３. ４ 石质路基施工 

３. ４. １ 填石路堤施工 

填石路堤 (Ｒｏｃｋ － ｆｉｌｌ ｅｍｂａｎｋｍｅｎｔ)指用粒径大于 ４０ｍｍ 且含量超过总质量 ７０％ 的石料 填筑的路堤ꎮ

１. 填料要求 

(１)膨胀岩石、易溶性岩石不宜直接用于路堤填筑ꎬ强风化石料、崩解性岩石和盐化岩石 不得直接用于路堤填筑ꎮ 

(２)路堤填料粒径不大于 ５００ｍｍꎬ一般不超过层厚的 ２ / ３ꎬ不均匀系数 １５ ~ ２０ꎮ 路床底 面以下 ４００ｍｍ 范围内ꎬ填料粒径小于 １５０ｍｍꎮ 

(３)路床填料粒径小于 １００ｍｍꎮ 

２. 填石路堤质量标准 

(１)压实质量标准、施工质量标准分别见表 ３. ８、表 ３. ９ꎮ

(２)填石路堤施工过程中的每一压实层ꎬ可用试验路段确定的工艺流程和工艺参数控制 压实过程ꎻ用试验路段确定的沉降差指标检测压实质量ꎮ 

(３)填石路堤成型后的外观质量标准:路堤表面无明显孔洞ꎮ 大粒径石料不松动ꎬ铁锹 挖动困难ꎮ 边坡码砌紧贴、密实ꎬ无明显孔洞、松动ꎬ砌块间承接面向内倾斜ꎬ坡面平顺ꎮ

３. 填石路堤施工注意事项 

(１)路堤施工前ꎬ先修筑试验路段ꎬ以确定满足相应孔隙率标准的松铺厚度、压实机械型 号及组合、压实速度及压实遍数、沉降差等参数ꎮ 

(２)路床施工前ꎬ先修筑试验路段ꎬ以确定能达到最大压实干密度的松铺厚度、压实机械 型号及组合、压实速度及压实遍数、沉降差等参数ꎮ 

(３)二级及二级以上公路的填石路堤分层填筑压实ꎮ 二级以下砂石路面公路在陡峻山 坡地段施工特别困难时ꎬ可采用倾填的方式将石料填筑于路堤下部ꎬ但在路床底面以下不小 于 １. ０ｍ 范围内仍应分层填筑压实ꎮ 

(４)岩性相差较大的填料应分层或分段填筑ꎮ 软质石料与硬质石料不能混合使用ꎮ 

(５)中硬、硬质石料填筑路堤时ꎬ应进行边坡码砌ꎬ码砌边坡的石料强度、尺寸及码砌厚 度应符合设计要求ꎮ 边坡码砌与路基填筑宜基本同步进行ꎮ 

(６)压实机械宜选用自重不小于 １８ｔ 的振动压路机ꎮ 

(７)在填石路堤顶面与细粒土填土层之间应按设计要求设过渡层ꎮ

３. ４. ２ 土石路堤施工 

土石路堤(Ｅａｒｔｈ － ｒｏｃｋ ｅｍｂａｎｋｍｅｎｔ)指用石料含量占总质量 ３０％ ~ ７０％ 的土石混合材 料修筑的路堤ꎮ

１. 填料要求 

(１)膨胀岩石、易溶性岩石等不宜直接用于路堤填筑ꎬ崩解性岩石和盐化岩石等不得直 接用于路堤填筑ꎮ 

(２)天然土石混合填料中ꎬ中硬、硬质石料的最大粒径不得大于压实层厚的 ２ / ３ꎻ石料为 强风化石料或软质石料时ꎬ其 ＣＢＲ 值应符合表 ３. １ 的规定ꎬ石料最大粒径不得大于压实 层厚ꎮ

２. 质量标准 

(１)中硬、硬质石料土石路堤质量要求: 

①施工过程中的每一压实层ꎬ可用试验路段确定的工艺流程和工艺参数ꎬ控制压实过 程ꎻ用试验路段确定的沉降差指标检测压实质量ꎮ 

②路基成型后质量满足填石路堤质量标准ꎮ 

(２) 软质石料填筑的土石路堤ꎬ应符合土质路堤的质量要求ꎮ 

(３)土石路堤的外观质量标准:路基表面无明显孔洞ꎻ大粒径填石无松动ꎬ铁锹挖动困 难ꎻ中硬、硬质石料土石路基边坡码砌紧贴、密实ꎬ无明显孔洞、松动ꎬ砌块间承接面应向内倾 斜ꎬ坡面平顺ꎮ 

３. 填筑注意事项 

(１)压实机械宜选用自重不小于 １５ｔ 的振动压路机ꎮ 

(２)施工前ꎬ根据土石混合材料的类别分别进行试验路段施工ꎬ以确定能达到最大压实 干密度的松铺厚度、压实机械型号及组合、压实速度及压实遍数、沉降差等参数ꎮ 

(３)分层填筑压实ꎮ 

(４)碾压前使大粒径石料均匀分散在填料中ꎬ石料间孔隙应填充小粒径石料、土和石渣ꎮ 

(５)压实后透水性差异大的土石混合材料ꎬ分层或分段填筑ꎬ不宜纵向分幅填筑ꎻ如确需 纵向分幅填筑ꎬ应将压实后渗水良好的土石混合材料填筑于路堤两侧ꎮ 

(６)土石混合材料来自不同料场ꎬ其岩性或土石比例相差较大时ꎬ宜分层或分段填筑ꎮ 

(７)填料由土石混合材料变化为其他填料时ꎬ土石混合材料最后一层的压实厚度应小于 ３００ｍｍꎬ该层填料最大粒径宜小于 １５０ｍｍꎬ压实后ꎬ该层表面应无孔洞ꎮ 

(８)中硬、硬质石料的土石路堤ꎬ应进行边坡码砌ꎬ码砌边坡的石料强度、尺寸及码砌厚 度应符合设计要求ꎮ 边坡码砌与路堤填筑宜基本同步进行ꎮ 软质石料土石路堤的边坡按土 质路堤边坡处理ꎮ

３. ４. ３ 石方路堑施工 

在山区ꎬ公路路基施工经常遇到石方工程ꎮ 有些石方工程数量大、石质坚硬、工期长ꎬ故 为路基的关键工程ꎮ 爆破是石方路基最有效的方法ꎬ也可用于爆松冻土、淤泥ꎬ开采石料等ꎮ 石方的开挖应根据岩石的类别、风化程度、节理发育程度和周围管线、建筑物等具体情况确 定开挖方式ꎮ 对于软石和强风化的岩石ꎬ能用机械直接开挖的均应采用机械开挖ꎬ也可以采 用人工开挖ꎮ 凡是不能使用机械或人工直接开挖的石方ꎬ则采用爆破施工ꎮ

１. 爆破作用原理 

爆破作用原理是药包点火后产生高温(２０００ ~ ５０００℃ )、高压(１ ~ １. ５ＭＰａ)而发生冲击 波(波速达 １０００ｍ / ｓ)ꎬ使药包体积膨胀千倍以上ꎬ这种爆破足以使岩体破坏而产生碎裂ꎮ 药 包有集中药包、延长药包和分集药包三种类型ꎮ

爆破冲击波由药包中心呈球面向外扩散ꎬ按其破坏程度大致分为四个作用圈ꎬ如图 ３. １１ 所示ꎮ 

(１)压缩圈ꎮ 爆破能使介质粉碎ꎬ产生塑性变形ꎬ在药包周围形成空腔ꎮ

(２)抛掷圈ꎮ 爆破能冲出岩石表面ꎬ介质在重力场下作弹道飞行ꎬ产生抛掷现象ꎮ 介质 产生抛掷的范围边界ꎬ称为抛掷圈ꎮ 

(３)松动圈ꎮ 抛掷圈以外爆炸力大为减弱ꎬ但岩石结构受到破坏而松动ꎮ 大块岩石下落 崩塌ꎬ小块石块经雨水和振动作用缓慢滑坍ꎮ 

(４)振动圈ꎮ 岩石受振动而未破坏的范围ꎮ

２. 爆破器材 

爆破器材包括炸药和引爆材料两类ꎮ

(１)炸药 

黑火药:这是最常用的炸药ꎬ威力小ꎮ 

黄色炸药:又称 ＴＮＴ 炸药ꎬ化学名为硝基甲苯ꎬ粉末状ꎬ不溶于水ꎬ冲击敏感性不大ꎬ需用 雷管起爆ꎮ 

铵梯炸药:又称硝铵炸药ꎬ是 ＴＮＴ 与硝酸铵及少量木粉的混合物ꎬ具有中等威力和一定 敏感性ꎬ可用雷管安全起爆ꎮ 

胶质炸药:是硝化甘油与硝酸钠的混合物ꎬ有剧毒、易爆、不安全ꎬ爆炸威力大ꎬ使用时须 格外小心ꎮ

(２)引爆材料 

有导火线(如鞭炮)和传爆线(用雷管起爆)ꎮ 雷管有火雷管和电雷管ꎮ 火雷管用导火 线点火引爆ꎬ电雷管用电线通电引爆ꎮ 

３. 爆破技术 

(１)常用爆破方法

常用的爆破方法一般包括小炮和大爆破两类ꎮ 小炮用药量在 １( ｔ 以下ꎬ主要包括钢钎 炮、深孔爆破、裸露炮、药壶炮和猫洞炮ꎮ 爆破方法的采用应根据石方集中程度、地形、地质 条件及路基断面形状等具体情况决定ꎮ 

①钢钎炮ꎬ是指炮眼直径和深度分别小于 ７(ｃｍ 和 ５(ｍ 的爆破方法ꎮ 用于工程分散、石 方少的情况ꎮ 

②深孔爆破ꎬ是指炮眼孔径大于 ７５ｍｍ、深度在 ５ｍ 以上(一般深 ８ ~ １２ｍ)ꎬ使用延长药 包的爆破方法ꎬ多用于石方数量较大且较集中的情况ꎮ 

③裸露炮ꎬ是将药包置于被炸体表面或经清理的石缝中ꎬ药包表面用草皮或稀泥覆盖ꎬ 然后进行爆破ꎮ 该法仅用于破碎孤石或大块岩石的二次爆破ꎮ

④药壶炮(葫芦炮)ꎬ是指在炮眼底部用少量炸药经一次或多次烘膛ꎬ使炮眼底部扩大成 药壶形(葫芦形)ꎬ然后将炸药集中装入药壶中进行的爆破ꎬ如图 ３. １２ 所示ꎮ 葫芦炮炮眼较深(一般为 ５ ~ ７ｍ)ꎬ它适用于均匀致密黏土(硬土)、次坚石、坚石ꎮ 对于炮眼深度小于 ２. ５ｍꎬ且节理发育的软石、地下水发育或雨季施工时ꎬ不宜采用ꎮ

⑤猫洞炮ꎬ是指炮眼直径为 ０. ２ ~ ０. ５ｍ、深度为 ２ ~ ６ｍ、炮眼成水平或略有倾斜、用集中 药包进行的爆破方法ꎬ如图 ３. １３ 所示ꎮ 它适用于硬土、胶结良好的古河床、冰碛层、软石和 节理发育的次坚石ꎬ坚石可利用裂隙修成导洞或药室ꎬ这种炮型对大孤石、独岩包等爆破效果较佳ꎮ

⑥大爆破ꎬ是指采用导洞和药室装药用药在 １ｔ 以上的爆破方法ꎮ 大爆破效率高、威力 大ꎬ公路石方开挖一般不宜采用ꎮ 只有当路线穿过孤独山丘ꎬ开挖后边坡不高于 ６ｍꎬ且根据 岩石产状和风化程度ꎬ确认开挖后边坡稳定ꎬ方可采用大爆破方案ꎮ

(２)综合爆破设计原则 

为充分发挥各种爆破方法的特点ꎬ利用地形和地质的客观条件ꎬ在路基石方工程中常采 用综合爆破ꎮ 综合爆破设计应遵循以下原则: 

①在路基石方工程中ꎬ应充分利用地形和地质客观条件及石方集中程度ꎬ全面规划、重 点设计、综合组织群炮ꎮ 

②利用有利地形ꎬ扩展工作面ꎮ 

③综合利用小炮群ꎬ分段分批爆破ꎮ 

ａ. 半填半挖斜坡地形ꎬ采用一字排炮ꎻ在自然坡度较缓的地形ꎬ先用钢钎炮切脚ꎬ改造 地形后再采用一字排炮ꎮ 

ｂ. 路线横切小山包时ꎬ采用钢钎炮三面切脚ꎬ改造地形后ꎬ再在中间用药壶炮爆破ꎮ 

ｃ. 路基加宽ꎬ阶梯较高地形ꎬ采用上下互相配合的小炮群ꎮ 

ｄ. 对拉沟路堑ꎬ采用两头开挖时ꎬ可采用竖眼揭盖、水平炮眼搜底的梅花炮ꎮ 

ｅ. 机械化清方时ꎬ如遇坚石ꎬ可用眼深 ２ｍ 以上钢钎炮组成 ３０ ~ ４０ 个多排多层炮群ꎬ或 采用深孔炮ꎮ 在坚硬岩石中ꎬ为使岩石破碎程度满足清方要求ꎬ可采用微差爆破或间隔药 包ꎮ 遇软石或节理发育的次坚石ꎬ可用松动爆破ꎮ 

(３)爆破施工一般注意事项 

①进行爆破作业必须由经过专业培训并取得爆破证书的专业人员施爆ꎮ 

②爆破前应查明地下有无管线ꎬ必须确保空中缆线、地下管线和施工区边界处建筑物的 安全ꎮ 在开挖附近有加油站、输气管等必须保证安全的建筑设施时ꎬ可采用人工开凿、化学 爆破或控制爆破ꎮ 

③当施爆可能对建筑物地基造成影响时ꎬ应在开挖层边界ꎬ沿设计坡面打预裂孔(减振 ６１ 孔)ꎬ孔深同炮孔深度ꎬ孔内不装药ꎬ孔间距不宜大于炮孔纵向间距的 １ / ２ꎮ 

④炮位设计应充分考虑岩石的产状、类别、节理发育、溶蚀等情况ꎬ避免在两种硬度相差 很大的岩石交界面设置炮孔药室ꎮ 

⑤炮眼的装药量一般为炮孔深度的 １ / ３ ~ ｌ / ２ꎬ特殊情况也不得超过 ２ / ３ꎮ 对于松动爆 破ꎬ装药量可降到炮孔深度的 １ / ４ ~ ｌ / ３ꎮ 

⑥装药时间应尽可能短ꎬ避免炸药受潮ꎮ 装药应自下而上ꎬ自里向外逐层码砌平稳、密 实ꎬ不得在雨雪、大风、雷电、浓雾及天黑进行ꎮ 

⑦爆破后如有瞎炮ꎬ应由原施工人员参加处理ꎮ 对于大爆破ꎬ应找出线头接上电源重新 起爆ꎬ或者沿导洞小心掏出堵塞物ꎬ取出起爆体ꎬ用水灌浸药室使炸药失效ꎬ然后安全清除ꎮ

爆破施工后ꎬ应及时清理松石、危石和堑内土石方ꎬ并修正坡面ꎮ 坡面应顺直、圆滑、大 面平整ꎮ 突出于设计线的石块ꎬ其突出尺寸不应大于 ２０ｃｍꎬ超爆凹进部分尺寸也不应大于 ２０ｃｍꎮ 对于软质岩石ꎬ突出及凹进尺寸均不应大于 １０ｃｍꎮ