土石混填路基的施工工藝及施工質量控制要點寧夏路橋工程股份有限公司

路基是公路的基礎，路基的質量好壞直接關系到整個公路的使用品質，因此，提高路基強度和穩定性是保證公路交通運行的關鍵。要達到這一目的，必須對路基進行充分壓實，充分發揮路基材料的強度作用，減少路基在行車荷載下產生的形變，增加路基填筑材料的不透水性和強度穩定性，使路基在使用過程中不會由于進一步的壓實而產生有害的變形。

土石混合料具有優良的承載力、剛度和水穩性，適用于路基填筑。特別是地表水系較發達的平原路基填筑。一、土石混填料的優點：二、路基填筑前的準備

1、填料的要求（公路路基施工技術規范要求）1）膨脹巖石、易溶性巖石等不宜直接用于路基填筑，崩解性巖石和鹽化巖石不得直接用于路基填筑。2)天然土石混合填料中，中硬、硬質石料粒徑不得大于壓實層厚的2/3；石料為風化石料或軟質石料時，其CBR值應符合表4.1.2的規定，石料最大粒徑不得大于壓實層厚。2、地基表層處理要求：

三、施工工藝檢測辦法的確定

作為路基填料，本著因地制宜的原則。在石銀高速公路項目設計中，提供的料場為土石混合非均質性路基填料，由于區內以前沒有土石混填路基施工的先例作為參考，且《公路路基施工技術規范》JTGF10-2006中對土石路基的施工及質量控制要求沒有明確的規定和詳細的要求。在路基《公路路基施工技術規范》4.2.4條第3款中規定：

根據以上規定，結合總監辦下發的路基作業指導書，確定土石混填路基施工工藝，并以試驗路段確定工藝流程及工藝參數控制壓實過程。

針對土石混合非均質材料填方壓實的現狀，分析了土石混合料的成因、強度形成機理及存在的問題。在此基礎上，研究土石混合料壓實特性以及最大干密度的外推方法，確定以試驗段得出的碾壓遍數及沉降差和空隙率控制作為土石混合料填筑工地壓實結果控制的方法。

1、松鋪系數及松鋪厚度確定

試驗段根據填料的級配、粒徑，依據公路路基施工技術規范及相關規范的要求選定松鋪厚度為40cm和50cm兩種方案，經過試驗段驗證，確定松鋪系數為1.10。由于填料中大粒經石料占的比例較大，采用松鋪厚度50cm的方案，根據招標文件專用條款規定施工中松鋪厚度為試驗段松鋪厚度的90%，最終確定施工松鋪厚度取45㎝。2、碾壓壓組合合在在試驗驗段實實施過過程中中，通通過試試驗數數據表表明YZ20B振動壓壓路機機強振振5遍后，，沉降降差和和孔隙隙率變變化趨趨于穩穩定，，以此此作為為指導導后續續工程程壓實實遍數數的依依據。。所所以施施工壓壓實遍遍數及及速度度確定定如下下：YZ20B振動壓壓路機機關閉閉振動動一檔檔穩壓壓1遍→YZ20B振動壓壓路機機一檔檔強振振5遍→3Y18T三輪光光輪壓壓路機機一檔檔穩壓壓1遍。一一檔檔行駛駛速度度為35～40米/分鐘。。3、檢驗驗標準準的確確定根根據據填料料的確確定檢檢測方方法為為灌水水法檢檢測。。經經試驗驗確定定，當當路基基碾壓壓至6遍時，，沉降降差和和孔隙隙率趨趨于穩穩定。。沉沉降差差控制制標準準制定定為：：沉降降量不不大于于3㎜，標準準差不不大于于2㎜㎜.上路床床以下下孔隙隙率控控制標標準為為：≤≤13%。最最佳含含水率率為4.0%左右。。外外觀及及平整整度檢檢測標標準：：平整整度不不大于于20㎜㎜，路基基表面面平整整密實實，表表面無無松散散、填填料無無離析析現象象，大大粒徑徑填石石無松松動，，無明明顯輪輪跡和和孔洞洞，表表面及及邊部部無超超粒徑徑石料料，邊邊線順順直。。其余檢檢查項項目同同填石石路基基檢測測標準準。四、土土石混混填路路基施施工工工藝1、準備備工作作:包括填填筑材材料檢檢測，，原地地面處處理，，測量量儀器器和觀觀察埋埋設用用鋼球球的準準備、、路基基三線線放樣樣，兩兩邊線線掛線線等工工作。。2、依據據運輸輸車輛輛的運運輸方方量、、按照照試驗驗所得得的松松鋪厚厚度（（我合合同段段松鋪鋪厚度度按照照45cm控制，，壓實實厚度度為40cm）計算算出每每車填填料的的鋪筑筑面積積，打打上方方格網網線。。3、按照照布設設的方方格網網進行行卸料料，粗粗平，，進行行灑水水燜料料（灑灑水時時需要要控制制含水水量，，根據據原材材料含含水率率和最最佳含含水率率估算算需要要灑水水量。。最佳佳含水水率由由試驗驗路段段得出出為4%左右，，如含含水量量過大大，則則將填填料晾晾干至至最佳佳含水水量±2%以內。。如含含水量量過小小，則則需要要對填填料補補充灑灑水，，達到到壓實實所需需的最最佳含含水量量。原原材料料的含含水率率根據據現場場抽樣樣所得得。一一般燜燜料時時間達達到6小時以以上為為最佳佳）。。4、待填填料燜燜透、、含水水率達達到最最佳時時進行行平地地機精精平，，精平平同時時人工工挑揀揀出超超粒徑徑的石石料（（粒徑徑大于于30cm）。人工工用細粒粒料填補補表面的的空洞，，保證表表面平整整并無離離析現象象。5、埋設鋼鋼球。鋼鋼球采用用直徑8cm的為宜，，便于測測量。鋼鋼球埋設設時根據據路段的的長度和和寬度確確定，最最佳40m為一個斷斷面，每每個斷面面埋設6-10個。6、采用20B以上的振振動壓路路機穩壓壓一邊，，測量鋼鋼球的高高程、記記錄。碾碾壓時有有出現離離析地方方，及時時用細料料填補。。（壓路路機正常常碾壓速速度35-40m/min,沿原輪跡跡往返一一次記一一遍，每每次輪跡跡重合1/2以上）7、壓路機機開至強強振，碾碾壓3遍，根據據現場實實際情況況進行補補水，測測量高程程、記錄錄。補水水至路基基表面濕濕潤且不不沾輪。。8、繼續強強振碾壓壓完成第第5遍碾壓，，自檢合合格后，，報監理理工程師師驗收。。外外觀觀驗收：：平整度度不大于于20mm，路基表表面平整整密實，，表面無無松散、、離析現現象，邊邊坡順直直。沉沉降降差：測測設第5次碾壓完完成后的的高程，，進行第第6次碾壓，，觀測兩兩次高程程差，平平均差≤≤3mm，標準差差≤2mm，即為合合格。隨機抽點點檢測孔孔隙率：：采用灌灌水法檢檢測孔隙隙率，根根據試驗驗段得的的結論，，大于5mm的顆粒含含量在75-80%，孔隙率率≤13%為合格。。9、驗收合合格后用用18B以上的三三輪壓路路機碾壓壓一邊，，消除輪輪跡，繼繼續進行行下一道道工序。。沉降差差不合格格時繼續續碾壓、、測量，，根據現現場需要要及時、、適量補補水。五、施工工控制要要點1、填料的的粒徑為為硬質石石料時最最大粒徑徑不得大大于填筑筑層厚的的2/3；填料為為風化石石或軟質質石時，，應檢測測CBR值是否符符合相關關要求，，粒徑不不得大于于層厚。。2、計算卸卸料面積積，控制制層厚，，如現場場運輸車車輛按18m3/車計算，，則方格格網可按按5m寬、8m長布設，，得到的的松鋪厚厚度為45cm。卸料前前對原路路基表面面灑水，，確保上上下兩層層路基粘粘結良好好。3、埋設鋼鋼球，通通過觀測測鋼球的的沉降量量（振動動碾壓第第5遍和第6遍的高程程差），，確定壓壓實是否否合格。。平均差差≤3mm，標準差差≤2mm。測量沉沉降差時時，將鋼鋼球表面面的土粒粒清理干干凈，確確保測量量精度。。測點布布設要合合理。4、測量儀儀器和碾碾壓機械械的選擇擇：測量量儀器采采用高精精度的電電子水準準儀或蘇蘇光DSZ2水準儀配配合測微微儀和銦銦鋼尺使使用；碾碾壓機械械必須為為20B以上的振振動壓路路機和18B以上的三三輪壓路路機。5、孔隙率率采用灌灌水法檢檢測，影影響因素素較多，，規范中中提到只只作為土土石混填填路基試試驗段壓壓實度標標準，大大面積施施工中不不可用。。其它檢檢測依據據填石路路堤施工工質量標標準進行行檢測。。六、灌水水法檢測測孔隙率率的試驗驗方法灌水法與與灌砂法法的檢測測原理基基本相同同，都是是用來檢檢測土密密實程度度的一種種試驗方方法，不不同點在在于灌水水法適用用于現場場測定粗粗粒土的的密度測測定。1、用灌水水法檢測測土石混混填路基基的孔隙隙率，在在施工中中應根據據試樣的的最大粒粒徑來確確定基板板的尺寸寸和試坑坑的深度度。粒徑徑大于150mm，深度500mm以下的建建議采用用邊長為為800mm，深40mm的金屬方方盤，盤盤中心有有一直徑徑為600mm的圓孔，，粒徑大大于200mm，深度500mm以上的可可以采用用直徑大大一些的的基板。。2、灌水法法試驗所所需的試試驗設備備主要有有：直徑徑為600mm基板一個個、100kg臺秤、10kg電子秤、、酒精、、鋼釬、、毛刷、、大約200kg的水、5mm圓孔篩、、60mm圓孔篩、、塑料薄薄膜、塑塑料桶和和溫度計計等。3、試驗方方法灌灌水法試試驗前必必須先布布設好測測點，測測點隨機機選取后后用毛刷刷清掃干干凈，然然后將基基板放在在測點位位置，鋪鋪塑料薄薄膜標定定基板的的容積。。標定結束束后開始始挖測坑坑，試坑坑直徑為為基板中中心圓的的直徑。。根據坑坑口輪廓廓線進行行下挖，，試坑按按要求下下挖至層層底，對對坑壁要要加以修修整，將將落于坑坑內和坑坑壁周圍圍松散的的顆粒用用毛刷清清掃干凈凈，稱試試坑試樣樣的總質質量mp，稱重后后分別過過60mm與5mm的篩子，，將大于于60mm石料與小小于5mm的細料分分開裝入入編織袋袋中稱重重，分別別計算大大于60mm顆粒含量量、大于于5mm小于60mm的顆粒含含量和小小于5mm的顆粒含含量。取取60mm以下代表表性的試試樣測定定細料含含水率wf，稱取60mm以上石料料檢測含含水率wc。灌水之前為為了使坑壁壁和塑料薄薄膜易于緊緊貼且不使使塑料薄膜膜被坑壁石石料刺破，坑內內鋪設3層180cm*180cm一次性高級級桌布。鋪鋪好后向坑坑內注水，，記錄好注注水的質量量，同時測測定注入水水的溫度便便于修正。。試坑注水水時要輕輕輕的拉住薄薄膜，一邊邊拉松，一一邊注水，，使薄膜與坑坑壁空氣得得以排除，，保證試坑坑容積測量量的準確性性。同時注注意注水的的速度，緩緩緩注入直直至水面與與直尺接觸觸不外溢為為準，稱剩剩余水的質質量。4、數據整理理：1）.計算基板部部分的容積積：VO=(m1-m2)/ρw試中：VO─基板部分容容積（cm3）,計算至0.01m1─儲水桶注入入前水的質質量（g）m2─儲水桶注水水后水的質質量（g）ρw─水的密度(g/cm3)2).按下式計算算試坑的容容積Vv=m/ρw-V0式中：Vv─試坑容積（（cm3）,計算精確至至0.01m──試坑內注水水的總質量量（g）V0─基板部分容容積（cm3）ρw─水的密度（（g/cm3）3).計算濕密度度ρ=m/VVρ─濕密度（g/cm3）m─濕土質量（（g）4）計算含水水率含含水率是是指水的質質量與土顆顆粒質量的的比值，以以百分率表表示。試驗現場采采用酒精燃燃燒法分別別對粒徑60mm以上粗粒料料和60mm以下細粒料料進行含水水率測定。。再計算整整體含水率率：W=WfPf+Wc(1-Pf)式中：W─整體含水率率（%），計算至至0.01Wf─細粒土部分分的含水率率（%）Wc─石料部分的的含水率（（%）Pf─細粒料的干干質量與全全部材料的的干質量之之比

（細細粒料與石石塊的劃分分以粒徑60mm為界限）5).計算試樣的的干密度ρd=ρs/（1+w）ρd─試樣干密度度（g/cm3）w─整體含水率率（%）干土質量：：mS=m/（1+w/100）6).土粒比重試試驗采用《公路土工試試驗規程》JTGE40──2007中的（T0112-1993）比重瓶法法和（T0113-1993）浮稱法或或（T0114-1993）虹吸筒法法測定。土土粒的平平均比重按按下式計算算Gs=1/(P1/Gs1+P2/Gs2)式中：Gs─土粒的平均均比重，計計算至0.01P1─小于5mm的干質量與與全部材料料的干質量量之比（%）P2─大于5mm的干質量與與全部材料料的干質量量之比（%）Gs1─小于5mm顆粒比重Gs2─大于5mm顆粒比重7).計算孔隙率率n=1-d/Gs*100%式中:k──孔隙率d─填料干密度度，g/cm3Gs─填料濕密度度(平均比重)，g/cm3用用灌水法法檢測路基基孔隙率在在在施工中中起到了一一數據指導導施工的作作用，使工工程質量得得到了控制制。但檢測測方法最大大的難處在在于費工費費時，同時時室內最大大干密度的的確定也較較困難，大大面積使用用很不方便便。七、現場CBR試驗在土石石混填路基基中的應用用CBR又稱加州承承載比,由美國加尼尼福尼亞州州公路局首首先提出來來，用于評評定路基和和路面材的的強度指標標。CBR值的含義是是表示試驗驗材料相對對標準碎石石的強度，，為無量綱綱值。1、現場CBR試驗基本原原理1）儀器與材材料荷荷載載裝置；設設有加勁橫橫梁的載貨貨汽車，后后軸重不小小于60KN。

現場測測試裝置：：千斤頂、、測力計、、球座、灌灌入桿、荷荷載板和百百分表等。。2）試驗原理理用用載貨貨汽車作為為反力架，，通過千斤斤頂繼續加加載，使灌灌入桿均勻勻壓入路基基。為模擬擬路面結構構對土基的的應力，在在灌入桿位位置安放荷荷載板，路路基的強度度越高，灌灌入量為25mm或50mm的荷載越大大，即CBR值越大。2、現場CBR值測試結果果1）試驗段概概況試試驗驗選擇了3個段落，虛虛鋪厚度分分別設40cm、50cm和60cm。在試驗段段鋪筑中，，采用現場場CBR試驗、干密密度測量。。沉降差觀觀測和彎沉沉測量等方方法，檢測測土石方的的亞視情況況，研究土土石混填路路基強度增增長的規律律，確定合合理的施工工工藝和合合適的質量量檢測方法法。2）測點的布布設土土石混填料料粒徑大，，碾壓過程程中有粒料料錯動現象象，易造成成檢測的結結果可靠性性降低，所所以在3個試驗段分分別布設2、2、4個主控制點點，每個主主控制點布布設3個控制點，，以保證測測量數據的的可靠性。。3、現場CBR值的測試結結果

試驗驗時，分別別測試靜壓壓1遍，振動2遍、4遍、6遍的現場CBR值。現場CBR值與碾壓遍遍數的關系系根根據現場記記錄的CBR值和碾壓遍遍數得下圖圖1：隨碾壓遍遍數的增加加，CBR值逐漸增加加；碾壓初初期CBR值增增加加較較快快，，后后期期CBR值增增加加緩緩慢慢。。這這與與干干密密度度和和壓壓實實遍遍數數測測試試的的結結果果（（圖圖2）、、沉沉降降率率與與碾碾壓壓遍遍數數測測試試的的結結果果（（圖圖3）是是吻吻合合的的。。通過過不不同同的的虛虛鋪鋪厚厚度度CBR值的的測測定定，，經經過過統統計計可可以以發發現現，，無無論論哪哪種種虛虛鋪鋪厚厚度度，，振振動動穩穩定定后后其其現現場場的的CBR值都都大大于于25，滿滿足足規規范范關關于于路路基基填填料料最最小小強強度度CBR≥≥8%的規規定定，，所所以以CBR值為為25%可作作為為該該路路段段壓壓實實度度的的最最低低標標準準。。CBR平均均值值與與碾碾壓壓遍遍數數關關系系(圖1)CBR值%碾壓壓遍遍數數/遍干密密度度隨隨碾碾壓壓遍遍數數變變化化干密密度度g/cm3碾壓壓遍遍數數/遍沉降降差差和和碾碾壓壓遍遍數數關關系系沉降降差差%碾壓壓遍遍數數/遍2）現現場場CBR試驗驗p-s曲線線分分析析圖圖6-圖8為現現場場CBR值檢檢測測室室，，不不同同碾碾壓壓遍遍數數下下荷荷載載和和沉沉降降的的關關系系曲曲線線。。隨著著碾碾壓壓遍遍數數的的增增加加，，曲曲線線變變緩緩，，路路基基在在相相同同荷荷載載下下沉沉降降逐逐漸漸變變小小，，這這說說明明碾碾壓壓遍遍數數增增大大，，路路基基的的彈彈性性模模量量在在逐逐漸漸增增加加。。這這與與沉沉降降觀觀測測和和干干密密度度的的測測試試情情況況基基本本吻吻合合。。3）現場場CBR值域域干干密密度度、、壓壓實實度度之之間間的的剛剛性性。。由由圖圖可可見見，，CBR值和和干干密密度度壓壓實實度度之之間間呈呈良良好好的的線線性性關關系系，，即即可可用用現現場場CBR值表表示示干干密密度度ρ和壓壓實實度度K，具具體體公公式式為為:ρd=1.819+0.11CBRK=82.5+0.52CBR4）現現場場CBR和壓壓實實度度之之間間的的關關系系彎彎沉沉反反映映的的是是路路