超大粒径块石填筑在路堤施工中的应用 柳红印 （新疆阿克苏地区交通运输局，新疆阿克苏８４３０００） 摘要：随着山区经济的发展，我国道路修建工程也不断往山区深入。在山区修筑道路最常见的问题是缺乏路基填筑材料， 与此同时，隧道开挖等施工却产生大量的大粒径块石，其粒径过大不能有效地进行重复利用而弃置，处理废弃大粒径块石会 产生额外的工程支出。本文将两个问题结合处理，研究大粒径块石作为路堤填筑材料的可行性。 关键词：高速公路；超大粒径块石；路堤施工；试验路段 中图分类号：Ｕ４１６．１＋２ 文献标识码：Ｂ ｌ引言 ２工程概述 受山区复杂地形的影响，在山区修建公路时，为满 某高速公路全线长１７６．６０ｋｉｎ，设计时速１００ｋｍ／ｈ， 足设计线形的要求，难免会遇到大量的填挖方施工。 双向四车道，路基宽度为２６．０ｍ。全线隧道 ｒ 程共 填方施工时山区，缺乏合适填料；挖方施工时，经常会 ３０６７７ｍ，共２６座；其中２座特长隧道共长８５７５ｍ；８鹰 出现粒径过大的难以重复利用的块石；为了更好地解 长隧道共长１３６８８ｍ；８座中隧道共长５６９２ｍ；８座短隧 决这两个问题，一般公路路基施工中都会遵循就地取 道共长２７２１ｍ。由于隧道众多，隧道开挖过程中产生 材的原则，将挖方产生的块石弃渣用于路基填筑施工 大量的石料，根据施工现场的实际情况检测，采用隧道 中。本文以具体的高等级公路施工为实例，对超大粒 开挖产生的超大粒径块石作为大部分标段路基填筑材 径块石在路堤施工中的应用进行深入探讨。 料，超大粒径块石的性质如表ｌ所示。 表１ 部分标段超大粒径块石石料性质 收稿时期：２ｏ１７一Ｏｌ一１４ 作者简介：柳红印（１９８３～），男，汉族，河南新野人，专科，工程师，主要从事公路工程施工管理工作。 据 １２ ２ｏｌ７年第２期 柳红印：超大粒径块石填筑在路堤施工中的应用 ３超大粒径块石布放间距及其稳定性分析 ３．１超大粒径块石布放间距分析 （１）试验步骤 ①通过室内试验探讨在不影响路基压实的超大粒 径块石最小间距。在长 宽 高为（２１８＂１０９＂１５１）ｃｍ的 试验箱中，加入１５ｅｍ厚土石填料，将将超大粒径块石 按照２０ｃｍ、３５ｃｍ以及５０ｅｒａ三种间距进行布放，确保其 布放后高度为３０～３６ｃｍ。②在其上部覆盖２０ｃｍ厚的 土石混合料，并将土压力盒埋置于超大粒径块石间距 中心处。③填筑土石混合料２５ｃｍ厚，测量土压力盒初 值。④进行标准夯击，夯击完成后测量土压力盒结束 值。⑤刨去ｌＯｃｍ厚表层土，采用排水法进行超大粒径 块石问的土石混合料密度检测，同时测量土样中的含 石量，通过修正系数得到最终密度和压实效果值。⑥ 按照上述的步骤重复进行超大粒径块石为６５ｃｍ、８０ｃｍ 以及９５ｃｍ间距的试验，记录土压力盒初始值以及标准 夯实后的结束值。为确保试验数据的准确，每个间距 进行三组试验。 （２）试验结果分析 超大粒径块石不同间距时夯实后密度和压实效果 值如表２、图１所示。 表２ 超大粒径块石不同间距的压实效果值 林ｏ．硝 ∞ Ｓ ∞ ３Ｓ 铀 ６５ ∞ 衢 ｎＯ 超｝立径ｉ目ｌ臣（ ） 图１超大粒径块石不同间距的压实效果图 分析表２数据可知，随着超大粒径块石布放间距 的增大，其间的土石混合料压实效果越好；当间距为 ２０ｃｍ时，经过标准夯击后土石混合料处于没有压实状 态；当间距大于等于３５ｃｍ时，经过标准夯击后土石混 合料压实效果显著，图Ｉ可以明显看出其压实效果维 持在１．Ｏ０左右。 表３超大粒径块石不同间距时土压力盒数值分析 ２ｏ１７年第２期 １３ 。一 一 －＿’一 … 一…一・ ● ■ ● ● ● ● ■ ● ● ６ （｜取翱盆 ●ｒ＝－－・’Ｊ Ｌ一工 ● ▲ ● ● Ｓ ４ ３ 一‘∞ 辄 ∞ ５喜 万 ● ● ，＇Ｔ － ● ’ｒ 一『 ：： ■・…～…‘●● ● ｔ ■… ● ■ ● ■ ｔ ‘ ●－…一…＿一… ＿● ● ● ‘ ● ● ● ● ● ‘ ｆ ● ● ； ｉ 。 一ｒ● 一 ●‘ …一●■ 一 ｉ ．Ｉｔ ｊ ｊ ． Ｓ ２ｏ ３５ ５０ ８５ ８０ ９Ｓ ｌ１０ 铟嗣蛲薅露距《∞） 图２超大粒径块石不同间距的土压力 分析表３数据可知，当块石间距为２０ｃｍ时。土压 力盒测得数据显示其土压力值较低，即表明块石间的 土石混合料没有充分压实；当间距为３５ｃｍ时，土压力 值达到峰值，随着间距的增大土压力值略呈下降趋势， 由图３可以看出最终土压力值约为６．５ＫＰａ。 ３．２超大粒径块石稳定性分析 （１）试验步骤 ①在长 宽 高为（２１８＂１０９＂１５１）ｃｍ的试验箱中， 加入１５ｃｍ厚土石填料，按照６５ｃｍ的间距放人两块超 大粒径块石。②上部覆盖２０ｃｍ厚的土石混合料，在距 离块石ｌＯｃｍ、３２．５ｃｍ以及５５ｃｍ处放置三个土压力 盒。③再次在其上部覆盖２５ｃｍ厚的图示混合料，测量 土压力盒初始值。④进行标准夯击，夯击结束后测量 土压力盒结束值。⑤采用排水法对块石间以及其周边 土石混合料进行密度检测，通过修正系数得到最终密 度和压实效果。 （２）试验结果分析 试验结果见表４、表５所示。 表４ 块石周边以及块石问土石混合料压实效果值 ｌ４ ２０ｌ７年第２期 表５ 块石周边以及块石间土石混合料土压力值 注：每组试验中的１号和３号土样均为超大粒径块 石周边土样，２号土样为超大粒径块石中问土样。 分析上表４和表５数据可知，块石周边土样和块石 中间土样的压实度相近，土压力数值差异不大，表明超 大粒径块石周边没有出现明显的松散现象。 ４超大粒径块石填筑路堤施工应用分析 试验路段结构组成为：４ｃｍ厚的罩面＋８ｃｍ厚的沥 青混凝土面层＋１６ｃｍ厚的二灰碎石＋１６ｃｍ厚的二厌碎 石＋土基，结构中的材料参数见表６。 表６ 路面结构材料参数 ４．１弯沉分析 对试验段每车道每隔２０米定一个弯沉测试点，测 试结果如表７所示。 柳红印：超大粒径块石填筑在路堤施工中的应用 分析表中数据可知，车道１和车道２平均值分别为 １９３．４（０．０１ｍｍ）和２１７．９（０．０１ｍｍ），标准差分别为２９．４ 和２６．４，代表值分别为２４１．２（０．０１ｍｍ）和２７４＿３ （０．０１ｍｍ），由此可见车道１和车道２的弯沉测试结果 均满足规范要求的高速公路弯沉规定。 ４．２沉降分析 道路施工完毕６个月后，一般路堤和超大粒径块 石路堤工后沉降观测数据见表８、表９。 表８ 超大粒径块石路堤沉降结果 采取沉降板法观测超大粒径块石填筑路堤工后沉 降，沉降测点布置如图３所示。 ＢＭｄ７ ＢＭｄ ０ Ｋ１Ｏ０＋１００ Ｋｌ００＋２００ Ｋ１００＋３００ ｐ 图３沉降测点布置图 表９ 一般路堤沉降结果 从表８和表９中的数据看出，超大粒径块石路堤工 后沉降比一般路堤工后沉降要低，即表明超大粒径块 石路堤的稳定性较一般路堤的好。 ５结语 逐年来我国交通公路网不断往山区发展，在高速 公路道路修建中，基于就地取材的原则，大多数情况下 般土石混合料路基要好。 参考文献 １孟德林．超大粒径块石填筑路基可行性研究［Ｊ】．公路与汽运， ２０１５，０４． ２孟德林．含超大粒径块石路堤施工工艺研究【Ｊ】．交通世界（建 养．械），２０１５，０７． ３宋杨，孙文君，郭可欣．超大粒径块石间距对其间土石混填料 压实影响研究【Ｊ１．公路，２０１５，１０． ４冯雷．超大粒径块石填筑路堤施工工艺研究【Ｄ】．河北工业大 学，２０１５． 会将隧道开挖的弃石作为路堤填筑材料加以利用。本 文结合具体的工程，通过室内试验分析超大粒径块石 填筑路堤的布放间距及其稳定性，对工程中的超大粒 径块石路堤试验段进行弯沉以及沉降观测，结果表明 超大粒径块石弯沉满足规范要求，同时其稳定性较一 ５张宁．超大粒径块石填筑路基可行性研究［Ｊ】．福建交通科技， ２０１６，０２． ２ｏ１７年第２期 １５
