北京市首都公路发展集团有限公司 北京市 100161
摘要：山区高速公路建设中隧道工程是不可缺少的组成部分，为解决隧道弃渣的处置问题，又为了节省投资和保护环境，延崇高速工程利用隧道弃渣作为路基填筑材料的做法在保证路基质量的前提下，节省了公路建设成本，缩短了建设工期，合理有效的平衡了自然资源，为今后高速公路施工提供了一条新的思路。
关键词：山区；弃渣；路基；探讨
引言
当前我国正在大力开展环境保护并严禁自然资源浪费，随之在高速公路建设中对环境保护和资源利用的要求便日益提高。高填方路基对填筑材料的高要求和自然资源的紧张问题与超长、大孔径隧道施工的洞渣弃存问题，成为山区高速公路施工过程中日益突出的矛盾。
1．概述
在高速公路的建设中，要求路基必须有足够的强度，良好的水稳性和耐久性，其施工质量是否达到规范与设计要求，直接影响到后续施工项目的顺利进行。本文结合延崇高速公路工程实例对以隧道弃渣作为路基填筑材料，从施工工艺、质量控制和工期经济效益等方面进行探讨。
延崇高速公路（北京段）工程位于延庆区内，为北京市与河北省张家口地区联系的一条重要道路，也是2019年北京世园会与2022年北京冬奥会的重要联络线。
延崇高速公路呈南北走向，南起兴延高速公路，北至市界，线路全长32.2公里，分为山区段和平原段，其中山区段共有隧道11座，单洞总长28.2公里，共产生洞渣约100余万m3，平原段共有填方90余万m3，填方主要集中在妫川路互通式立交范围主线采用整体式双向四车道，设计速度80km/h，路基最大顶面宽度35m，最大填筑高度约12m。
2．施工工艺保证
2.1 施工工艺流程
.png)
图2-1高填填石路基施工工艺流程图
2.2 隧道弃渣摊铺、整平
由于隧道弃渣粒径大小不一，为满足填石路基施工规范要求，弃渣临时存放场地装车时，弃装粒径大于50cm的洞渣，运至现场后对粒径大于30cm的隧道弃渣现场采用破碎炮进行破碎，使粒径不大于层厚的2/3。
填料用自卸车运至现场，按水平分层，白灰布设方格网，卸料时利用方格网控制卸料间距先低后高，先两边后中间，推土机配合挖掘机整平，其后人工用细石块或石屑找平。填料松铺筑厚度采用55cm进行铺筑，填石路堤边坡与路基填筑同步进行。整平以后测量各点摊铺后标高。路基填筑宽度比设计每侧宽出不小于50cm，使压路机能碾压到路肩边缘。
2.3 碾压
采用26t振动压路机进行碾压。碾压时，按照“先边缘后中间、先慢后快、先静压后振动”的顺序进行操作。第一遍静压，然后先慢后快，由外到内，由弱至强，由外向内、纵向进退式进行。碾压作业时，行间（横向）重叠半幅轮迹，碾压区段间（纵向）重叠1.0～1.5m以上，做到无偏压、无死角、碾压均匀。
碾压方式为静压1遍，弱振1遍（1km/h～2km/h），强振2遍（2km/h～3 km/h），在强振第1遍以后即开始测压实标高。
3、质量保证措施
3.1 单层填石路基压实度保证
3.3.1基本要求
修筑填石路堤时，进行地表清理，逐层水平填筑石块，摆放平稳。填筑层厚及石块尺寸应符合设计和施工规范规定。填石空隙用石碴或石屑嵌压稳定，采用震动压路机分层碾压，压至填筑层顶面石块稳定，自重≥26t压路机振压两遍无明显标高差异。
3.3.2压实度测定
在先前选择测点位置放置一块10cm×10cm钢板，然后每强振一遍均测一次压实标高，并做好记录，并计算每碾压一层以后的平均沉降差和均方差，直至每个点的沉降差均达到要求。
填石路基采用压实沉降差进行压实检测：测量人员在线外架设水准仪，在碾压第3遍时，在原来选定测点位置放好钢板，再用振动压路机强振一遍（速度≤4km/h），测量点位高程，以后每压实一遍测量一次高程。当各点在振动前后的沉降差平均值不大于3mm，标准差不大于3mm时即为合格。
3.4高填段填石路基压实度保证
由于延崇高速工期紧张，90%的填方量集中在妫川路互通式立交，路基填方采用隧道弃渣填筑，填方最大高度11.87m，没有充分的时间通过堆载预压等减小路基工后沉降的传统措施，为进一步提高路基承载能力、增加路基回弹模量、最大程度的减少工后差异沉降，为面层建设提供均匀、稳定的路基基础。对填石路基采用蓝派检测性增强补压，每填高2m实施一次。
根据实验数据，增强压实作业后所获得的沉降量很大，起始10遍最大沉降量达30cm，15~20遍平均沉降达1.8cm，冲击效果明显。20~25遍平均沉降0.5cm，20遍后平均沉降≤2cm，满足《公路冲击碾压应用技术指南》中路基增强补压试验冲击碾压后平均沉降≤3cm的要求。
从而确定每填高2m做一次（20遍）增强性压实措施。
4.工期及经济效益
4.1工期效益
延崇高速地处延庆山区，素土资源稀缺，若采用传统填土路基，土方供应将十分困难，路基施工进度难以保证。且北京北部山区夏冬季降水均较多，不适宜开展土方作业。妫川路互通立交共有填方90万m3，按常规土方施工并考虑天气、土源、运输、施工等因素影响，预计需要工期6个月。
因洞渣填筑路基不受降水、低温等天气影响，且较素土填筑其有成活快、施工机械种类较少、施工布置简单等特点，其日完成量大于素土填筑日完成量。以妫川互通标准断面为例，两种材料每天均可填筑一层，场地为长200m，宽28m，面积5600m2，素土每日填筑量为5600m2×0.2m=1120m3，洞渣填筑量为5600m2×0.5m=2800m3是素土填筑量的2.5倍。考虑到洞渣供应首隧道施工出渣量及山区道路运输困难的影响，洞渣填筑量为素土填筑量的2倍，工期可缩短一半为3个月。
4.2经济效益
由于延庆当地可用于路基填筑的素土资源稀缺，外购素土价格为7.5元/m3，运费20元/m3，碾压成活18元/m3，综合成本45.5元/m3，总成本90万m3×45.5元/m3=4095万元。
洞渣填筑材料费0元/m3，运费22元/m3，碾压成活15元/m3，综合成本37元/m3，总成本90万m3×37元/m3=3330万元。相比填筑素土节约成本765万元，同时节省洞渣处置费90万m3×50元/m3=4500万元，综合节约成本5265万元，且免征建筑垃圾处置用地100余亩，即保护了当地有限的土地资源，又创造路经济效益。
5、结论
通过对延崇高速公路隧道弃渣进行路基石方填筑的技术研究，石方路基施工较传统的土方路基施工有着工艺简单方便，快速灵活、对周边环境影响小、对自然环境无破坏、减少成本等特点。路基填弃渣比填土，具有以下几点明显优势：
1、较之传统的素土填筑材料，隧道弃渣填筑不受雨雪天气影响，能够增加有效工期。
2、石方填筑平均为50cm，有效缩短了路基填筑的施工周期，一定程度上降低了施工成本。
3、通过蓝派检测性增强补压技术及液压振动平板夯有效提高了路基施工质量
4、采用破碎炮破碎对于超粒径控制起到有效的控制作用。
在保证道路结构质量安全的前提下，因地制宜，统筹调配，采用隧道弃渣替代素土作为路基填筑材料取得了很好的经济、社会效益。采用隧道弃渣填筑对于保护耕地，减少取土场、消纳场的设置，快速施工，提高道路路基承载能力，较小工后沉降，对道路总体质量及寿命周期有着十分重要的意义。工程实践证明，在山区与平原段高速公路修建中，隧道弃渣石方填筑施工效果突出，具有施工工艺简单、现场质量易于控制、施工速度快、节省施工费用的优势。
参考文献：
[1]王朝江，李天飞浅析公路施工中填石路基施工技术[J].黑龙江交通科技，2014，01：68-70.
[2]程昊.山区隧道施工弃渣的资源化利用技术研究[J].交通建设与管理，2009，（9）：110-112.
[3]王龙飞，黄永军，王迎兵.宝天高速公路弃渣综合利用与弃渣场环境保护研究[J].交通建设与管理（下半月），2014，（11）：97-104.doi：10.3969/j.issn.1673-8098（x）.2014.11.024.
[4]李哲，李苗，梅华改性隧道弃渣的强度特性试验研究交通节能与环保2013