山区高速公路填石路基试验段试验总结.docx
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山区高速公路填石路基试验段试验总结
填石路基试验段总结
为全面展开填石路基填筑施工,我标段在ZK114+800～ZK115+000段进行了填石路基填筑试验段施工，试验段长200米，具有代表性，满足试验段的施工要求。
按照填石路基试验段施工方案，我部现已成功完成了该试验路段施工，获得了宝贵的试验数据，为大面积的填石路堤施工提供了依据，现将试验段施工情况总结如下：
一、工程概况
贵州省毕节至都格（黔滇界）高速公路T4合同段全线路基挖方1423379m3，利用土石方填方1665296m3，需借方156805万m3。
1、本试验段位于毕节市董地乡街上隧道进口段路基，本次试验段里程桩号为：
ZK114+800～ZK115+000，取料地点为：
K113+317～K113+455路基挖方段。
2、该试验段路基最大填方高度约为22ｍ，岩质为中风化灰岩（工程地质勘查报告）。
二、试验目的
1、选取一段地质条件、断面型式均具有代表性的地段进行填石试验性填筑；在试验过程中记录压实设备类型、机械组合方式、松铺厚度、路基整平方法、碾压遍数、碾压速度、工序、每遍碾压后的路基沉降差。
2、试验后对记录的数据进行总结分析，从而确定最经济的松铺厚度、最佳的机械组合方式及碾压速度、碾压遍数与沉降量间的关系，求出达到规范规定的压实标准时的最佳碾压遍数及压实系数。
3、对各种试验、记录、测量数据进行整理，总结分析，形成试验路段总结报告上报监理工程师审核，同意后进行本合同段的路基填石施工，以保证本合同段路基填筑的质量和工期的有效控制。
三、施工工艺流程图
四、施工人员及设备配置情况如下
1、本次试验段安排路基三队完成，参加施工的主要人员如下：
附表一：
人员配置表
序号
姓名
职务
分工
1
潘彪
项目总工
技术总负责
2
吴建乐
副经理
现场负责人
3
王星星
道路工程师
现场技术负责人
4
钟荣贵
试验工程师
试验负责人
5
金延春
质检员
质量检查
6
罗天国
测量工程师
测量负责人
7
佟婉娟
调度
车辆机械调配
8
祖波
安全员
负责现场安全
2、投入的主要机械设备见下表：
附表二：
机械配置表
序号
设备名称
规格
单位
数量
状况
1
推土机
120推土机
台
1
良好
2
压路机
YZT21
台
1
良好
3
挖掘机
CAT320挖掘机
台
2
良好
4
运输车
红岩金刚
台
5
良好
5
水车
东风
台
1
良好
3、投入的主要试验测量仪器见下表：
附表三：
测量仪器配置表
序号
名称
型号
数量
1
全站仪
徕卡TCR402
1台
2
水准仪
苏光DSZ2
1台
3
钢尺
50米
1把
4
花杆
3米
4根
5
塔尺
5m
1把
6
100Kg电子台秤
100Kg
1台
7
孔隙率检测仪
φ500mm
1套
五、施工过程
1、试验路段施工顺序
整平填筑面并压实、布控制点、画方格测控制点高程运料布料摊铺大粒径料破碎人工补充细料局部找平静压恢复控制点测量高程振动碾压恢复控制点测量高程检测孔隙率和计算沉降量并记录有关数据质量检查对不合格部分进行修整满足规范后记录各项技术指标形成试验段总结报告上报监理工程师审核批准。
2、施工工艺
（1）填前准备
①.路基填筑前先对基底进行整平、碾压处理，确保基底平整、稳固，路基宽度、压实度、平整度、纵横坡等各项指标均应满足规范要求。
且于填石路基试验段施工前四天，利用各类机械设备备料约9000m³，以保证试验段施工的连续性。
②.完成了填石路基填前需要的各项试验：
如原地面压实度检测、岩石的抗压强度、含水率、表观密度；仪器的自制、自校等工作。
（2）测量布点
本次试验路段先用全站仪按纵向间隔20m，放出中桩及两侧横向边缘桩，用石灰作好标记，并在横线方向边缘桩点位上插上木桩，以便尽快恢复控制点，用50m钢尺由中桩向左右侧横线方向定出6m、12m、18m位置；路基纵线方向按5m、10m、15m放出各控制点及路基边桩，用水准仪测出各控制点高程并作好记录。
测量放线：
按监理工程师批准的导线点、水准点（JM16：
X＝2983860.033，Y＝499179.560，H＝1439.159），用全站仪恢复了ZK114+800～ZK115+000段路基中桩、边桩，并在中桩标出相应的里程桩号，路基填筑宽度比设计宽度每侧增加≥30cm。
根据现场车辆装载情况路基中线方格网采用5×6m（可根据现场车辆装载情况进行调整）。
选点并进行标识：
首先在路基填筑前选取7个断面，在路基两侧打桩做出标志，同时每个断面内确定5个点，分别量出距中桩的距离，用水准仪测出各点的标高并做好记录。
路基沉降点设置采用废旧发动机金属气门作为标记，打入土中，便于压路机碾压，并不至于破坏标记。
（3）填料的挖运及布料
①.填料在装车的过程中进行选择性上车，首先将不符合填料粒径要求的较大块填料剔除，进行二次破碎分解；装料时填料粒径应大小搭配，级配均匀的进行上料；每车上料总量应尽量控制均等，运至路基后，堆料时严格按已打好的方格进行后退法卸料。
②.本次土方运输车辆为红岩金刚车，吨位为30t，实际每车土方运载数量约为18立方米，按60cm松铺层厚计算，每车材料铺筑面积30平方米，采用白石灰进行打格划分，方格大小为5×6米，在已平整好的填筑面上每车一格进行布料。
（4）摊铺平整
路基应进行超宽填筑，两边应各超出路基设计宽度的30～50cm，本次试验路段按每侧各超出设计宽度40cm，按事先确定的层厚拉杆挂线。
汽车卸料时按已打好的方格先高后低，先两侧后中央的原则卸料，确保填料按最大松铺厚度所需用量均匀堆放，松铺厚度按已确定的60cm分格、分段卸料，用推土机推平，对个别大的硬质石块采用机械破碎，个别不平处采用人工配合用细石块、石渣找平空隙，路基边部机械处置不到位的采用人工整修，整体整平后，测出松铺厚度是否符合试验要求，一般控制在60±3cm内。
静压1遍后，震动2遍后恢复控制点位，测出控制点高程，并作好记录。
（5）机械碾压方法
本次试验段碾压采用自重20t振动压路机先两边后中央平行操作，前后两次轮迹重叠三分之一以上。
路基两侧加宽碾压以保边坡密实。
碾压时，应顺路基纵向方向碾压，先静压1遍，再开始震动碾压,碾压速度控制在1.5～1.7km/h内，中间碾压次数由弱振到强振，碾压速度控制在2.0～2.5km/h，振幅为1.7mm。
碾压过程中，严禁压路机在已完成的或正在碾压的路段上“调头”和急刹车。
（6）碾压及检测
静压1遍，震动碾压完2遍（往返一次为一遍）后，恢复控制点测量各点标高，开始采用灌水法逐遍检测孔隙率和测量沉降差并将其记录，以后每碾压完一遍即恢复控制点、检测孔隙率、测量沉降差，直到压实层顶面稳定、无下沉、石块紧密、表面平整无轮迹，无明显标高差异，即证明路基碾压质量合格。
六、数据总结
1、沉降差及松铺系数
表1、填石试验段沉降差检测统计表（松铺500mm第一层）
桩号
松铺厚度
碾压4遍
碾压5遍
碾压6遍
碾压7遍
（mm）
压实厚度（mm）
沉降（mm）
压实厚度（mm）
沉降（mm）
压实厚度（mm）
沉降（mm）
压实厚度（mm）
沉降（mm）
ZK114+880
508
444
21
436
8
433
3
432
1
ZK114+900
506
452
18
442
10
440
2
439
1
ZK114+920
511
445
24
433
12
430
3
428
2
ZK114+940
528
455
26
446
9
445
1
445
0
ZK114+960
491
430
20
422
8
419
3
418
1
ZK114+980
514
451
21
440
11
438
2
436
2
平均值
510
433
松铺系数:
1.18平均总体沉降量为：
77mm
表3、填石试验段沉降差检测统计表（松铺600mm第一层）
桩号
松铺厚度
碾压4遍
碾压5遍
碾压6遍
碾压7遍
碾压8遍
（mm）
压实厚度（mm）
沉降（mm）
压实厚度（mm）
沉降（mm）
压实厚度（mm）
沉降（mm）
压实厚度（mm）
沉降（mm）
压实厚度（mm）
沉降（mm）
ZK114+880
610
549
27
535
14
531
4
528
3
526
2
ZK114+900
593
520
26
504
16
499
5
495
4
494
1
ZK114+920
605
536
25
519
17
513
6
510
3
509
1
ZK114+940
603
535
29
516
19
512
4
509
3
507
2
ZK114+960
607
531
25
518
13
513
5
511
2
511
0
ZK114+980
601
515
26
498
17
492
6
490
2
489
1
平均值
603
506
松铺系数:
1.19平均总体沉降量为：
97mm
表3、填石试验段沉降差检测统计表（松铺500第二层）
桩号
松铺厚度
碾压4遍
碾压5遍
碾压6遍
碾压7遍
（mm）
压实厚度（mm）
沉降（mm）
压实厚度（mm）
沉降（mm）
压实厚度（mm）
沉降（mm）
压实厚度（mm）
沉降（mm）
ZK114+880
505
445
21
437
8
434
3
432
2
ZK114+900
502
449
20
442
7
439
3
427
1
ZK114+920
500
443
24
435
8
433
2
430
1
ZK114+940
498
438
25
429
9
427
2
422
1
ZK114+960
497
436
22
427
9
426
1
418
0
ZK114+980
505
444
21
437
7
435
2
432
1
平均值
501
427
松铺系数:
1.17平均总体沉降量为：
74mm
表4、填石试验段沉降差检测统计表（松铺600mm第二层）
桩号
松铺厚度
碾压4遍
碾压5遍
碾压6遍
碾压7遍
碾压8遍
（mm）
压实厚度（mm）
沉降（mm）
压实厚度（mm）
沉降（mm）
压实厚度（mm）
沉降（mm）
压实厚度（mm）
沉降（mm）
压实厚度（mm）
沉降（mm）
ZK114+880
603
546
27
527
19
520
7
517
3
515
1
ZK114+900
585
521
26
504
17
499
5
497
2
488
1
ZK114+920
601
534
28
518
16
512
6
509
3
508
2
ZK114+940
610
533
31
513
20
505
8
502
3
517
1
ZK114+960
592
530
23
515
15
510
5
509
1
509
0
ZK114+980
597
516
28
498
18
491
7
489
2
493
1
平均值
598
505
松铺系数:
1.18平均总体沉降量为：
93mm
2、孔隙率（见报告）
表2-1、填石试验段孔隙率统计表（松铺500mm）
桩号
碾压遍数
孔隙率（%）
设计值（%）
结果
1
2
3
4
5
6
7
8
ZK114+800～ZK115+000
第一层
5
26.3
28.1
28.0
26.5
28.1
27.1
27.3
27.7
≤25
不合格
6
22.1
23.5
23.7
23.5
24.1
22.2
24.6
24.5
≤25
合格
7
19.3
18.6
18.2
18.8
17.4
18.8
17.9
17.6
≤25
合格
表2-2、填石试验段孔隙率统计表（松铺500mm）
桩号
碾压遍数
孔隙率（%）
设计值（%）
结果
1
2
3
4
5
6
7
8
ZK114+800～ZK115+000
第三层
5
25.3
25.2
27.3
26.8
25.9
25.5
25.4
25.7
≤25
不合格
6
24.2
24.1
23.7
22.6
21.8
21.5
21.7
21.8
≤25
合格
7
18.0
16.9
19.1
16.8
16.5
18.5
19.1
19.5
≤25
合格
表2-3、填石试验段孔隙率统计表（松铺600mm）
桩号
碾压遍数
孔隙率（%）
设计值（%）
结果
1
2
3
4
5
6
7
8
ZK114+800～ZK115+000
第二层
5
26.8
28.2
26.1
25.3
25.8
26.0
25.6
25.3
≤25
不合格
6
25.8
25.3
25.5
25.4
25.5
25.3
25.6
25.5
≤25
不合格
7
21.6
20.6
21.7
22.5
21.2
21.6
20.7
21.1
≤25
合格
8
20.2
18.1
18.6
18.0
16.2
16.3
16.7
16.6
≤25
合格
表2-4、填石试验段孔隙率统计表（松铺600mm）
桩号
碾压遍数
孔隙率（%）
设计值（%）
结果
1
2
3
4
5
6
7
8
ZK114+800～ZK115+000
第四层
5
26.5
26.0
26.3
26.4
26.4
25.4
26.4
26.8
≤25
不合格
6
25.5
25.5
25.4
25.3
25.5
26.1
26.9
26.4
≤25
不合格
7
20.4
21.3
21.7
22.2
22.1
22.7
24.1
24.1
≤25
合格
8
17.5
19.1
18.8
18.0
18.3
17.5
18.3
18.1
≤25
合格
七、试验结论及有关填筑参数
根据现场施工情况及检测数据统计结果分析，得出试验结论如下：
（1）、本次填石松铺层厚分两个松铺厚度进行试验（即50cm、60cm），并控制在±3cm以内，采用自重20t压路机进行路基碾压施工，碾压时，顺路基纵向方向碾压，先静压1遍，碾压速度控制在1.5～1.7km/h内，中间碾压次数由弱振到强振，碾压速度控制在2.0～2.5km/h，振幅为1.7mm。
前后两次碾压轮迹需重叠三分之一以上。
（2）、松铺500mm，采用自重20t压路机进行路基碾压只需先静压1遍、弱震1遍、再震动5遍后、再静压1遍收光，其结果能满足施工技术规范要求。
其相邻两次碾压的标高已无明显差异。
松铺600mm时，采用自重20t压路机进行路基碾压需先静压1遍、弱震1遍、再震动碾压6遍后、再静压1遍收光，其结果也能满足施工技术规范要求，其相邻两次碾压的标高已无明显差异。
（3）、采用网格法施工，按5×6米石灰划线，30T自卸汽车每格倒土一车进行上料、推平、碾压。
通过此次试验段施工，各工序所需时间统计如下：
1.挖装运时间：
采用CAT320挖掘机挖装，视岩层爆破破碎情况平均每分钟挖装3.5m3级配较好石料，装满一车需5分钟,CAT320挖掘机平均每分钟挖装2.5m3级配较好石料,装满一车需7分钟,自卸车运输每分钟行进50～100m。
两台挖掘机配五辆自卸车，运距在300m以内挖装并运输至现场需要10分钟，若运距超过1Km且在5Km以内每增加1KM需增加2～3辆装运18m3的运输车。
2.上料摊铺碾压时间：
按每车运输至现场10分钟，每车运输18m3计算，该段约2500m³，全部上料完毕需24个小时，在这期间可以流水作业施工，推平大约为3小时，碾压完毕总共需5小时，基本达到每天上料一层。
我们分析，采用松铺500mm虽然碾压遍数相对较少，但其机械周转过于频繁，且由于岩石较硬，开采填方石料速度较慢、尺寸较大、填筑层数也相对较多。
如采用松铺600mm，虽然一个周期循环相对较长，但能有效利用周期循环中的空余时间，开采石料，更好的利用相对尺寸较大一点的石料，采用大功率压路机（20T）多碾压、机械设备使用频率相对较少，有利于采取流水作业施工，人、机、料充分利用。
综上所述：
考虑到我部填石路基施工队的机械设备配套、爆挖、上料、摊平、碾压时间等综合因素，我们确定：
填石路基采用松铺厚度600mm,按5×6米石灰划线，30T自卸汽车上料，先使用120型推土机粗平，再结合人工精确找平，自重20t以上压路机碾压，先静压1遍，再振动碾压7遍，再静压1遍收光表面，其孔隙率和沉降差就能满足规范要求，且能更好的节约总体时间，加快工程进度，同时质量也能得到保障。
通过本次填石现场碾压试验，我部推荐填石路基施工工艺、施工参数等相关指标如下：
（1）填料开挖及摊铺：
料场开采过程中尽量保证石料的均匀性，最大粒径不超过层厚的2/3采，用30T自卸车运输，后退法卸料（画方格线，方格为5×6米，卸料点均匀分布），推土机初平，人工配合精平。
（2）控制填料松铺厚度在60±3cm，压实厚度约50±2cm，松铺系数试验结果为：
1.19。
（3）机械车辆配置：
挖掘机两台、推土机一台、20T以上压路机一台、装载机一台、30T自卸汽车不少于6辆（按运输距离确定）。
（4）碾压方法：
采用进退错距法，使用自重20t以上的振动压路机。
先静压1遍，碾压速度控制在1.5～1.7km/h内，中间碾压次数由弱振到强振，碾压速度控制在2.0～2.5km/h，震动7遍后，再静压1遍收光，前后两次碾压轮迹重叠1/3以上；碾压完后路基孔隙率、沉降差均能满足设计要求。
（5）质量检验：
按照JTGF80/1—2004《公路工程质量检验评定标准》采用灌水法检测填石路基的孔隙率，结合沉降观测结果检测填石路基质量，施工中采用记录碾压遍数和观测沉降差控制；碾压中相邻两次标高变化无明显差异，即认为合格。
八、检验评定标准
石方路基实测项目表1
项次
检查项目
规定值或允许
偏差
检查方法和频率
1
压实
自重18吨以上压路机振压两遍标高无明显差异
水准仪：
每20m测1个断面，每个断面测5～7点
2
纵断面高程（mm）
+10，-20
水准仪：
每200m测4断面
3
中线偏差（mm）
50
全站仪：
每200m测4点
弯道加HY，YH两点
4
宽度（mm）
不小于设计值
米尺：
每200m测4处
5
平整度（mm）
20
3米直尺：
每200m测4处×10尺
6
横坡（%）
±0.3
水准仪：
每200m测4断面
7
边坡
坡度
不陡设计值
每200m抽查4处
平顺度
符合设计要求
填石路堤压实质量标准表2
分区
路床顶面以下深度（m）
硬质石料（大于60MPa）空隙率（%）
中硬石料（30—60MPa）空隙率（%）
软质石料（小于30MPa）空隙率（%）
上路堤
0.8～1.50
≤23
≤22
≤20
下路堤
>1.50
≤25
≤24
≤22
通过对ZK114+800～ZK115+000段填石路基试验段的成功填筑，表明填石这种路堤填筑方式能够满足我部路基填筑施工要求，符合路基施工技术规范及毕都高速公路的设计要求，同时相对常规路基填筑更具有施工进度快、检测直观、稳定性好、质量易控制的特点，我部认为可以用此方案指导全标段路基填石填筑施工。
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