摘要：路基是公路工程的基础建筑，是最常见的重要组成部分。在多数公路工程中，土方路基的工程量大，投入的人力、物力、财力都占工程总投入的很大部分。路基是路面的基础，必须具有足够的强度、稳定性和耐久性来保护路面上的行车安全。在工程施工准备阶段，做好试验段是很有必要的一项工作，其试验成果能为后续施工提供详细而可靠的试验参数，对指导施工，控制工程质量具有重要作用。本文就厦沙高速公路三明段A1合同段的土方路基试验段的具体案例进行阐述。
关键词：土方路基；试验段；试验参数
1、工程介绍
本合同段路基土石方挖方总量为250万方，其中填方数量为103万方，
经现场多次考察和研究之后，选定地质条件断面、形式具有代表性的K123+735～K123+980段落作为试验段。此段路基原为旱地，地势经整理后较为平坦，其基底为粉质粘土，工程地质稳定性好。附近土源运输距离短，填料充足，满足施工要求。
2、土方路基试验段的目的
土方路基的填料主要是符合规范的各种土石填料。试验段的目的就是通过试验来确定填料适宜的松铺厚度和相应的碾压方式、碾压遍数以及最佳的机械组合和施工工序组合。
3、试验前的准备工作
在施工准备阶段，先对土方填料进行的试验检测。本段选择桩号K123+300处作为土源取土，经过土工试验，得出最大干密度为ρd =1.87g/cm3，最佳含水量w=11.5%，液限wp=16.1%等各项土的参数。在试验段路基上，划出一块长×宽=120m×24m（A=120m，B=24m）的路基，把试验段分为三大块，每块长120m×8m。
其示意图如下所示：
4、填筑及检测方案：
在选取好的试验段上，按路基施工的技术规范要求，对原地表进行清表，碾压处理，待监理验证合格后，进行一般路基填筑。从K123+300处土挖运至试验段，将含水量控制在最佳含水量的±2%以内，进行初步摊平碾压，形成平整路基。若实际含水量超出最佳含水量的范围，需采取措施。含水量过大，则可采用晾晒的方式处理；含水量过低，可采取洒水的方式进行处理。使填土的含水量在规定的范围内，再进行压实。现场的含水量试验采用酒精燃烧法控制。根据土方车的每车拉土方量和确定松铺厚度，可以计算出铺土方格的面积，在形成的路基上撒石灰划分好试验区域。工地上现有的碾压机械为龙工牌，重量为22T，行走速率不超过4Km/h。
按规范进行铺土作业，在b1块，记录填前标高340.68m，均匀铺填25cm松土，严格控制松铺厚度，开始按照项目部定的碾压参数工艺进行碾压。根据经验，在碾压5至6遍时，压实度已经接近或者达到设计压实度标准。本段试验段路基在压路机按施工工艺进行碾压5遍后，路基表面已经没有明显的轮迹，表面光亮，随即进行碾压后的标高测量及灌砂法压实度测量。测得碾压后标高为340.91m，沉降2cm；测得现场实测干密度为1.75 g/cm3、1.76 g/cm3、1.75 g/cm3、1.75 g/cm3计算得出压实度为93.6%、94.1%、93.6%、93.6%，满足路基填筑93区要求。将结果报送监理，待同意后，继续按相同的松铺厚度填下一层土，再按前面的施工工序继续碾压，在碾压至第6遍时，测得其标高为341.10m，沉降3cm，测得现场实际干密度为1.79 g/cm3、1.79 g/cm3、1.78 g/cm3、1.77 g/cm3，计算得出压实度为95.7%、95.7%、95.2%、94.7%，符合94区设计要求。报检待同意后，以相同的工序及松铺厚度铺第三层土，在碾压至第7遍时，测得其标高为341.30m，沉降4cm，测得现场实际干密度为1.85 g/cm3、1.82 g/cm3、1.84 g/cm3、1.80 g/cm3、计算得出压实度为98.9%、97.3%、98.4%、96.3%，符合96区设计要求。
在b2块和b3块，分别选择松铺厚度30cm、40cm进行填土，按照b1的施工工艺和检测方法，分别进行。
以上施工和试验中，每填一层土，只验证一个压实度标准，即第一层只求93区相关试验数据，第二层只求94区相关试验数据，第三层只求96区相关试验数据。
5、试验数据整理
根据以上试验，汇总在各种松铺厚度下的压实度试验结果，得到试验数据如下：
根据上表，绘制出松铺厚度、碾压遍数及压实度的关系曲线图，次处采用的压实度为现场同一层同一碾压遍数下的实测压实度平均值，其关系图如下所示：
6、试验结论
由上表可见，在碾压遍数不足的情况下，各种松铺厚度的土层均达不到设计要求的压实度指标。在碾压5遍后，松铺厚度为25cm、30cm的填筑层的压实度已经达到93区的压实设计标准，在碾压6编和7遍后，松铺厚度为25cm和30cm的实测压实度已经完全满足94区和96区的设计标准值，而松铺厚度40cm的填筑层分别在碾压第6、第7、第8遍后才达到相应的标准要求。说明松铺厚度和碾压遍数之间是存在一定的比例关系的，填筑层的松铺厚度越小，在相同的碾压工艺和碾压遍数下，其碾压效果越好。而在工程实际中，为了成本控制，并不会为了追求碾压效果，特意去降低松铺厚度。若松铺厚度太小，容易在该处易形成薄弱点，造成早期疲劳破坏，影响整个路面的使用寿命，且会造成路基填筑分层过多，使需要碾压的层次增多，导致整段路基的碾压遍数大大增加，从而增加施工成本。
经过试验数据对比还可以发现，松铺厚度25cm和松铺厚度30cm的填筑层在相同的碾压工艺和遍数下，其压实效果相差不大。在同一段填筑路基中，松铺厚度30cm的分层会明显少于松铺厚度25cm的填筑层，因此分层数量减少，碾压遍数也减少，从而提高经济性，且其也能符合设计和规范要求。在试验过程中还有另一发现，就是松铺厚度40cm的填筑层，在压实度试验的时候，往往会出现因为填筑层厚度偏大，个别部位下层位置碾压不到位，出现夹层的现象，碾压效果不好，随着碾压遍数的增加，其压实度实测值的增加并不明显。
根据本试验段在这3种松铺厚度下的试验数据结构对比分析，项目最终选择松铺松铺厚度30cm，在93区碾压5遍，94区碾压6遍，96区碾压7遍的方案，采用此方案不仅使路基压实标准得到保证，压实面美观，也能取得良好的经济效益。
综上所述，土方路基在施工过程中，填土的松铺厚度和压实遍数都是压实质量的关键因素。松铺厚度太薄或者太厚都是不经济也不合理的选择。通过试验段去求得一些基本试验参数，不但能很好的指导施工，控制施工质量，还能取得良好的经济效益。因此，在土方路基施工前进行试验段工作是必须和必要的。
参考文献：
[1]《公路土工试验规程》2007.10.01.
[2]《公路路基施工技术规范》2007.01.01
[3]《公路路基路面现场测试规程》2008.09.01
论文作者:赵平平
论文发表刊物:《建筑细部》2018年第22期
论文发表时间:2019/5/23
标签：路基论文; 厚度论文; 压实论文; 土方论文; 含水量论文; 标高论文; 填料论文; 《建筑细部》2018年第22期论文;