砂砾卵石土路基填筑技术在高速公路工程中的应用_师旭.pdf

Construction&DesignForProject工程建设与设计1引言在高速公路建设项目中，路基工程为主要工程，路基施工质量的好坏直接决定着公路的整体稳定性和结构强度1，因此，需对路基工程施工技术和质量进行重点控制。在临河道处进行路基施工时，由于高速公路所处区域内砂砾卵石材料较为丰富，同时砂砾卵石的粒径不同，具有一定的硬度、结构强度，将砂砾卵石土作为路基填料可保证路基的承载能力和压实效果，同时能减少原材料的使用，以及运料成本，具备一定的经济效益，因此，在现阶段高速公路路基填筑施工应用中较为广泛。本文重点对砂砾卵石土路基填筑施工技术要点进行研究，并在具体公路路基工程中应用。2工程概况某新建高速公路项目全线长101.365 km，设计行车速度为80 km/h，双向四车道设计标准，路基宽度为24.5 m，沥青混凝土路面，全线桥隧比为41.6%，位于山区地带。通过地质勘探发现，该高速公路沿线含有丰富多样的砂砾卵石土，为了在路基填筑施工时减少对当地耕地的占用，保护周边生态环境的同时节约投资成本，公路建设单位拟决定选用当地砂砾卵石土作为路基填筑材料。本项目选取一段长600 m且具备典型性的路段作为试验路段，路基填筑完毕后对砂砾卵石土路基填筑质量进行检测分析。3砂砾卵石土路基工程特性通常情况下，砂砾卵石土内部是由砂粒、砾粒、黏粒、胶粒以及卵石粒等组成，颗粒粒径范围在0.07560 mm，且粗粒径【作者简介】师旭（1993），男，河北保定人，助理工程师，从事公路工程研究。砂砾卵石土路基填筑技术在高速公路工程中的应用Application of Gravel Subgrade Filling Technology in Expressway Engineering师旭（河北高速公路集团有限公司青银分公司，石家庄 050000）SHI Xu(QingyinBranchofHebeiExpresswayGroupCo.Ltd.,Shijiazhuang050000,China)【摘要】结合实际工程，详细阐述了砂砾卵石土路基工程的特性，分析了其力学性能和物理性质，重点对砂砾卵石土路基施工工艺进行研究，并对路基的平整度、压实度进行现场检测。由检测结果可知，采用砂砾卵石土路基填筑技术可有效改善路基不均匀沉降变形问题，提高路基结构强度和稳定性，并能节约施工成本。【A b s t r a c t】Combined with the actual project,the engineering characteristics of gravel gravel soil subgrade are described in detail,and itsmechanical properties and physical properties are analyzed.The construction technology of gravel gravel soil subgrade is studied,and theflatness and compactness of subgrade are tested on site.It is concluded that the filling technology of gravel and gravel subgrade caneffectivelyimprove the uneven settlement and deformation of subgrade,improve the strength and stability of subgrade structure,and save theconstruction cost.【关键词】高速公路；路基工程；砂砾卵石土；施工技术【K e y w o r d s】expressway;roadbedengineering;gravelgravelsoil;constructiontechnology【中图分类号】U416.1+1【文献标志码】B【文章编号】1007-9467（2023）06-0178-03【DOI】10.13616/ki.gcjsysj.2023.06.258178Construction Technology工程施工技术碎石的含量较高。另外，砂砾卵石土粒径一般具备一定的不均匀性与离散性，且细粒土含量较低，因此，基本不具备黏聚力。通过以往研究表明，砂砾卵石土最大干密度往往会随着粗颗粒含量的增大而增大，而当粗颗粒含量达到某值时，对应的干密度会达到峰值，此后会随着粗颗粒含量的增大而逐渐降低。此外，砂砾卵石土最佳含水量会随着含石量的增大而降低，而对应的无侧限抗压强度则会先变大后变小2。砂砾卵石土路基在碾压时施工需借助振动压路机的反复振动作用，利用产生的连续冲击能对砂砾卵石土路基进行连续冲击，降低砂砾卵石土内部颗粒之间的内摩擦阻力，并产生足够的压应力和剪应力，进而提高路基填筑质量，砂砾卵石土如图1所示。图 1砂砾卵石土4砂砾卵石土路基填筑施工技术要点4.1施工准备路基填筑施工前，进行必要的技术交底，结合规范和设计要求制定施工工艺。提前准备好各项施工原材料，对每个料场进行取样筛分试验，得出最佳卵石土比，提高路基填筑施工质量，确保砂砾卵石土内部粒径大于5 mm的石料量超过30%，最大粒径需小于37.5 mm，且小于2/3分层松铺厚度3。结合实际施工需求选择适当数量的施工设备（见表1），并现场检验机械设备的使用性能，以满足施工要求。正式施工前，需提前清理原地面，清表厚度控制为30 cm，当地基为松散土时，应进行必要的碾压，直至压实度超过90%，而当路基高度不大于80 cm时，压实度应不小于95%。另外，还需对地基承载力进行检验，确保对应的承载力不小于150 kPa。表 1施工机械设备一览表序号名称数量规格型号12345678装载机/台挖掘机/台推土机/台自卸车/辆振动压路机/台三轮压路机/台平地机/台洒水车/台122152411轮胎式 ZL50履带式单斗、斗容量 1 m3WY100 液压T14010 m3单钢轮振动压路机（20 t 以上）徐工 21 tF20510 t4.2运输上料现场技术人员应结合路基实际宽度和上料厚度得出各路段所需具体的填料数量，再选用灰线进行均匀打格，并规划精确的测量控制点，以便后续整平施工中的数据测量。4.3摊铺与整平现阶段路基摊铺施工常采用的方式有混合摊铺法、后退式摊铺法、渐进式摊铺法等。结合现行研究可得，填筑路基多选用渐进式摊铺法，因此，本项目采用渐进式摊铺法进行砂砾卵石土路基填筑施工。现场中路基填料的卸载和摊铺作业应同步开展，对运料路线进行提前规划，卸料方式确定为先高后低、水平分层以及先两侧后中间，首先摊铺面积为50100 m2的工作平台，再选用大功率推土机进行初平施作，填料堆积至工作平台上，采用推土设备进行摊铺作业，使砂砾卵石土内部各大粒径石料之间互相滚动和摩擦，直至达到稳定状态4。现场技术人员应现场指挥卸料过程，对卸料厚度和数量进行严格控制，防止产生上料厚度不均匀等问题。摊铺初平施工完毕后，针对路基表面存在缺陷的位置均匀洒布一层石屑或碎石，确保各粒径石料之间的缝隙能被填料均匀填充，值得注意的是，路基填补料不得选用细粒土，这是由于细粒土容易迁移且抗冲刷能力较差，进而影响砂砾卵石土路基整体稳定性。针对超过最大粒径的石料，现场技术人员应予以人工摆放，而当石料坚硬度足够时，需进行二次破碎。4.4碾压提前进行室内最大干密度试验检测，确保在碾压施工之前砂砾卵石土的含水率需控制在4%8%，而当含水率超出该范围时，应进行必要的洒水及晾晒处理。砂砾卵石土路基碾压施工时，压实速率和遍数需严格控制，首先选用振动压路机进行1遍静压，碾压速率控制在35 km/h，静压完毕后现场技术人员及时对松铺高层进行测量，然后再进行5遍左右的振动179Construction&DesignForProject工程建设与设计压实，碾压速率控制在1.41.8 km/h，并严格遵循先两侧后中间、高频低幅、紧跟慢压、先低后高等原则，确保激振力不得低于40 t。碾压施工中碾压轮迹重叠带需控制在4050 cm，且前后相邻段之间重叠宽度需在101.5 m，全场碾压施工需直至无任何明显轮迹为止5。5砂砾卵石土路基填筑施工质量检测砂砾卵石土路基碾压阶段中，首先对碾压前后的高差进行检测，松铺厚度为30 cm时，不同碾压遍数的测点沉降差见表2。分析表2中数据得出，为控制路基沉降变化，碾压遍数应选定为4遍。表 2不同碾压遍数的测点沉降差碾压遍数/遍测点序号沉降差/mm112345372414341021234514105010312345851010641234533333512345-13311路基施工完毕后，选取若干具有代表性的典型路段进行平整度、压实度等指标检测，本项目采用预埋沉降板和水袋法进行检测，检测结果见表3、表4。检测结果表明，砂砾卵石土路基碾压施工完毕后，其空隙率满足规范要求，证实了路基的整体稳定性和强度良好，另外，压实度和平整度均在规范要求范围内，说明采用的施工技术方案合理可行。表 3压实质量检测结果%检测位置孔隙率沉降率压实度检测结果规范要求上路基1#测点2#测点3#测点4#测点5#测点19.3519.8818.6020.1819.1523232323233.583.703.353.723.4598.798.599.098.298.8下路基6#测点7#测点8#测点9#测点10#测点19.2820.4020.2418.6819.6925252525253.533.833.803.573.6498.798.198.299.098.6表 4砂砾卵石土路基表面平整度检测结果平整度/mm8.89.410.2 10.7 7.37.78.57.18.610.3规范要求/mm20项目测点12345678910注：110为检测路段编号。6结语本文就高速公路工程中砂砾卵石土路基填筑技术的应用进行研究，结合实际高速公路路基工程，围绕砂砾卵石土路基工程特性、施工工艺进行展开，并对路基的平整度、压实度进行现场检测。研究结果表明，采用砂砾卵石土路基填筑技术可有效改善路基不均匀沉降变形问题，提高路基结构强度和稳定性，相比于一般路基填筑技术能极大节约施工成本，具有较高的可行性和实用性。【参考文献】1刘小宇.高速公路工程中砂砾卵石土路基填筑技术的应用J.交通世界,2022(14):54-56,60.2任舸.砂砾卵石土路基施工质量检测方法研究J.福建交通科技,2019(6):60-62,84.3阎利.砂砾卵石土路基填筑技术在高速公路工程中的应用J.中国公路,2018(15):102-103.4谢久田.浅谈砂砾卵石土在高速公路路基填筑中的应用J.江西建材,2016(11):147,153.5彭韦.便携式落锤弯沉仪在砂砾卵石土路基检测中的应用J.现代交通技术,2012,9(5):8-11.【收稿日期】2023-01-04180