢后快（车速2~4km），振压4~6遍后看路基表面是否有轮迹，现场施工员跟随压路机随时检查，并做好记录，确保无漏压，无死角，压实的表面做到嵌挤无松动，密实无空洞，平整无起伏，最后静压一遍，。
②测量人员再在线外架设水准仪，任意找3~5个断面，每个断面布设5~7个点，并用石灰线准确打出该点的所在位置，测其高程，并记录到测量簿上再用振动压路机再压一遍（车速2~4km，频率30HZ），压实后再重测一下原来点的高程，经检查对比各点在振动前后的高程，应达到碾压前后无明显轮迹，沉降差平均值不大于1.8mm即为合格。
4.3质量控制
巨粒土填筑路基的施工质量宜采用施工过程中的工艺和参数与压实质量检测联合控制，施工中采用压实沉降差检测压实质量。
施工过程控制包括如下内容：填料最大粒径、填料均匀性、层铺厚度、碾压速度、碾压遍数、压实机具等应符合前述相关规定，并有相应的现场记录。
沉降率检测是在压实后的巨粒土填筑路基表面，每 20 m 检测一个断面，每个断面布设 5 个～10 个测点，用铁钉系红布条或铁球标记高程点，高程点避免位于突出大石和压路机不能压到的地方；然后用静重 18 t 以上振动压路机振动碾压 1 遍，检测碾压后各测点高程，其碾压前后应无明显轮迹，检测频率：每 2000 ㎡检验至少 16 点，在压实面积不足 2000 ㎡时，至少检验 8 点。
4.4沉降观测及监控量测
⑴沉降观测
若是在软弱地基或高填方填石路段，路基填筑期间须进行沉降观测，沉降观测包括地基沉降和路基沉降。对于地基较差的增加坡脚及以外地面的水平和竖向位移观测，地基沉降采用沉降板外加套管的方式。一个高填方选择沉降量最大的 1 个～2 个横断面观测，根据地质状况与路基高度，每个断面埋设 2 个～4 个观测点，观测点位于各级平台和路基顶面，可采用埋设水泥桩和红漆标记的方式。
沉降观测频率根据实测结果和填筑速率确定，一般情况填筑期可每周一测，对于路基稳定性较差存在路基整体失稳可能的应一天一测或每层一测，稳定期每月一测。当每次实测沉降量变化小于 3 mm时，可减小观测频率。
深厚松散堆积体、斜坡湿软地基或最大填筑高度超过 30 m 的高填方填石路基，需进行施工监控。
⑵监控量测
填石路基的施工工艺监控：包括地质状况、地基处理、填料、层厚、碾压机械与遍数、边坡防护、地下地表防排水、挡墙施工、填筑时间和工期安排等内容，对原设计进行核实与细化。工期安排应根据工后差异沉降率进行控制，一般而言，填石路基体填筑完工后本身的沉降量约为路基高度的 1.0%～1.5%，因此可根据路基填筑过程曲线预估其沉降曲线。
填石路基的位移监测：施工中的监测指标为地基的竖向位移、深层水平位移和路基的水平位移。观测点的布置应选择位移和沉降量最大的断面。地基的竖向位移可采用沉降板、分层沉降管监测；深层水平位移采用测斜仪观测，路基的水平位移可采用全站仪观测，观测精度在 mm 级。
基于施工过程的稳定分析与预测：根据施工进展与实测数据，对高填方路基的稳定性与沉降等进行分析预测，并与原设计要求进行对比分析。
施工建议措施：根据现场状况与实测数据等反馈信息，提出相应的施工改进措施建议。
5.总结
巨粒土路基填筑主要用于山区路基填筑，因巨粒土孔隙较大，填筑质量较难控制，施工过程中应加强摊铺与整平的质量控制，避免因路堤沉降造成的质量问题。
参考文献
[1]《公路填石路基施工技术规范》DB 22/F 1961-2013；
[2]《吉林省高速公路施工标准化管理指南》；
[3]徽杭高速公路巨粒土路基的填筑施工：《路基工程》2004年第六期 李建；
论文作者:王威
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第33期
论文发表时间:2018/4/19
标签：路基论文; 粒径论文; 石料论文; 不超过论文; 厚度论文; 路堤论文; 填料论文; 《建筑学研究前沿》2017年第33期论文;