淺談公路路基施工技術(shù)中常見的問題

王璐WANG Lu；陳玉鍵CHEN Yu-jian；閉芬BI Fen；李強(qiáng)LI Qiang

（云南建設(shè)投資控股集團(tuán)有限公司路橋總承包部，昆明650000）

0 引言

隨著國家西部發(fā)展戰(zhàn)略以及“一帶一路”的建設(shè)需要，我國西部地區(qū)亟需建設(shè)大量公路，而公路建設(shè)質(zhì)量的好壞很大程度受路基作用的影響，路基的施工質(zhì)量對(duì)于道路通行舒適度發(fā)揮關(guān)鍵控制作用。基于此，本文選擇從路基的填土壓實(shí)、路基排水系統(tǒng)、路基邊坡防護(hù)等三方面系統(tǒng)地分析討論路基工程的施工質(zhì)量控制要點(diǎn)。

1 路基的填土壓實(shí)

路基填料壓實(shí)質(zhì)量的好壞可以從填充材料和路基壓實(shí)程度兩方面去考慮，填料的質(zhì)量是路基質(zhì)量的基礎(chǔ)，而壓實(shí)度的控制是路基填筑質(zhì)量控制的關(guān)鍵。因此為保證公路的質(zhì)量，填充材料的選擇和壓實(shí)程度的控制是路基施工中的重中之重。

1.1 路基填料

選擇路基填料要從開挖是否方便、壓實(shí)的難易、強(qiáng)度的高低、防水性能的好壞等幾個(gè)方面綜合去考慮。路基填料的選擇，首先需要考慮的是土石類材料的粒徑，根據(jù)粒徑的不同路基填料包括：巨粒土、粗骨土、砂土、細(xì)粒土等。其中砂土作為路基填料時(shí)通常需混合黏性大的土使用，由于其缺乏可塑性，如果不混填一部分粘性較高的土，路基容易受水蝕、風(fēng)蝕作用破壞，整體穩(wěn)定性下降。按照我國現(xiàn)行的規(guī)范規(guī)定以下幾種類型的土不得直接用作路基填料使用：①含水量超過規(guī)定限值；②液限大于50；③塑性指數(shù)大于26。若需使用以上幾種土作為路基填料時(shí)，一般需要按照規(guī)范規(guī)定進(jìn)行改良處理，這些高液限土經(jīng)改良好，還需要進(jìn)行水穩(wěn)性試驗(yàn)，當(dāng)水穩(wěn)性試驗(yàn)通過后，再進(jìn)行路基填筑試驗(yàn)，經(jīng)檢查方可用作施工；而對(duì)于大多數(shù)的細(xì)粒土，如淤泥質(zhì)土、沼澤土、凍土、有害垃圾、樹根、含腐土等土體則禁止作為路基填料的選擇。在不產(chǎn)生次生環(huán)境污染的前提下，一般的工業(yè)廢棄物（如粉煤灰、煤渣、電石渣高爐渣、鋼渣等）經(jīng)技術(shù)處理后，若能滿足現(xiàn)行規(guī)范對(duì)于穩(wěn)定性的規(guī)定，可根據(jù)實(shí)際情況考慮作為路基填料使用。而對(duì)于石類材料和工業(yè)中的廢渣一般可作為路基填料直接使用。

1.2 路基壓實(shí)

為了保證路堤的穩(wěn)定性和牢固度，在道路路基的填筑施工過程中，應(yīng)采用分層填筑土體并對(duì)土體進(jìn)行夯實(shí)或者壓實(shí)，壓實(shí)度必須滿足符合規(guī)范規(guī)定的密實(shí)度，路基壓實(shí)度滿足要求是道路通行能力的保障，從而使過往車輛能夠平穩(wěn)運(yùn)行，同時(shí)也可降低因長期沉降而導(dǎo)致的路基差異沉降，差異沉降是導(dǎo)致道路通行質(zhì)量下降的主要影響因素。

土體的松鋪厚度以及土壤的含水率是影響路基壓實(shí)度兩個(gè)關(guān)鍵因素。按照規(guī)范要求，單層土體的松鋪厚度一般不允許超過30cm，在某些特殊的情況下松鋪厚度可大于30cm，但要求采用特殊的壓實(shí)工藝；比如在山區(qū)高速公路的填石路基施工時(shí)，受施工長度和路基填料的影響，很難滿足松鋪厚度的要求，此時(shí)一般需要采用強(qiáng)夯施工工藝對(duì)路基進(jìn)行反復(fù)的沖擊碾壓才能確保路基的壓實(shí)度。而對(duì)于普通路基填筑壓實(shí)，需要選擇在土體的最優(yōu)含水量下對(duì)土體進(jìn)行壓實(shí)，土體的含水率處于最優(yōu)含水率附近時(shí)，對(duì)土體的壓實(shí)效果有明顯提升。根據(jù)規(guī)范規(guī)定的錘擊次數(shù)、錘擊重量和落錘距離，對(duì)相同土質(zhì)但含水量不同情況下的土體進(jìn)行多次試驗(yàn)，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析后，可得到最佳的填土密度和含水量。實(shí)驗(yàn)用的土工擊實(shí)儀器采用“普氏標(biāo)準(zhǔn)”（測(cè)試筒直徑為10.12cm，錘面直徑為5.08cm，測(cè)試筒高為11.65cm，錘重量為2.51kg，落錘高度為30.48cm，三層壓實(shí)，每層25 次）。

在實(shí)際工程施工過程中，土體的壓實(shí)程度主要受所使用壓實(shí)機(jī)具和壓實(shí)方法的影響。為保證填筑密度符合標(biāo)準(zhǔn)，施工前應(yīng)進(jìn)行壓實(shí)遍數(shù)和壓實(shí)機(jī)器的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，選擇最佳的方法，并制定施工方案指導(dǎo)施工。路堤填筑土體時(shí)，應(yīng)隨時(shí)從施工現(xiàn)場(chǎng)取樣，并用濕度密度計(jì)檢查含水量和干容重，以保證土體壓實(shí)質(zhì)量。

2 路基排水系統(tǒng)

為保證路基穩(wěn)定需要進(jìn)行收集、疏導(dǎo)地表水和地下水的工作，通常稱為路基排水。水是影響路基穩(wěn)定性的關(guān)鍵因素，雨水沖刷和侵蝕不僅會(huì)從表面破壞路基土體，而且會(huì)從內(nèi)部帶走土體顆粒，導(dǎo)致路基失穩(wěn)。因此，如果沒有適當(dāng)?shù)呐潘到y(tǒng)，積水的侵蝕會(huì)縮短道路使用壽命、影響過往車輛正常交通和破壞路基的整體穩(wěn)定性。因此，在實(shí)際工程中，排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與施工的重要性不可忽視，以下從道路表面、隔離帶和邊坡三部分對(duì)路基排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與施工展開進(jìn)一步的分析討論。

2.1 路面積水的排水設(shè)計(jì)

道路表面積水情況主要取決于路面的平整度、路面橫坡、路面的橫向?qū)挾?、降雨?qiáng)度等因素。一般來說路面的平整度主要取決于路面的施工質(zhì)量、路面的病害等因素；而路面寬度主要由車道數(shù)控制，一般來說雙向四車道，單邊寬度12m 左右，雙向六車道，單邊寬度18m 左右；而降雨強(qiáng)度主要由當(dāng)?shù)氐臍夂蜃鰶Q定，因此路面橫坡設(shè)計(jì)時(shí)，需要綜合考慮路面寬度和氣候的綜合影響，當(dāng)路面寬度較寬，而當(dāng)?shù)亟涤炅亢艹渑媸牵访鏅M坡宜設(shè)大一點(diǎn)。道路表面的積水一般是通過路面橫坡排至路緣，并通過邊坡排至路基兩側(cè)邊溝，也有一些設(shè)計(jì)將路面水體排向中央分隔帶，在中央分隔帶設(shè)置縱向排水溝進(jìn)行排水，而中央分隔帶的水則通過橫向盲溝排向路基兩側(cè)，這種排水方式常常由于盲溝的堵塞引起工程病害，而盲溝設(shè)置在路基內(nèi)部，養(yǎng)護(hù)疏通比較困難，因此這種排水方式目前還存在一些爭(zhēng)議，但總的來說，在中央分隔帶設(shè)置縱向排水溝有利于加速路面排水，下一步需要解決的路基中央分隔帶的過濾問題以及橫向盲溝的疏通技術(shù)，一旦這些問題得到解決，在中央分隔帶設(shè)置排水通道顯然能夠很好地解決路面雍水問題。

2.2 隔離帶的排水設(shè)計(jì)

當(dāng)路基填料以細(xì)粒土為主時(shí)，應(yīng)盡量控制路基土體的含水率，避免因含水率過高引起的路基土體翻漿冒泥等病害。為了控制路基的含水量在一定范圍內(nèi)，在道路表面雨水的排水設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)避免道路中間隔離帶內(nèi)的水沿路基滲入土體內(nèi)。一般情況下，在進(jìn)行隔離帶排水設(shè)計(jì)時(shí)，需要在路基隔離帶下鋪設(shè)防水層，通過防水材料避免中央分隔帶的積水滲入路基內(nèi)部，并引發(fā)進(jìn)一步的工程病害；當(dāng)年降雨量和降雨強(qiáng)度很大時(shí)，可根據(jù)實(shí)際情況額外增加防水層。此外，還需要綜合考慮中央分隔帶的排水問題，只有把中央分隔帶的積水快速排出路基范圍才能夠從根本上杜絕水害。如果防水層上存在大量積水，為了避免積水進(jìn)一步滲入路基，一般設(shè)計(jì)會(huì)在防水層左右兩邊安裝若干根橫向排水管，通過盲溝的形式將積水及時(shí)排放至路基左右兩側(cè)的排水溝；如前所述，橫向排水盲溝需要解決堵塞問題才能確保排水通暢。

2.3 邊坡排水設(shè)計(jì)

道路邊坡排水設(shè)計(jì)通常以道路兩側(cè)設(shè)置排水溝為主。道路邊坡和道路中間隔離帶的綜合排水能力直接影響著排水溝的深度和寬度?？紤]到地下水流量的大小，邊坡的排水設(shè)計(jì)分為大、小流量?jī)煞N。此外當(dāng)路基為高路堤時(shí)，還要特別注意雨水沖刷對(duì)坡面穩(wěn)定性的影響，一般需要在坡面設(shè)計(jì)排水溝，將路面水土通過坡面排水溝引致路基側(cè)溝，避免雨水漫流沖刷引起路基坡體的沖刷破壞。

3 路基邊坡的防護(hù)

路基邊坡防護(hù)同樣是影響路基質(zhì)量的關(guān)鍵因素。一般要先根據(jù)實(shí)際情況來選擇科學(xué)合理的邊坡坡度，然后可以通過修建防護(hù)墻來提高邊坡防護(hù)的效果，除此之外還可以利用植物來達(dá)到邊坡防護(hù)的目的。良好的邊坡防護(hù)可以起到圍護(hù)的作用，減少路基出現(xiàn)崩塌、破壞及滑坡等現(xiàn)象的可能性。

3.1 合理選擇邊坡坡度

邊坡坡率的選擇主要考慮以下幾方面的因素：路基土體的穩(wěn)定性、路基高度、雨水沖刷強(qiáng)度、氣候等。對(duì)于路基高度較高的情況，通過選擇合理的邊坡坡度，可以起到比較好的效果，一般設(shè)計(jì)在選擇邊坡坡率時(shí)，需要參照當(dāng)?shù)卦嫉孛娴钠露冗M(jìn)行綜合考慮，原始地面的坡率反映了土體的自然穩(wěn)定性，在決定邊坡坡率時(shí)是很有價(jià)值的參考對(duì)象。如果選擇的邊坡坡度過分高，不但起不到防護(hù)效果，反而會(huì)提高路基滑坡等災(zāi)害發(fā)生的概率；但如果選擇的邊坡坡度過分的低，基底占用更多的空間卻起不到良好的防護(hù)效果，白白浪費(fèi)土地資源?；诖耍侠磉x擇邊坡坡度對(duì)于邊坡防護(hù)十分有必要。

3.2 修建邊坡防護(hù)結(jié)構(gòu)

邊坡的坡面防護(hù)可以通過修筑防護(hù)結(jié)構(gòu)的形式來防止雨水侵蝕。其中修建水泥防護(hù)墻是用途廣泛也比較常用的邊坡防護(hù)方式，可通過向防護(hù)墻中加入高強(qiáng)度鋼筋來滿足對(duì)要求比較高的邊坡防護(hù)。將防護(hù)墻修建成網(wǎng)絡(luò)狀，不僅可以節(jié)約成本，還能提高邊坡防護(hù)的效果。此外，當(dāng)邊坡土體的穩(wěn)定性本身存在風(fēng)險(xiǎn)時(shí)，可以通過縱橫向雙向加筋的方式來提高坡面的穩(wěn)定性，縱向加筋可以在邊坡垂直打入土釘?shù)男问絹砑庸?，而橫向加筋則可以在坡面結(jié)構(gòu)中加入鋼筋網(wǎng)的形式，提高坡面強(qiáng)度；土釘和鋼筋網(wǎng)之間可以通過綁扎或者焊接的形式進(jìn)行連接，以提高邊坡的整體穩(wěn)定性。

3.3 植物護(hù)坡

當(dāng)邊坡為土質(zhì)填料時(shí)，采用邊坡植草等形式進(jìn)行植物防護(hù)也是十分有效的方式。采用該方式的原理是，植物可以有效的防止水土流失，從而提高土壤的穩(wěn)定性和密實(shí)度，有效的起到邊坡防護(hù)的效果。在道路的邊坡防護(hù)中，可以將修建防護(hù)墻和植物護(hù)坡兩種方式結(jié)合在一起，具體的實(shí)施方式便是在水泥防護(hù)墻內(nèi)種上植物，既能節(jié)約成本，還能提升防護(hù)效果。

4 結(jié)束語

路基質(zhì)量直接關(guān)系到整條公路的質(zhì)量。為了滿足國家西部發(fā)展戰(zhàn)略以及“一帶一路”的公路建設(shè)需要，從路基填筑、路面排水、邊坡排水等三個(gè)方面采取有效的技術(shù)措施來正確處理公路工程中常見的這些問題，才能建造出高質(zhì)量的路基。