本发明属于交通工程领域，具体涉及一种高速公路砂砾卵石土路基的施工工艺。
背景技术：
砂砾卵石土作为一种新型的路基填筑材料，由粘土颗粒、粉粒、砂、砾石和表面光滑圆润的卵石按照一定级配组成，其作为粗粒土与普通路基填料相比，具有透水性强，抗剪强度高和整体刚度大等工程特性，是一种比较优良的路基填筑材料，但是现有规范缺乏对砂砾卵石土路基施工的技术指导，因此目前该类填料仅用于低等级公路建设中，造成大量资源的浪费。
由于缺乏施工的技术指导，以及适用的检测手段，目前砂砾卵石土路基施工及质量控制存在的问题主要包括以下几个方面：（1）砂砾卵石土路基均匀性差，采用压实度指标不足以衡量路基填筑质量；（2）砂砾卵石土路基现场干密度测试方法存在局限性，现场干密度测试一般采用灌水法或者灌砂法。砂砾卵石土粒径大，干密度试坑一般要求也大（最大粒径的1.5～2倍），测试工作量很大，精度小。用于现场施工过程控制难度大；灌砂法和灌水法属于破坏性试验，试坑部位回填压实度很难达到原有程度，不利保证路基整体质量；（3）砂砾卵石土是散粒体，粘聚力很小，对地基的不均匀沉降反应灵敏，砂砾卵石土路基的稳定性差；（4）长三角地区降水量大、地下水位高，砂砾卵石土透水性强，雨水和地下水浸入路基易造成路基整体失稳。
技术实现要素：
本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种高速公路砂砾卵石土路基的施工工艺。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种高速公路砂砾卵石土路基的施工工艺，包括如下步骤：
（1）基底处理：砂砾卵石土路基填筑前，对原地面进行表面清理，清除杂物，对于一般耕植土地段，原地面清除表土30cm深，同时用土料回填原地面的坑、洞，并进行压实。
砂砾卵石土路基填筑前，首先应该对原地面进行表面清理，并对基底压实度进行检测，如果基底为松散土，使其重型压实度不小于90%，当砂砾卵石土路基高度小于80cm时，基底压实度不应小于95%。
（2）填料筛选：选用砂砾卵石土为填料，砂砾卵石土中大于5mm的颗粒含量为砂砾卵石土总质量的30%~70%，小于0.075mm的颗粒含量为砂砾卵石土总质量的0~5%；砂砾卵石土的最大粒径不大于松铺厚度的2/3，松铺厚度为30cm时，最大粒径不大于17cm，松铺厚度为40cm时，最大粒径不大于22cm；
（3）摊铺：分层填筑，先摊铺包边土，后摊铺砂砾卵石土；砂砾卵石土的卸料与摊铺同步进行，采用渐进式摊铺法，自卸车沿安排好的砂砾卵石土运行路线，按水平分层、先高后低、先两侧后中央卸料的方法摊铺出一个工作面，然后用推土机进行初平；砂砾卵石土松铺厚度为30~40cm；包边土宽度为0.5m~2.5m，松铺厚度不大于20cm；
（4）碾压：砂砾卵石土压实机械选用单钢轮振动压路机或拖式振动压路机，或与冲击式压路机进行组合；碾压组合为先静压后振压再静压，开始静压遍数为一遍整平，来回轮迹重叠，然后按规定遍数振动碾压，来回轮迹重叠算一遍，最后静压一遍收光，来回轮迹重叠；碾压时先压两侧再压中间，压实路线对于碾轮纵向相互平行，反复碾压；碾压时行与行之间重叠40～50cm，前后相邻区段重叠100～150cm；碾压速度2～4km/h，开始时用慢速；
（5）质量检测：对碾压的路面进行质量检测，不符合标准的重复步骤（4）碾压，符合标准的进入下一道工序；
（6）洒水养生。
本发明的工艺经路基弯沉试验检验，质量满足规范和设计要求。采用本发明的工艺进行高速公路路基构筑，充分利用地方筑路材料，少占良田，节约投资，既能保证路基的强度和稳定以及路面的使用寿命，又能保护环境。并且相比现有灰土路基成本低廉，其和灰土相比，节约工程费用，并减少了取土坑耕地占用费，砂砾卵石土作为填料施工工序简单，松铺厚度比灰土略大，不需要掺加石灰，摊铺整平后即可碾压，缩短了建设工期，可减少人工费用，能带来巨大的经济效益。
具体实施方式
实施例1
（1）基底处理：砂砾卵石土路基填筑前，对原地面进行表面清理，清除杂物，对于一般耕植土地段，原地面清除表土30cm深，同时用土料回填原地面的坑、洞，并进行压实。
砂砾卵石土路基填筑前，首先应该对原地面进行表面清理，并对基底压实度进行检测，如果基底为松散土，使其重型压实度不小于90%，当砂砾卵石土路基高度小于80cm时，基底压实度不应小于95%。
砂砾卵石土路基填筑前应对地基的承载力进行测试，地基的承载力应满足路基不同填筑高度的要求:当填石路基填筑高度小于10m时，地基承载力不宜低于150KPa；当填石路基填筑高度为10-20m时，地基承载力不宜低于200KPa；当填石路基填筑高度大于20m时，路基应宜填筑在岩石基面上。当路堤基底原状土的强度不符合要求时，应进行换填，其换填深度不小于30cm。若遇到不良地基（膨胀土、盐渍土、黄土等）时，应视具体工程条件采取清淤、排水固结、抛石、换填或复合地基等技术措施以加固处理。
（2）填料筛选：选用砂砾卵石土为填料，砂砾卵石土中大于5mm的颗粒含量为砂砾卵石土总质量的30%~70%，小于0.075mm的颗粒含量为砂砾卵石土总质量的0~5%；砂砾卵石土的最大粒径不大于松铺厚度的2/3，松铺厚度为30cm时，最大粒径不大于17cm，松铺厚度为40cm时，最大粒径不大于22cm；
路基填筑中的砂砾卵石土应严格控制粒径组成，填料中大于5mm的颗粒含量应保持在 30%以上、70%以下，严禁大面积出现砂砾卵石土粗颗粒含量大于70%的区域，若粗颗粒含量较多，可剔除一部分粗颗粒，或者在填料中加入适量细颗粒拌合后再进行碾压。砂砾卵石土中的含泥量不宜过高，小于5%为宜，此处规定粒径小于0.075mm 的颗粒含量为含泥量，含泥量过大时必须进行改善。砂砾卵石土的最大粒径应小于摊铺厚度的2/3，当较难判断最大粒径取值时，可将最大粒径取为100mm，大于最大粒径部分的填料要进行人工剔除。现场填料的含水率必须进行严格控制，含水率应控制在最佳含水率的±1%以内，由于不同粗颗粒含量下的砂砾卵石土最佳含水率差别较大，所以应根据颗粒筛分试验的结果判断填料含水率是否满足要求，若含水率过大，应将填料摊开晾晒，若含水率过小，需洒水拌合。砂砾卵石土运至现场后要进行颗粒筛分，含水率测定，粗颗粒含量确定以及确定含泥量，满足前述要求后方可填筑。
（3）摊铺：分层填筑，先摊铺包边土，后摊铺砂砾卵石土；砂砾卵石土的卸料与摊铺同步进行，采用渐进式摊铺法，自卸车沿安排好的砂砾卵石土运行路线，按水平分层、先高后低、先两侧后中央卸料的方法摊铺出一个工作面，然后用推土机进行初平；砂砾卵石土松铺厚度为30~40cm；包边土宽度为0.5m~2.5m，松铺厚度不大于20cm；
其中，包边土选用5%石灰土，石灰采用III级以上灰，在使用前充分消解，并闷料，掺生石灰闷料时间2~3天，掺消石灰闷料时间1~2天，消解后的石灰在7-10天内使用完。包边土具体施工流程如下：
土场按比例掺灰→闷料(掺生石灰闷料时间不少于2d不大于3d，掺消石灰闷料时间控制在 1d～2d)→挖掘机翻拌1～2次确保灰土均匀（必要时用推土机配合翻拌）→灰剂量检测→运料至现场→平整稳压→按比例洒余下的消石灰（在原地表处理和结构层灰剂量不足时）→路拌机翻拌 2～3次→平整稳压随机检查含水量→平整碾压密实达到规定层位压实度要求→视情况洒水养生→报验→进入下道工序。包边土施工每层20cm，在施工卵石土前分两层进行，首先清除修整下承层表面浮土和杂物，并整型和压实；石灰土的拌和采用二次拌和法，第一次加入 60%左右的石灰闷放1-2天，使用时，其余石灰进行第二次拌和，运到现场。对于倒在路基上的石灰土，先用140推土机粗平，一边上土，一边粗平，松铺系数约为1.15左右，填筑厚度带线施工，防止推低或推得过高。推土机整平后，用石灰打上包边土边线，采用挖机对包边土边缘进行修整，保证包边土与砂砾卵石土界面整齐划一。粗平后应随即检测石灰剂量（防止灰剂量的衰减），若灰剂量不足需补足石灰剂量，用路拌机拌和均匀，检测人员检查拌和的均匀性与拌和的深度，检测人员每隔10～20m挖坑检查，防止出现“夹层”现象。
为得到砂砾卵石土的松铺系数，施工时每10m一个断面在距路中心左右幅各1.5m、10m、15m、20m共八个位置设置特征点，从整个特征点的数据计算出砂砾卵石土施工的平均松铺系数，砂砾卵石土松铺厚度40cm的松铺系数为1.13，松铺厚度30cm的松铺系数1.12。选用40cm松铺系数可以提高施工效率。
（4）碾压：碾压前对待压层的松铺厚度、平整度和含水量进行检查；在砂砾卵石土含水量5.5%时进行碾压。砂砾卵石土压实机械选用单钢轮振动压路机或拖式振动压路机，或与冲击式压路机进行组合；碾压组合为先静压后振压再静压，开始静压遍数为一遍整平，来回轮迹重叠，然后按规定遍数振动碾压，来回轮迹重叠算一遍，最后静压一遍收光，来回轮迹重叠；碾压时先压两侧再压中间，压实路线对于碾轮纵向相互平行，反复碾压；碾压时行与行之间重叠40～50cm，前后相邻区段重叠100～150cm；碾压速度2～4km/h，开始时用慢速；
优选采用单钢轮振动压路机碾压，压实吨位为20t以上，振动频率25-32Hz，振幅1.5mm以上，碾压速度2-4km/h；其中，振动碾压的次数为，对于30cm松铺厚度，振动碾压4~5遍；对于40cm松铺厚度，振动碾压5~6遍。
（5）质量检测：对碾压的路面进行质量检测，不符合标准的重复步骤（4）碾压，符合标准的进入下一道工序。其中，砂砾卵石土的检测指标采用沉降差，控制标准值定为4mm，保证每个检测区段内所有测点沉降差均小于异常值5.8mm；每个检测区段内所有检测点沉降差小于4mm的保证率不低于 95%。
（6）洒水养生。