浅谈现阶段我国天然砂砾石路基填筑的施工工艺与试验检测

【摘 要】路基填筑是工程施工中重要的一环，如何做好路基填筑已成为现阶段工程施工必须面对的重要问题。在路基填筑中，天然砂砾石这一路基填料颇受青睐， 其可直接用于路基填筑，方便施工，同时可显著降低工程造价。本文就以路基填筑中天然砂砾石为例，从其试验检测以及路基砂砾石施工工艺两方面加以详细分析，希望能给同行提供一些的建议。

【关键词】路基填筑；天然砂砾石；施工工艺；试验检测

1、天然砂砾石的级配

天然砂砾石的级配应满足要求，天然砂砾石取土场位于河床上，以某工程为例，对河床内取不同位置的试样进行颗粒分析。由分析资料可知，天然砂砾石材料级配较差，颗粒偏粗，细集料含量少，不同程度的都有超过５３ｍｍ的颗粒存在，有的甚至达到卵石的标准，材料颗粒组成变异性较大。这主要是因为当地对砂的需用量很大，砂被大量单独开采。作为路基填料既要考虑其质量，还要考虑其经济合理性，同时根据以往道路大修改建工程中的施工经验，直接选用这种天然砂砾石作为路面底基层填筑也取得了良好效果。特别作为路基填筑材料，需求量很大，要完全达到级配要求很难实现。施工关键的问题是如何加强质量管理和施工工艺的控制。

2、施工工艺

2.1 施工放样

按照设计图纸放设道路控制线、道路中心线及边线，且每隔20米设一个桩，标明编号、里程、坐标及高程等。

2.2 基底清理

（1）路基用地范围内的树木、灌木丛等均应在施工前砍伐和移植，砍伐的树木应堆放在路基用地之外，并妥善处理。

（2）路基用地范围内的垃圾，有机物残渣及原地面以下至少100～300mm内的草皮、农作物的根系和表土应予以清除。

（3）清理软弱土或淤泥层，若遇软土层深度过大时，采取卵石挤淤法提前处理。

2.2 路基天然砂砾石施工

（1）根据设计断面分层填筑,第一层50cm，其后每层按松铺系数1.3—1.5控制虚铺厚度填筑,保证每层压实厚度不大于20cm。

（2）路基填土宽度应宽于填层设计宽度,压实宽度不得小于设计宽度,最后削坡，放坡系数不小于1:1.5。

（3）若填方分几个作业段施工，两段交接处不在同一时间填,则先填地段应按1：1坡度分层留台阶；若两地段同时填筑,则应分层相互交叠衔接，其搭接长度，不得小于2m。

2.3 路基摊铺、整平

（1）先用推土机将天然砂砾石层推平，观察砂砾石级配是否均匀合理，若发现大粒径卵石集窝较多，则换填细粒料使之均匀。

（2）天然砂砾石填筑后,应该用刮平机将砂砾石整平平，碾压后路基顶面平整度应达到规范要求，最大间隙应小于20mm。

（3）整平时水准仪跟踪操平，及时检查摊铺厚度及平整度、坡度等。

2.4 路基压实

首先由推土机推平后，用振动压路机稳压1遍，将暴露的潜在的不平整进一步整平。之后启动振力达到20t强振，强振后最后用静压2遍，振压时应错轮1/3碾压，静压时应错轮1/2碾压。直至外观路面平整、无翻浆、无轮迹。

开始时用慢速,最大速度不宜超过4km/ｈ，碾压时直线段由两边向中间，半幅施工时由外向里碾压，小半径曲线段由内侧向外侧纵向式进行，振动压路机振压4～6遍。横向接头重叠0.4～0.5m，前后相邻两区段纵向重叠1.0～1.5m。达到无漏压、无死角，确保碾压均匀。

2.5 验收评定

天然砂砾石每层填筑完成后，应按规范规定进行压实度检测，并且进行验收评定，合格后方可进行下一道工序施工。

3、路基试验检测

3.1 当天然砂砾石分层碾压后应进行压实度检测，以检验其压实效果。现在工程中常用的是灌砂法，也就是利用标准砂测定试洞的体积，从而计算填料湿容重，并根据填料含水量计算填料干容重。再用试验现场测量的干容重与试验室击实试验提供的最大干容重之比，就是压实度。也是评定压实质量的主要指标之一。但由于天然砂砾石颗粒组成并不是很均匀，颗粒成分变化会影响现场检测干容重的结果。实测中往往出现粗料含量多的地方检测的压实度值很高甚至超过100%，而实际上该处并不一定压实；粗料含量少的地方测的压实度值较低不能满足施工规范要求，实际上它有可能已经压实了。所以在实际施工中，为了有效控制质量，可以采用沉降观测法辅助测量压实度。

3.2 沉降观测法,就是对路基的碾压达到规定的碾压遍数后,让压路机对要求的被检点进行复压,同时用水准仪和塔尺观测该点复压前后标高的变化量（即该点的压沉量）,来检测路基质量的方法。砂砾石填筑的路基碾压４—６遍后进行检测。首先用水准仪观测某点的标高,为防止塔尺放错位置,在塔尺周围用白灰画一个圆圈。再用20t以上的振动压路机振压1遍后,将塔尺重新放在白灰画的圆圈内,再检测该点的标高。碾压前后该被检点的标高的变化量,就是该被检点的压沉量。沉降观测法操作方便，可以弥补灌砂法的步骤繁琐，位置不客观，代表性不足。二者互相结合，互相补充。

3.3 沉降观测法与灌砂法的对比

如何把压沉量与压实度联系起来,直接用压沉量检测砂砾石填筑的路基质量。下面将通过沉降观测法和灌砂法的对比试验得出结论。

为了用灌砂法检测压实度,在施工现场对天然砂砾石中粗粒石和巨粒砾石进行过筛,筛孔20mm×20mm，其级配组成20～5mm平均占50%（51.4%、48.6%），2～0.074mm平均占50%（48.6%、51.4%），标准击实试验最大干密度为2.22g/cm3。在施工现场摊铺时，松铺厚度30cm，首先由推土机推平后用20t振动压路机静压1遍，振力达到20t后强振1遍，振力达到25t之后中振2遍，振力达到30t以上强振2遍。最后用静压2遍，将振动松散的路面碾压出一个平整的路面。每振动压实2遍，即进行沉降量的观测,并记录被检点振压前后的标高。碾压完成后，同时利用灌砂法进行检测，计算出现场压实度。

借鉴高速公路施工经验，经过试验可以看出，天然砂砾石采用20t振动压路机是容易压实的。振动压路机碾压第4遍后，灌砂法实测压实度达到95%，实测压沉量为3mm。碾压第6遍后，灌砂法实测压实度达到95%以上，实测压沉量为2mm。碾压第8遍后，灌砂法实测压实度达到100%，实测压沉量为1mm。在实际施工中，用振动压路机对路基的碾压达到规定的遍数后，再让振动压路机对被检点进行复压1遍，要求被检点复压前后的平均压沉量≤1.5mm，最大压沉量≤2mm，是能够满足路基压实标准的。

3.4 天然砂砾石填筑的路基压实结构层完成后进行弯沉值检测,以保证路基的施工质量符合设计要求。部分路基压实结构层弯沉平均值L=79.2（0.01mm），弯沉代表值L1=119（0.01mm）,设计弯沉值是230（0.01mm），弯沉代表值远远小于设计弯沉值。说明砂砾石填筑的路基满足设计要求，同时说明用沉降观测法检测天然砂砾石填筑路基的施工质量是可取的。

结束语：天然砂砾石材料有良好的透水性和水稳定性，成功解决低填方和软弱路基施工的难题，并合理利用当地资源，具有便于施工，有效降低工程造价有良好的经济和理性。但在施工过程中，由于天然砂砾石颗粒组成、粒径差异性较大，给施工带来一定的困难，但通过严格控制材料的进场质量、填筑分层厚度、压实机具、碾压遍数等施工工艺，并结合有效的试验检测手段，就能很好地控制工程质量。施工工艺、质量控制与检验方法在实际施工中要根据不同的情况进行修正。

参考文献

[1]田茂杰;张碧琴;庄传仪;天然砂砾基层材料性能与施工质量控制[J];筑路机械与施工机械化;2008年11期

[2]梅迎军,梁乃兴,李志勇;尺寸效应对砂砾石变形特性的分析[J];重庆交通学院学报;2005年02期

[3]钟海辉,全凯,王技;砂砾石基层的击实特性研究[J];重庆交通学院学报;2005年03期

[4]张世珏,赵鹏;天然砂砾石在湿软路基处理中的应用[J];山西建筑;2008年07期