淺談公路土質(zhì)路基施工技術(shù)

賈勇　劉思輝

【摘 要】強(qiáng)度高、穩(wěn)定性和耐久性良好的路基將成為路面結(jié)構(gòu)的良好支承體系，有利于提高路面整體強(qiáng)度和使用性能，延長路面使用壽命，同時(shí)，還可以降低路面工程造價(jià)和公路養(yǎng)護(hù)維修費(fèi)用。本文結(jié)合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范從路基施工、路基填挖、路基壓實(shí)方面，就路基施工技術(shù)進(jìn)行了論述。

【關(guān)鍵詞】路基；施工；填挖；壓實(shí)

1.路基施工的重要性

路基施工的重要性，突出地表現(xiàn)為對(duì)工程質(zhì)量的高標(biāo)準(zhǔn)要求。強(qiáng)度高、穩(wěn)定性和耐久性良好的路基將成為路面結(jié)構(gòu)的良好支承體系，有利于提高路面整體強(qiáng)度和使用性能，延長路面使用壽命，同時(shí)，還可以降低路面工程造價(jià)和公路養(yǎng)護(hù)維修費(fèi)用。反之，若路基工程質(zhì)量低劣，將給路面和路基自身留下許多隱患，路面的使用品質(zhì)和使用壽命會(huì)因此而降低，嚴(yán)重的路基或路面破壞甚至?xí)袛嘟煌?，造成重大?jīng)濟(jì)損失。

路基施工的重要性還在于工程質(zhì)量受到多種因素的不利影響。雖然路基施工主要是開挖、運(yùn)輸、填筑、壓實(shí)等比較簡單的工序，但由于路基施工存在著條件變化大、工程數(shù)量大、施工難度大、施工方法多樣等待點(diǎn)，對(duì)于保證路基工程質(zhì)量有相當(dāng)?shù)碾y度。特別是地質(zhì)不良的特殊路段及隱蔽工程較多的路基，在施工時(shí)常會(huì)遇到復(fù)雜的技術(shù)問題和各種突發(fā)性事故需要處理，可以說路基施工技術(shù)是簡單中蘊(yùn)含著復(fù)雜。

2.路基填挖方案

2.1路堤填筑，按填土順序可分為分層平鋪和豎向填筑兩種方案

分層平鋪有利于壓實(shí)，可以保證不同用途按規(guī)定層次填筑，難點(diǎn)是：不同用途水平分層，一定保證強(qiáng)度均勻；透水差的材料，如黏性土等，一般宜填于下層，表面成雙向橫坡，有利于排除積水，防止水害；同一層次有不同用土?xí)r，接搭處成斜面，以保證該層厚度范圍內(nèi)，強(qiáng)度比較均勻，防止產(chǎn)生，明顯變形。

豎向填筑，指沿路中心線方向逐步向前深填。路線跨越深谷或池塘?xí)r，地面高差較大，填土面積小，難以水平分層卸土，以及陡坡地段上半挖半填路基，局部路段橫坡較陡或難以分層填筑，可以采用豎向填筑方案。

2.2路塹的開挖有全斷面橫挖法和通道縱挖法兩種基本形式

全斷面橫挖法：是對(duì)路塹整個(gè)橫斷面的寬度和深度從一端或兩端逐漸向前開挖的方式稱為全斷面橫挖法。全斷面橫挖法可分為一層橫向全寬挖掘法和多層橫向全寬挖掘法兩種方式。一層橫向全寬挖掘法適用于開挖深度小且較短的路塹。

通道縱挖法：沿路塹縱向挖掘一通道，然后將通道向兩側(cè)拓寬。上層通道拓寬至路塹邊坡后，再開挖下層通道，按此方向土方挖掘和外運(yùn)的流水作業(yè)。直至開挖到挖方路基頂面標(biāo)高，稱為通道縱挖法。 通道可作為機(jī)械通行、運(yùn)輸土方車輛的道路。

3.影響路基壓實(shí)的重要因素和壓實(shí)的機(jī)具選擇與操作

3.1影響路基壓實(shí)的重要因素

（1）土的性質(zhì)：不同土質(zhì)的壓實(shí)性能差別較大。一般來說非粘性土的壓實(shí)效果較好，其最佳含水量較小、最大干密度較大，在靜力作用下，壓縮性較??；在動(dòng)力作用下特別是在振動(dòng)作用下很容易被壓實(shí)。粘質(zhì)土、粉質(zhì)土等分散性土的壓實(shí)效果較差，主要是由于這些細(xì)分散性的土顆粒的比表面積大、粘聚力大、土粒表面水膜需水量大，最佳含水量偏高，而最大干密度反而偏小。

（2）土的含水量：不同濕度下的土質(zhì)，用同樣壓實(shí)功能來擠壓，將獲得不同的密實(shí)度和不同的強(qiáng)度。壓實(shí)開始時(shí)，原狀土相對(duì)濕度低，土顆粒之間的內(nèi)摩阻力大，因而外力難以克服，故壓實(shí)的干密度小，表現(xiàn)出土的強(qiáng)度高，密度低；當(dāng)相對(duì)濕度緩慢增加時(shí)，水分在土粒間起潤滑作用，壓實(shí)的結(jié)果使被壓材料（土粒）得以重新調(diào)整排列位置，達(dá)到較緊密的程度，表現(xiàn)出密度增大，但與此同時(shí)，由于水的作用，內(nèi)摩阻力有所減小，因而強(qiáng)度繼續(xù)下降。當(dāng)含水量繼續(xù)增加，達(dá)到一定值（最佳值）時(shí)，水的潤滑作用已經(jīng)足夠。當(dāng)水分過多，使起潤滑作用以外多余水分進(jìn)人土?？紫吨校炊偈雇亮７蛛x而不易得到良好壓實(shí)效果，從而降低了土的干密度；又由于土粒問距增大，內(nèi)摩阻力與粘結(jié)力減小，使土的強(qiáng)度也隨之減小。這就是說，在一定功能的壓實(shí)作用下，含水量的變化會(huì)導(dǎo)致土的干密度隨之變化，在某一含水量（最佳含水量）下，干密度達(dá)到最大值（最大干密度）。各種土的最佳含水量大小不同，一般地，土在天然狀態(tài)下的含水量值很接近于最佳含水量，因此，在施工作業(yè)中，新卸填土應(yīng)當(dāng)立即推平壓實(shí)。達(dá)不到最佳含水量的路基填筑用土，宜翻曬或?yàn)⑺?/p>

（3）碾壓時(shí)的溫度：在路基碾壓過程中，溫度升高可使被壓土中的水粘滯度降低，從而在土粒問起潤滑作用，易于壓實(shí)。但氣溫過高時(shí)，又會(huì)由于水分蒸發(fā)太快而不利于壓實(shí)。溫度低于0度時(shí)，因部分水結(jié)冰，產(chǎn)生的阻力更大，起潤滑作用的水更少，因而也得不到理想的壓實(shí)效果。

（4）地基或下承層強(qiáng)度：在填筑路堤時(shí)，若地基沒有足夠的強(qiáng)度，路堤的第一層難以達(dá)到較高的壓實(shí)度，即使采用重型壓路機(jī)或增加碾壓遍數(shù)，也只能是事倍功半，甚至使碾壓土層起“彈簧”。因此，對(duì)于地基或下承層強(qiáng)度不足的情況，填筑路堤時(shí)通常采取以下措施處理：①填筑路堤之前，應(yīng)先碾壓地基：②若地基有軟弱層，則應(yīng)用砂礫（碎石）層處理地基；③路塹處路槽的碾壓，先應(yīng)鏟除30-40cm原狀土層并碾壓地基后，再分層填筑壓實(shí)。

3.2壓實(shí)的機(jī)具選擇與操作

碾壓機(jī)具和方法：壓實(shí)機(jī)具和方法對(duì)壓實(shí)的影響反映在以下幾個(gè)方面；①壓實(shí)機(jī)具不同，壓力傳布的有效深度也不同。一般地，夯擊式機(jī)具的壓力傳布最深，振動(dòng)式次之，碾壓式最淺。根據(jù)這一特性即可確定各種機(jī)具的最佳壓實(shí)度。然而，同一種機(jī)具的壓實(shí)作用深度，在壓實(shí)過程中并不是固定不變的。如鋼筒式壓路機(jī)，開始碾壓時(shí)，因土體松軟，壓力傳布較深，但隨著碾壓次數(shù)的增加，上部土層逐漸密實(shí)，土的強(qiáng)度相應(yīng)提高，其作用深度就逐漸減小了。②壓實(shí)機(jī)具的質(zhì)量較小時(shí)，碾壓遍數(shù)越多（即時(shí)間越長），土的密實(shí)度越高，但密實(shí)度的增長速度則隨碾壓遍數(shù)的增加而減小。并且密實(shí)度的增長有一個(gè)限度，達(dá)到這個(gè)限度后，繼續(xù)以原來的施壓機(jī)具對(duì)土體增加壓實(shí)遍數(shù)則只能引起彈性變形，而不能進(jìn)一步提高密實(shí)度（從工程實(shí)踐來看，一般碾壓遍數(shù)在6遍以前，密實(shí)度增大明顯，6～10遍增長較慢，10遍以后稍有增長，20遍后基本不增長）。③碾壓速度越高，壓實(shí)效果越差 應(yīng)力作用速度越高，變形量越小。土的粘性越大，影響就越顯著。因此，為了提高壓實(shí)效果，必須正確規(guī)定碾壓的行駛速度。前述的第一種情況，土的變形隨時(shí)問延長而增加，但增加的速度則隨壓實(shí)遍數(shù)的增長而逐漸減少，產(chǎn)生這種情況的原因，是土體的荷載作用下逐漸達(dá)到密實(shí)，強(qiáng)度即隨之提高，于是變形就逐漸減小。第二、三種情況，土體已開始出現(xiàn)破壞，即已達(dá)到土的強(qiáng)度極限。破壞時(shí)問（從荷載開始作用至開始破壞時(shí)的時(shí)間）與荷載大小直接有關(guān)，荷載越重破壞時(shí)間越短。施工中，正是按照這一特性而根據(jù)不同的土質(zhì)來選擇機(jī)具和確定壓實(shí)遍數(shù)的。

實(shí)踐證明：土基壓實(shí)時(shí)，在機(jī)具類型、土層厚度及行程遍數(shù)已經(jīng)選定的條件下，壓實(shí)操作宜先輕后重、先慢后快、先邊緣后中間（超高路段等，則先低后高）。壓實(shí)時(shí)，相鄰兩次的輪跡應(yīng)重疊輪寬的1/3，保持均勻壓實(shí)，不漏壓，對(duì)于壓不到得邊角，應(yīng)輔以人力或小型機(jī)具夯實(shí)。壓實(shí)過程中，應(yīng)檢查含水率和密實(shí)度，以達(dá)到符合規(guī)定壓實(shí)度得要求。

4.結(jié)論

公路路基的施工質(zhì)量對(duì)公路的使用性能和壽命影響較大，因此在路基的施工過程中應(yīng)嚴(yán)格規(guī)范和要求施工，針對(duì)不同的路基采用不同的施工方法，因地制宜。修建穩(wěn)定性良好、整體強(qiáng)度高的路基，提高道路的使用性能，降低工程造價(jià)，是公路建設(shè)者自始至終所追求的目標(biāo)。 [科]

【參考文獻(xiàn)】

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