公路工程填石路基压实技术与质量检测分析

摘要：在山区公路工程施工中，填石路基施工应用广泛。在建设阶段，如何借助填石路基压实技术更为高效地达成目标，已经成为施工与管理单位当前迫切需要探讨的问题。本文以某一公路的施工为例，深入阐述了填石路基压实施工的材料要求、压实过程及方案比选以及质量检测，并总结了其中的核心技术要点，希望对将来相似的工程项目提供有益的参考。

关键词：公路；填石路基；压实技术；质量检测

引言：

我国地域广大，很多公路位于山脉和丘陵地带，在山脉与丘陵地带，地质条件非常繁杂，这些路基填充材料大多是由土与石混合而成，填充材料的颗粒大小分布呈现出不均匀的特点。当前，如何有效地控制填石路基压实度和内部沉降，成为一项迫切需要解决的难题。因此，本研究对道路建设中使用的填充石料路基的施工材料和压实工艺进行了实验性探索，旨在为提升填石路基的压实质量提供参考。

1 公路施工概况

本次所选的公路工程项目其路线方向主要是从南方向北延伸，整条公路的长度大约是9.25公里。通过对实际场地进行的勘察，得知这条公路经过了山区和丘陵的地段。因此，设计利用爆破开挖期间产生土石方的作为路基填料。依据施工量计算，期间使用的土石方大约有30万立方米。

依据地质勘察的报告显示，这条公路经过的山区和丘陵的地段，其主要岩石是花岗岩和石英砂岩。在施工硬质岩路堑边坡时，开挖阶段应当努力确保斜坡的平滑性以及岩石的连续性，而避免使用任何形式的防护技术措施。填方路段，设计选用了C30片石混凝土对高填土石的重力式路堤或道路肩部进行防护。在施工过程中，设计在道路的上方铺设三层土工格栅。此外，需要依据地形设计截流和排水沟渠（见图1）。

图 1 展示了公路填土路基设计示意图

为了确保填石路基的压实施工质量，计划在K2+500到K2+700的路段上进行试验研究，重点探索了填料松铺的厚度和碾压的次数组合等变量对压实效果的具体效应。

2填方石料技术特性

本次试验的路段所使用的填方石料，是从K2＋250～K2＋400路段的挖方路堑得来的。经过对这部分石料进行破碎后，并对其进行了岩性外委检测。检测结果显示，填方石料的主要组成是风化程度较低的坚硬花岗岩，其强度在45～70mPa范围内。去除50cm的大石块之后，与剩下的较小粒径的石料与其他细块混合后，其填方石料不均匀系数介于15～20之间。

3填石路基压实过程及方案

3.1 施工流程

填石路基施工流程图如图 2 所示。

图 2展示了填石路基施工流程图

3.2压实施工方案1

为确定最适宜的压实技术参数，在三个不同的松铺层厚度条件下，依次执行了两轮静压、一轮弱振动碾压和四轮强振碾压作业。当碾压的工作全部完成之后，利用挖试坑和水带法技术手段来检测与路基顶部3.5m的距离部位，填石碾压方式与路基沉降之间的差异；具体沉降差异可以在表格1至表格3查阅：

表1展示了沉降差异与强振碾压遍数的关系（松铺厚60cm）

表2展示了沉降差异与强振的碾压遍数之间的关系（松铺厚50cm）

表3展示了沉降差异与强振碾压遍数间的关系（松铺厚40cm）

3.3压实施工方案2

在三个不同的松铺层厚度条件下，依次执行了两轮静压、两轮弱振动碾压和三轮强振碾压作业。当碾压的工作全部完成之后，利用挖试坑和水带法技术手段来检测与路基顶部3.5m的距离部位，填石碾压方式与路基沉降之间的差异；具体沉降差异可以在请参考表4至表6：

表4：展示了沉降差和强振碾压次数之间的关系（松铺厚60cm）

表5展示了沉降差异与强振碾压次数之间的关系（松铺厚50cm）

表6展示了沉降差异与强振碾压次数之间的关系（松铺厚40cm）

（1）根据上述表格的数据来看，在松铺层厚度为40cm的情况下，进行了3次强振碾压后，沉降差异较小；然而，在具体施工和碾压阶段，很明显地发现填石路基的表层石料存在明显的破损现象，这对于大颗粒的石料互相嵌合和嵌入构成了不利条件；

（2）根据表3的数据，当松铺厚度达到40cm的状态并且进行了四轮强振碾压后，沉降的差值呈现为负数，这意味着压实的工作量已经出现剩余；

（3）综合前述的分析，可以确定方案1是最好的压实施工方法，同时，最理想的铺设松厚度为50cm。

4填石路基质量检测方法

目前，公路工程建设中用于检测填石路基压实质量的主流技术包括面波仪法、沉降差法、压实计法、孔隙率法以及干密度法等。

（1）填石路基的压实层孔的孔隙率具体的质量标准可以在表7中进行查阅；

表7展示了填石路基的压实质量控制指标

（2）为了遵循当前的公路路基施工技术标准要求，特别是填石路基的压实质量标准，一种可行的方法是使用方案1中描述的压实作业技术。这需要按照表2里所给出的50cm松铺层的厚度来进行压实。压实作业完全结束后具体的孔隙率检测数据，请参考表8。表8显示，经过第三遍碾压以后，孔隙率的平均值逐渐降低；碾压完成之后，孔隙率为21.9%，（规范孔隙率应低于23%）。

表格8展示了孔隙率试验检测的数据汇总情况

（3）从K3+635桩开始，每隔20m，在路基横截面上随机选取12个位置进行测定。对各个位置的沉降差异数据进行了测量。发现试验路段的压实工作在填石路基完全完成之后，各压实层之间的沉降差值的平均值都是3mm，请参考表9。因此，当进入正规的工程建设阶段，务必确保填石路基的压实层沉降差维持在3mm以内。

表9:填石路基试验段沉降差检测数据统计表

5结论

1）对于硬填石路基，采用50cm松的铺设厚度来进行压实能够达到更优质的压实效果；

2）在使用20t振动压路机器进行路基压实工程时，通常需要对路基压实层施加7次碾压以达到规定的孔隙率标准，而在这个过程中，该压实层的沉降差异不应超过3mm。

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