淺論公路路基的施工技術(shù)

王世雄

【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。因此，必須重視路基施工，切實(shí)保證路基工程質(zhì)量，為提高公路建設(shè)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益提供切實(shí)的保障。本文結(jié)合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，就路基施工技術(shù)進(jìn)行了論述。

【關(guān)鍵詞】路基；施工；軟土；加固

【Abstract】High strength， stability and durability good roadbed will be a good support system of the pavement structure， help to improve the overall strength of the road and use performance and extend the pavement life， but can also reduce the cost of road construction and road maintenance and repair costs. Therefore， we must pay attention to the roadbed construction， and ensure the quality of subgrade， to improve the economic and social benefits of road construction to provide effective protection. In this paper， the relevant standards and specifications， on roadbed construction technology are discussed.

【Key words】Roadbed；Soft soil；Construction reinforcement

1. 前言

路基作為路面結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)營具有做夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，我國較早就確定以回彈模量作為評價(jià)路基強(qiáng)度和穩(wěn)定性的力學(xué)指標(biāo)，并形成了成套的室內(nèi)外實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)方法和儀器。為了在施工中以物理量指標(biāo)控制工程質(zhì)量從而保證達(dá)到規(guī)定的強(qiáng)度指標(biāo)，廣泛開展了不同土種的最佳含水率和最大密實(shí)度相關(guān)關(guān)系的研究，并同意以重型擊實(shí)試驗(yàn)法作為基本控制指標(biāo)。

2. 路基施工

2.1路基施工的重要性。

（1）路基施工的重要性，突出地表現(xiàn)為對工程質(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。尤其嚴(yán)重的是路基自身存在的問題將后患無窮，難以根治，這會(huì)大大增加公路建成后的養(yǎng)護(hù)維修費(fèi)用。由此可見，必須重視路基施工，切實(shí)保證路基工程質(zhì)量，為提高公路建設(shè)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益提供切實(shí)的保障。

（2）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。所有這些因素的影響都必須加以克服，才能保證路基工程的質(zhì)量。

2.2施工前的準(zhǔn)備工作。路基施工準(zhǔn)備階段包括路基工程施工的總體性的部署、水文和地質(zhì)情況的了解、施工方案和施工進(jìn)度的制定、機(jī)械儀器人員材料的配置和準(zhǔn)備，該階段的準(zhǔn)備工作直接關(guān)系到路基施工能否正常進(jìn)行。

施工前的準(zhǔn)備工作，大致可歸納為：組織準(zhǔn)備、技術(shù)準(zhǔn)備和物質(zhì)準(zhǔn)備三個(gè)方面。

2.2.1組織準(zhǔn)備工作。主要是建立和健全施工隊(duì)伍和管理機(jī)構(gòu)，明確施工任務(wù)，制定必要的規(guī)章制度，確立施工所應(yīng)達(dá)到的目標(biāo)等。

2.2.2技術(shù)準(zhǔn)備工作。

（1）全面熟悉設(shè)計(jì)文件并進(jìn)行施工現(xiàn)場的勘查，核對與必要時(shí)修改設(shè)計(jì)文件；

（2）編制施工組織計(jì)劃；

（3）恢復(fù)路線，施工放樣；

（4）清除施工場地；

（5）臨時(shí)工程，包括施工現(xiàn)場的供電、給水，修建便道、便橋，架設(shè)臨時(shí)通訊設(shè)施，設(shè)置施工用房等。

2.2.3物質(zhì)準(zhǔn)備工作。包括各種材料與機(jī)具設(shè)備的購置、采集、加工、調(diào)運(yùn)與儲(chǔ)存，以及生活后勤供應(yīng)等。

2.3路基施工要點(diǎn)。

2.3.1填挖方案。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，發(fā)難要點(diǎn)是：不同用途水平分層，一保證強(qiáng)度均勻；透水差的用途，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；統(tǒng)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。

2.3.2機(jī)械化施工。機(jī)械化施工組織的基本原則包括施工連續(xù)高效運(yùn)轉(zhuǎn)，確保工程質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)；主導(dǎo)機(jī)械選擇、控制合理，配套機(jī)械的選擇與周圍環(huán)境條件協(xié)調(diào)一致；提高機(jī)械的使用率，滿足均衡使用要求，降低人員的工作強(qiáng)度；安裝調(diào)試簡便，轉(zhuǎn)場運(yùn)輸方便，不形成交叉作業(yè)；降低機(jī)械使用費(fèi)，減少機(jī)械閑置，配套機(jī)械協(xié)調(diào)作業(yè)達(dá)到經(jīng)濟(jì)目的。

2.4施工中常見問題及防治措施。

2.4.1常見問題。常見問題主要有：取土坑設(shè)置時(shí)易出現(xiàn)亂挖亂取土的現(xiàn)象；路堤填筑施工方法錯(cuò)誤或用料不當(dāng)；水網(wǎng)及水田地區(qū)的陸地修筑，有這些地勢平坦，水道縱橫，等問題；多雨潮濕地區(qū)路基施工中易出現(xiàn)的水的影響和土的含水量大的問題；凍融翻漿地區(qū)路基的排水問題及正確的選擇處治方法；填筑路堤壓實(shí)度達(dá)不到要求等問題。

2.4.2防治措施。

2.4.2.1取土坑設(shè)置時(shí)亂挖亂取土的防治。

（1）首先是施工技術(shù)人員應(yīng)掌握路基取土的原則，在思想上已是搗亂去亂挖的危害。路基取土，應(yīng)在支援農(nóng)業(yè)的前提下，結(jié)合具體情況，選擇適當(dāng)?shù)姆绞?，如淺挖寬取、坡地取平、及設(shè)置去土坑。去土坑應(yīng)有正確的形式，應(yīng)考慮能是坑內(nèi)的水排到附近河流、河溝或路基外，土方運(yùn)輸經(jīng)濟(jì)合理，以及將來路基加寬和放緩邊坡的可能性，對營造周邊美觀的環(huán)境需要等；

（2）堅(jiān)持按設(shè)計(jì)文件中的取土規(guī)劃取土，并向施工人和工人做好詳細(xì)技術(shù)交底，按取土規(guī)劃要求有序進(jìn)行；

（3）堅(jiān)持按技術(shù)規(guī)范規(guī)定施工。

2.4.2.2對路堤填筑方法錯(cuò)誤或使用填料不當(dāng)?shù)拇胧?/p>

（1）在施工前認(rèn)真進(jìn)行土質(zhì)調(diào)查檢測，作出用土規(guī)劃，擬頂合理的調(diào)配方案；

（2）采取正確的填筑施工方案和層次安排，填筑施工與方案；

（3）在填筑施工中要加強(qiáng)檢查，發(fā)現(xiàn)問題，及時(shí)糾正。

2.4.2.3在水網(wǎng)及水田地區(qū)的措施。

（1）注意石路基邊緣與水道內(nèi)的高差保持穩(wěn)定路基所必要的最小值，從而盡可能的減少路堤高度，減少占用農(nóng)田的面積；

（2）盡可能采取縱向的運(yùn)土填筑路堤，避免路側(cè)取土，否則硬件路旁去土坑表層的種植土妥善保留，待竣工后，再將其勻鋪與坑底，以便恢復(fù)原有農(nóng)田。妥善安排施工時(shí)間，爭取在晴朗少雨的季節(jié)施工，其計(jì)劃進(jìn)度應(yīng)采取逐段安排推進(jìn)，防止全線鋪開，或程序先后倒置。切實(shí)加強(qiáng)施工排水工作，使之保證有效暢通，特別是雨水排除通道更應(yīng)加以密切關(guān)注。

2.4.2.4多雨潮濕地區(qū)路基施工的措施。

（1）路基施工時(shí)，應(yīng)特別注意排水，機(jī)具停放地、庫房、生活區(qū)域，都應(yīng)選在地勢較高不易被水淹的地方，并要求有可靠排水防洪設(shè)施，預(yù)防洪水造成危害；

（2）開工前的場地準(zhǔn)備工作應(yīng)特別注意排除地面水，低洼地帶沿用地兩邊應(yīng)開挖大斷面的縱向排水溝并引向出水口，在縱向排水溝之間應(yīng)挖掘橫向排水溝并互相貫通疏干地表水，以使地表不積水。含水量過大的過濕土深度在2m以內(nèi)時(shí)，可挖去濕土，換填使用的干土或挖方石渣，兵分層壓實(shí)到要求密實(shí)度。挖去淤泥后將土層濕土翻松，其厚度已能達(dá)到規(guī)定壓實(shí)度為準(zhǔn)，使之成為穩(wěn)定土加固層。當(dāng)有非風(fēng)化大石塊可用時(shí)，在挖去濕土后鋪筑50cm左右石塊層，鑲填石渣后，用重型壓路機(jī)年壓成型，再與其上填筑路堤，當(dāng)軟土的深度大于2m時(shí)，應(yīng)按要求處理。

2.5路基壓實(shí)。

2.5.1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，壓縮性較小；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。土中水分在壓實(shí)過程中起到重要的作用。壓實(shí)開始時(shí)，原狀土相對濕度低，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)人土粒孔隙中，反而促使土粒分離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0qc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，對于地基或下承層強(qiáng)度不足時(shí)，應(yīng)碾壓地基后，再分層填筑壓實(shí)。

2.5.2土基壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)。路面等級越高，對路基強(qiáng)度要求相應(yīng)提高；自然條件越差，對路基的強(qiáng)度與穩(wěn)定性越不利；路基填挖不同，對于路基的強(qiáng)度與穩(wěn)定性亦有差異?；谏鲜龇治?，現(xiàn)行規(guī)定的路基壓實(shí)度K，如表1所列。

3. 路基排水

3.1路基地面排水設(shè)施布置原則。

（1）在路堤天然護(hù)道外，可以設(shè)置單側(cè)或雙側(cè)排水溝，也可用取土坑排水。

（2）路塹應(yīng)在路肩兩側(cè)設(shè)置側(cè)溝。

（3）路塹頂邊緣以外，需設(shè)置單側(cè)或雙側(cè)截水溝。

（4）路基外側(cè)水必須引入河道或橋涵內(nèi)排至路基以外。

3.2路基地面排水設(shè)施。路基地面排水可采用邊溝、截水溝、排水溝、跌水與急流槽、攔水帶、蒸發(fā)池等設(shè)施。

3.3路基地下排水設(shè)施類型。對路基有危害的地下水，應(yīng)根據(jù)地下水類型，含水層埋藏深度，底層的滲透系數(shù)等條件，選用明溝、排水槽、滲水暗溝、滲水隧道、滲井、滲管等。

4. 路基防護(hù)

4.1路基防護(hù)的必要性。路基防護(hù)與加固是保證路基強(qiáng)度和穩(wěn)定性的重要措施之一。路基防護(hù)的重點(diǎn)是路基的邊坡，必要時(shí)包括路肩表面，以及同路基穩(wěn)定有直接關(guān)系的近旁河流與邊坡；路基加固的重點(diǎn)是對幾種不良地基（特別是濕軟地基）的處理，以保證地基有足夠的承載力，確保路面的使用質(zhì)量。

路基浸水后濕度增大，土的強(qiáng)度降低；飽水后土的強(qiáng)度將急劇下降；巖性差的巖體.在水溫變化條件下。會(huì)加劇其風(fēng)化過程?？傊坊砻嬖跍夭钭饔孟滦纬傻目s脹循環(huán)，在溫差作用下形成的干濕循環(huán)，可導(dǎo)致其強(qiáng)度的衰減和剝蝕；同時(shí)受雨水沖刷和地下水浸入，使得路基浸水和表層失穩(wěn)，造成和加劇了路基的水毀病害；在近旁河流的沖擊、淘刷和侵蝕作用下，也會(huì)使路基沉陷、邊坡滑塌。隨著公路技術(shù)等級的提高.為維護(hù)正常的汽車運(yùn)輸，確保行車安全。美化公路環(huán)境，以及減少公路的養(yǎng)護(hù)工作量。路基的防護(hù)與加固更具有重要的意義。實(shí)踐證明，防護(hù)工程無論從保證公路使用品質(zhì)還是提高投資效益上看，都具有舉足輕重的作用。

4.2坡面防護(hù)。為了防止路基坡面溜坍等病害所采取的防護(hù)加固措施。巖上構(gòu)成的裸露路基坡面，其穩(wěn)定性除受自身結(jié)構(gòu)構(gòu)造、巖土性質(zhì)、地形特征的影響外，還受風(fēng)化、水流、地震等自然營力及人類活動(dòng)的影響，往往形成剝落、溜坍、崩塌、沖刷、滑坡等病害。因此，對下列路基邊坡必須采取防護(hù)措施：含黏土顆粒較多、膨脹性較大的黏性土，或含粉土顆粒較多的疏松黏性土；接近軟塑狀態(tài)的黏性土；粉細(xì)砂層；松散的碎石類土；結(jié)構(gòu)松散的黃土和黃土類土；易風(fēng)化的軟弱巖層和風(fēng)化破碎巖層；構(gòu)造破碎帶；膨脹土。

4.3軟土地基加固。

4.3.1灰土擠密樁。當(dāng)軟土地層含水量過大或過小時(shí)，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。對于成孔，應(yīng)防止受水浸濕，且應(yīng)當(dāng)天回填夯實(shí)。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(shí)。 孔填料前， 應(yīng)先夯打孔底3～4 錘。根據(jù)試驗(yàn)測定的密實(shí)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(gè)孔填料用量應(yīng)與計(jì)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。為有利于夯實(shí)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(shí)。已出現(xiàn)疏松、斷裂或夾層，應(yīng)用洛陽鏟全部取出來，按規(guī)定重新填夯灰土，達(dá)到設(shè)計(jì)要求?；彝烈磁浜媳确Q量，攪拌要均勻，干濕要適度。每次下灰厚度、數(shù)量、落錘高度、夯擊次數(shù)要按試驗(yàn)規(guī)定做到前后一致。施工中，要嚴(yán)格按質(zhì)量評定標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行抽樣檢驗(yàn)。

4.3.2土工合成材料加固。淺層（一般小于3m 厚）軟土地基可采用先在地表鋪筑上工布，再填筑路堤。土工布能起到分隔、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。對于厚度為3～5m 的軟土層，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。也可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(qiáng)度克服地基的滑動(dòng)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的40%左右。

5. 結(jié)論

公路路基的施工質(zhì)量對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，對于發(fā)展公路交通事業(yè)，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)。

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