公路路基施工技術(shù)的探討

王海鳴

摘要：

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，我國公路在設(shè)計與施工方面都有了很大進(jìn)步。本文從公路路基的基本概念開始入手，詳細(xì)介紹了公路路基的施工技術(shù)，值得參考推廣。

關(guān)鍵詞：公路路基 施工技術(shù) 填筑排水

公路路基，是路面的基礎(chǔ)，是公路工程的重要組成部分。路基承受由路面?zhèn)鱽淼慕煌ê奢d，是路面的支承結(jié)構(gòu)物，它必須具有足夠的強度、穩(wěn)定性和耐久性。

公路路基施工是整個公路施工工程的關(guān)鍵所在，稍有偏差，將給整個工程埋下質(zhì)量隱患。例如，在公路施工中常會遇到諸如軟土路基，黃土路基等不良路基，如不加以特別處理，會引起填方路堤施工后沉降或不均勻沉陷，路面縱橫坡變碎，平整度下降，導(dǎo)致行車顛簸等，嚴(yán)重影響公路的正常使用，造成大量的人力、物力、財力浪費。因此，路基施工應(yīng)根據(jù)施工當(dāng)?shù)氐匦?、地質(zhì)狀況、公路等級、所在地區(qū)的氣候、結(jié)合施工填挖方平衡來選擇施工方法。

公路路基的強度和穩(wěn)定性很大程度取決于路基填料的性質(zhì)及其壓實的程度。從現(xiàn)有條件出發(fā)，改進(jìn)填土要求和壓實條件是保證路基質(zhì)量最有效和經(jīng)濟(jì)的方法。

一、路基壓實工藝

⒈影響路基壓實的因素分析

（1）填筑路基的材料，由于不同填料的性質(zhì)存在較大的差異，須根據(jù)要求因地制宜地選擇。

（2）填筑材料的含水量是影響路基壓實的重要因素。在填筑材料中，除填石及含石量大于的土石混填料外，其它各種材料均與含水量有密切的關(guān)系，只有在最佳含水量時壓實，方可得到最大密實度。

（3）狹窄面積和一些特殊部位的壓實。所謂“特殊部位”是指施工段的交界處，構(gòu)筑物的臺背、墻背，施工機具不可達(dá)到的薄弱環(huán)節(jié)。在施工中一定要引起重視，在填筑時，要選擇適宜填料。一般采用小型設(shè)備進(jìn)行碾壓，如平板振動夯實機、手扶雙輪壓路機等，這些部位的實厚度控制在－之間，壓實時嚴(yán)格控制含水量。

（4）碾壓機具和方法是保證壓實質(zhì)量的重要因素。必須根據(jù)填料性質(zhì)和要求達(dá)到的密實度，選用和配置碾壓機具。然后根據(jù)機具性能，確定適宜的松鋪厚度。

⒉壓實機具的配置

每一施工段配置：自重以上、振動力以上的振動壓路機臺、拖式凸輪振動壓路機臺。

⒊土方路堤的壓實和質(zhì)量控制

施工時每填料做一次重型擊實試驗，準(zhǔn)確掌握最佳含水量及最大干容重等控制參數(shù)。施工現(xiàn)場必須配備灑水車，路耙等設(shè)置用于控制含水量。

土的松鋪厚度，在碾壓前用平地機進(jìn)行整平，并將填料含水量控制在比最佳含水量大（根據(jù)氣候情況確定），先靜壓一遍，然后振動碾壓－遍。采用灌砂法檢測壓實度，當(dāng)壓實度檢測合格，并經(jīng)監(jiān)理工程師驗收后，方可進(jìn)行下一層的填筑。

⒋石方及土石混填路堤的壓實和質(zhì)量控制

石方及土方混合料填筑時，必須嚴(yán)格控制石料的最大粒徑及松鋪厚度。要用推土機和平地機整出一個較密實平整工作面。所有填石孔隙要用小石料和石屑人工填滿鋪平，填料不得離析。壓路機碾過程中，繼續(xù)用小石料或石屑填隙，一直進(jìn)行到重輪下，石料不出現(xiàn)松動，表面均勻平整為止，一般需碾壓一遍即可。壓實質(zhì)量控制，采用壓沉值來確定。壓沉值即相鄰兩遍碾壓所產(chǎn)生的相對沉降量。

壓沉值測試方法：在測點上設(shè)置個直徑鋼球，用壓路機將其壓入路堤，使鋼球頂面與路堤表面平順。用精密水準(zhǔn)儀測出鋼球頂面標(biāo)高，用總壓實力的振動壓路機碾壓一遍后，再次測出鋼球頂面標(biāo)高，從而求出相鄰兩遍各點的相對沉降量，即為壓沉值。

二、路基路面排水

水是影響路基強度和穩(wěn)定性的一個重要因素，水的侵蝕會造成許多路基病害。同時，從環(huán)境保護(hù)和不損害當(dāng)?shù)剞r(nóng)田水利設(shè)施考慮，必須做好路基排水，形成排水系統(tǒng)，并與地區(qū)排水規(guī)劃相協(xié)調(diào)，防止因各種原因造成的水患，給路基、路面施工造成不必要的損失。

公路排水主要包括兩個方面：一是地下排水，即減少地下水、農(nóng)田排灌水對路基穩(wěn)定性及其強度的影響；二是路面排水，除將路面的水迅速排出之外，應(yīng)最大限度地減少雨水對路基、路面質(zhì)量的影響，減少因路表水排水不暢或路表水下滲對路基、路面使用性能產(chǎn)生的損害。

1．路面排水。路面排水的任務(wù)是迅速排除路面范圍內(nèi)的降水，減少水從路面滲入，使之不沖刷路基邊坡。路拱橫坡應(yīng)≥2％。 雨水排出路面有二種方式。第一種是集中排水，在硬路肩外側(cè)設(shè)置水泥混凝土預(yù)制塊或現(xiàn)澆瀝青混凝土的攔水帶，以其與硬路肩路面構(gòu)成三角形的集水槽流水，每隔20—50m間距設(shè)一泄水口與路堤邊坡急流槽銜接將雨水排到坡腳排水溝中。設(shè)超高路段的排水通過設(shè)在中央帶的園形開口排水溝或雨水井進(jìn)行排除。第二種是分散排水，除了硬化路肩和加固路基邊坡外，在經(jīng)過地下水位較高的綠洲地帶，也要防止邊坡上部的植草向上生長擋住橫向排水出路造成路表積水。

2．地下排水。路基地下排水仍多用暗溝、盲溝、滲溝、滲井等，其特點是以滲透力式排水，當(dāng)水流量較大，多采用帶滲水管的滲溝。近年研制的帶有鋼圈、濾布和加強合成纖維組成的加勁軟式透水管直徑8-30cm，很適用于地下排水。

三、路基防護(hù)

路基的修筑改變了地層的天然平衡狀態(tài)，以及路基暴露在空間，不斷受各種錯綜復(fù)雜的自然因素侵蝕，因此需要進(jìn)行各種類型的防護(hù)。

1、 坡面防護(hù)。坡面防護(hù)的目的是防止地表水流的沖刷、坡面巖土的風(fēng)化剝落以及與環(huán)境的協(xié)調(diào)。通常措施是采用石砌圬工防護(hù)，混凝土預(yù)制塊護(hù)坡多用在路堤邊坡，連片的及帶窗孔的護(hù)面墻則多用于路塹邊坡。但由于石砌圬工及混凝土防護(hù)存在造價高、易破損等諸多問題。現(xiàn)在，種草防護(hù)技術(shù)應(yīng)用較為廣泛，邊坡較高則采用砌石框格種草防護(hù)，起到改善生態(tài)環(huán)境、美化景觀和坡面防護(hù)的三重效果。破裂的或易于風(fēng)化破碎的巖石路塹邊坡采用錨桿掛鐵絲網(wǎng)或高強塑料網(wǎng)格噴漿或噴射混凝土以及噴射纖維混凝土防護(hù)也有較好的效果。但考慮到石砌圬工及混凝土防護(hù)造價高、易破損等諸多問題，從環(huán)境保護(hù)的角度出發(fā)，建議大力推廣既能改善生態(tài)環(huán)境又美化景觀的種草防護(hù)技術(shù)。

2、沖刷防護(hù)。傳統(tǒng)的方法是用砌石、拋石、鐵絲石籠和擋土墻防護(hù)，改進(jìn)后可以用高強土工格柵代替鐵絲做石籠，用聚脂或聚胺脂類土工織物混凝土護(hù)坡模袋做成的護(hù)面板防護(hù)受水沖擊的邊坡，很能適應(yīng)土體不均勻沉降。

3、支擋防護(hù)。擋土墻用于支擋防護(hù)目前仍占主要地位。①石砌的重力式擋土墻多用于石料豐富、墻高較低、地基較好的場合；②鋼筋混結(jié)構(gòu)的懸臂式擋土墻、扶壁式擋土墻和板柱擋土墻，因其受力比較合理，墻身圬工體積小，也已廣泛應(yīng)用于公路路基的防護(hù)；③垛式擋土墻易于調(diào)整墻的高度，并采用預(yù)制構(gòu)件拼裝，是一種特殊形式的擋土墻。

四、軟土地基處理

近年來，隨著高速公路和一級公路的建設(shè)的迅速發(fā)展，針對軟土地基，在防止路堤失穩(wěn)定、沉降觀測控制、軟土地基處理技術(shù)等方面取得了顯著成果。

1、灰土擠密樁。當(dāng)軟土地層含水量過大或過小時，采取灰土擠密樁。含水率過大可往孔內(nèi)填干土粉或石灰粉，以吸去部分水分，或快速成孔澆灌或邊成孔邊下套管，或成孔后下套管；含水率過小，應(yīng)預(yù)先浸濕加固范圍內(nèi)土層，成孔順序應(yīng)先外圈，后里圈并間隔進(jìn)行；對已成孔，應(yīng)防止受水浸濕，且應(yīng)當(dāng)天回填夯實；為避免夯打造成縮頸堵寒，應(yīng)打一孔，填一孔；當(dāng)樁孔較密，土質(zhì)松軟，應(yīng)采取間隔跳打夯實?？滋盍锨皯?yīng)先夯打孔底3-4錘；根據(jù)試驗測定的密實度要求，隨填隨夯，嚴(yán)格控制下料速度和夯擊次數(shù)；回填料應(yīng)拌合均勻，并控制其含水量；每個孔填料用量應(yīng)與計算用量基本符合；夯錘重不宜小于100Kg；錘型以梨型或棗核型較合適。有利于夯實邊緣土，不宜采用平頭夯錘，落距一般應(yīng)大于2m；如地下水位較高，應(yīng)降低水位后再回填夯實。已出現(xiàn)疏松、斷裂或夾層，應(yīng)全部取出來，按規(guī)定重新填夯灰上，達(dá)到設(shè)計要求。

2．輕質(zhì)路堤。用輕質(zhì)材料填筑路堤可減輕對地基承載力的要求。應(yīng)用粉煤灰填筑路堤，可使路堤自重減輕25％左右。用重型擊實試驗法測定最大干容重為9-12KN／m3。硅鉆型粉煤灰粘性小，不具塑性，但液限在64％左右，最佳含水量37-41％，有良好的壓實性能。粉煤灰路堤邊坡表層1-2m用粘質(zhì)土包覆，以穩(wěn)定邊坡和利于長草，路床頂面用粗粒上封閉厚0．3-0．5m。

3．土工合成材料加固。淺層(一般小于3m厚)的軟土地基可采用先在地表鋪筑土工布，再填筑路堤，土工布起分隔、過濾、排水和加速固結(jié)等作用，從而取代常規(guī)的置換方法。

軟土層厚度3-5m，采用土工布與砂墊層聯(lián)合處治，排水砂墊層的厚度可由50cm減薄至30cm。也有在路堤下面與地表之間鋪設(shè)多層土工織物，利用材料的高抗拉強度克服地基的滑動變形來保持穩(wěn)定，通過控制填土速率，配合超載予壓，使地基迅速固結(jié)。

采用聚丙烯或聚乙烯土工格柵，以及采用網(wǎng)箱席墊處理軟土地基，其主要作用是使地基土和填料向上和向兩側(cè)的位移受到限制，減少局部荷載。采用網(wǎng)箱席墊可減少總沉降量40％左右。

五、黃土陷穴處理

黃土陷穴是黃土地區(qū)路基施工常見的病害。處理時，采用灌砂、灌漿、開挖回填等措施，開挖的方法可以采用導(dǎo)洞、豎井和明挖等。

處理好的陷穴，其上層表面均應(yīng)用石灰與土比例為三比七的石灰土填筑夯實或鋪填老黃土等不透水材料加以改善。石灰土厚度應(yīng)按設(shè)計嚴(yán)格執(zhí)行。如原設(shè)計末要求時，其厚度不宜小于30cm。并將流向陷穴的附近地面水引離，防止形成地表積水或水流集中產(chǎn)生沖刷。

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