公路路基施工技術(shù)及路基壓實(shí)質(zhì)量研究

何琛

（杭州市交通工程集團(tuán)有限公司，浙江 杭州 310000）

0 引言

路基施工技術(shù)的應(yīng)用效果，常影響公路使用年限。在施工環(huán)節(jié)注重壓實(shí)質(zhì)量的有效提升，不但可以增強(qiáng)路基強(qiáng)度，而且還能積極應(yīng)對路面開裂等病害風(fēng)險(xiǎn)。為了保障公路質(zhì)量，應(yīng)從技術(shù)層面優(yōu)化上，制定完善的路基壓實(shí)度管理方案，用于輔助施工人員、技術(shù)人員，有方向性完成路基施工任務(wù)，促進(jìn)公路工程高質(zhì)量建設(shè)。

1 公路路基施工技術(shù)的關(guān)鍵點(diǎn)

1.1 路基排水技術(shù)

在公路路基施工階段，需要進(jìn)一步應(yīng)用路基排水技術(shù)，維護(hù)路基完整結(jié)構(gòu)?？紤]到路基排水失效，很容易造成路面質(zhì)量下降，繼而削弱路面抗壓強(qiáng)度等性能指標(biāo)。因此，需要在施工環(huán)節(jié)，以路基排水技術(shù)，保障公路使用質(zhì)量。從相關(guān)研究中可以了解到，路基排水技術(shù)包含地下排水與路面排水技術(shù)兩項(xiàng)內(nèi)容。前者是對路面積水，即雨水、雪水、污水提供排水渠道，有效應(yīng)對氣象環(huán)境對路面產(chǎn)生的風(fēng)險(xiǎn)。后者是借助排水溝、排水管道等機(jī)械設(shè)施，對地表水進(jìn)行排泄，以免在地表水干擾下，造成路面路基中混凝土材料出現(xiàn)質(zhì)量問題。與此同時(shí)，相關(guān)人員在路基施工中，還可以采用分布式或者集中式排水設(shè)計(jì)方法，改善路面排水效果，也能經(jīng)過排水設(shè)計(jì)后，為后續(xù)公路開挖、鋪設(shè)、填筑等施工內(nèi)容奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。需注意的是，排水技術(shù)中的排水坡度應(yīng)在2% 以下，以免影響排水效率。

1.2 路基填筑壓實(shí)技術(shù)

于路基施工中，理應(yīng)采用填筑壓實(shí)技術(shù)，保證路基強(qiáng)度符合施工要求。通常情況下，路基出現(xiàn)沉降情況，多因填筑壓實(shí)度不達(dá)標(biāo)，造成填筑材料的間隙度較大，由此降低了路面載荷。此時(shí)，施工人員若在路基填筑作業(yè)中，以填筑壓實(shí)技術(shù)，增加填筑材料顆粒物緊密性，能夠促使填筑材料性能得以提升，也能防止路基沉降后果。在填筑壓實(shí)施工階段，施工人員可以利用帶有施壓效果的機(jī)械設(shè)備，以期在鋪設(shè)填筑材料中，能在此項(xiàng)技術(shù)干預(yù)下，提高路基壓實(shí)度。

施工人員在填筑作業(yè)中，還需要結(jié)合路基特征確定填筑壓實(shí)技術(shù)方法。一般情況下，針對一級公路應(yīng)對80～150cm 的路面進(jìn)行有效壓實(shí)，其壓實(shí)度應(yīng)高于95%。若在施工中發(fā)現(xiàn)路基處于潮濕地帶，此時(shí)應(yīng)當(dāng)在原有的壓實(shí)度要求基礎(chǔ)上進(jìn)行微調(diào)，即結(jié)合施工方案中出具的壓實(shí)度指標(biāo)，對其下調(diào)2%或3%。在壓實(shí)作業(yè)中也可以借助袋裝砂輔助施工人員完成壓實(shí)任務(wù)。如若路基施工區(qū)域?yàn)辄S土地帶，因黃土本身滲水性偏差，此時(shí)應(yīng)當(dāng)對10cm 左右的填料進(jìn)行破碎處理，而且對設(shè)有20cm 以上路堤的公路，實(shí)施壓縮沉降量的合理控制，保證經(jīng)過不同路基環(huán)境的填筑壓實(shí)技術(shù)，均能達(dá)成技術(shù)目標(biāo)。

1.3 路基邊坡防護(hù)技術(shù)

在公路工程建設(shè)期間應(yīng)用路基施工技術(shù)時(shí)，邊坡防護(hù)技術(shù)也是較為主要的技術(shù)手段。所謂的邊坡防護(hù)技術(shù)實(shí)則是為了達(dá)到路基保護(hù)的目的?？紤]到公路的修建，多集中在山體之內(nèi)，為了滿足民眾的出行需求，公路的建設(shè)場所，周邊多分布著巖體山丘，這就造成公路在使用期間，很容易受泥石流、滑坡等地質(zhì)災(zāi)害的影響，而無法維護(hù)公路安全。此時(shí)，施工人員可以在公路兩側(cè)設(shè)置邊坡，選用植草邊坡、骨架邊坡等。同時(shí)，也可以在設(shè)置邊坡防護(hù)墻時(shí)新增聚合物材料，由此在土層下降時(shí)，也能產(chǎn)生顯著的路基邊坡抗腐蝕效果。邊坡防護(hù)技術(shù)作為公路建設(shè)中充當(dāng)保護(hù)屏障的重要技術(shù)，施工人員應(yīng)依據(jù)地域特征與工況標(biāo)準(zhǔn)選取適宜的防護(hù)設(shè)施。

1.4 路基表層處理技術(shù)

路基施工技術(shù)中表層處理技術(shù)也發(fā)揮著顯著作用，此項(xiàng)技術(shù)中多以墊層施工技術(shù)為主，為了保證公路路基的穩(wěn)定性，常使用砂石等材料鋪設(shè)100cm 厚度的砂墊層，且最小的厚度也應(yīng)當(dāng)在50cm 以上，經(jīng)過砂石、礫石等材料的鋪設(shè)，路基將擁有顯著的固結(jié)效果，也能有效抑制路基沉降。此項(xiàng)技術(shù)實(shí)際應(yīng)用中，施工人員選取的顆粒物粒徑也應(yīng)盡量在5mm 左右，始終圍繞施工方案確定施工順序與施工材料。砂墊層的設(shè)計(jì)與施工，能妥善處理路基不良問題。尤其是公路建成后發(fā)生的塌陷事故，在表層處理技術(shù)指引下，可以切實(shí)維護(hù)路基施工質(zhì)量。鑒于此，施工人員應(yīng)在技術(shù)指導(dǎo)下，充分借助多項(xiàng)路基施工技術(shù)，達(dá)成既定施工目標(biāo)，也能在保障公路建設(shè)質(zhì)量之上，消除施工風(fēng)險(xiǎn)，為公路工程路基工段的順利施工給予保障。

2 公路路基壓實(shí)質(zhì)量影響因素

2.1 壓實(shí)軌跡因素

公路路基壓實(shí)質(zhì)量直接影響公路后期運(yùn)營效果，要保證公路建成后，其穩(wěn)固度、抗壓性符合使用要求，還應(yīng)判定影響壓實(shí)質(zhì)量的主要因素。其中，較為關(guān)鍵的是壓實(shí)軌跡因素。通常在壓實(shí)作業(yè)中，需要針對鋪設(shè)后的填料進(jìn)行壓實(shí)處理。此時(shí)確定的壓實(shí)方向以及壓實(shí)速度，都會影響最終形成的壓實(shí)層厚度。若壓實(shí)后壓實(shí)層厚度明顯偏厚，會降低壓實(shí)度，且產(chǎn)生對應(yīng)的應(yīng)力也會隨之降低。從現(xiàn)有壓實(shí)質(zhì)量成果中分析可知：在使用壓實(shí)設(shè)備時(shí)確定的軌跡以及壓實(shí)作業(yè)施工路徑，若事先未能進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，將無法保證壓實(shí)度達(dá)標(biāo)。

2.2 路基地質(zhì)因素

在建設(shè)公路時(shí)，路基壓實(shí)質(zhì)量也會受地質(zhì)因素干擾。因不同工況中的地質(zhì)環(huán)境不同、路基成分不一致，這就導(dǎo)致按照統(tǒng)一的壓實(shí)技術(shù)，顯然達(dá)不到所需壓實(shí)度標(biāo)準(zhǔn)。尤其在軟弱地基施工中，因其富含黏土成分，致使在此區(qū)域內(nèi)開展的路基壓實(shí)施工項(xiàng)目，很難提升路基穩(wěn)定性。此時(shí)，應(yīng)當(dāng)依據(jù)地質(zhì)條件對路基進(jìn)行加固預(yù)處理，而且也要在壓實(shí)作業(yè)前，出具完善的地質(zhì)調(diào)研報(bào)告，以期在權(quán)威報(bào)告指導(dǎo)下，可以為其選取適合的壓實(shí)施工方案。

2.3 路基滲水因素

在路基施工階段，滲水性多關(guān)聯(lián)著路基壓實(shí)度。依據(jù)往日施工經(jīng)驗(yàn)，滲水性差的路基環(huán)境下，本身含水量偏高，此時(shí)會在水分干擾下，增大顆?？紫堵省ｋm然水分具備潤滑性，但水分含量較多，反而會限制路基壓實(shí)質(zhì)量。施工人員應(yīng)當(dāng)依據(jù)路基滲水因素，采取有效措施控制含水量，即將土壤含水量設(shè)置在2%標(biāo)準(zhǔn)含水量以下。滲水性差將對施工人員的壓實(shí)作業(yè)產(chǎn)生負(fù)面影響。

根據(jù)上述三項(xiàng)影響因素，施工人員要想提升壓實(shí)質(zhì)量，應(yīng)做好防范工作，便于改進(jìn)后公路路基能夠具備良好的壓實(shí)施工條件。公路項(xiàng)目負(fù)責(zé)人也要做好現(xiàn)場路基施工統(tǒng)籌管理工作，進(jìn)而憑借路基壓實(shí)工作的有序開展，增加路基壓實(shí)度，確保路基施工質(zhì)量得到穩(wěn)步提升。

3 公路路基壓實(shí)質(zhì)量提升路徑

3.1 規(guī)范路基壓實(shí)流程

在提升公路路基壓實(shí)質(zhì)量時(shí)，施工人員應(yīng)進(jìn)一步規(guī)范壓實(shí)流程，以此按照標(biāo)準(zhǔn)的施工順序，逐項(xiàng)落實(shí)壓實(shí)施工內(nèi)容。在壓實(shí)施工前，為了給壓實(shí)環(huán)節(jié)給予有力保障，還應(yīng)當(dāng)科學(xué)分析顆粒物尺寸，若壓實(shí)前在路基施工區(qū)域鋪設(shè)的填料尺寸偏大，反而會對壓實(shí)質(zhì)量帶來不利影響，故此需要選擇與壓實(shí)度相匹配且符合施工方案的顆粒物。而后在填筑材料時(shí)，也應(yīng)當(dāng)盡量選取分層填筑方式，而且也要控制好路基填筑施工中每層土層厚度，若厚度偏大，會增加壓實(shí)施工難度，施工人員可以在進(jìn)入壓實(shí)作業(yè)前，對土層實(shí)施預(yù)處理，而且也要做好局部處理，特別是邊緣處，務(wù)必以拓寬處理方式，增加邊緣處填筑材料的分布均勻度。

以一級公路工程為例，該公路要求建成后滿足每小時(shí)80km 行車速度的要求，且以土石混合料作為具體的路基填筑材料。此時(shí)，應(yīng)當(dāng)根據(jù)公路建設(shè)要求，為壓實(shí)技術(shù)的應(yīng)用制定對應(yīng)的流程圖。首先，需要施工人員事先在現(xiàn)場準(zhǔn)備好土石混合材料，并在地基預(yù)處理后，進(jìn)入填料攤鋪環(huán)節(jié)，而后對其進(jìn)行整平操作。此時(shí)，測量人員需要測量好填筑厚度，即攤鋪后填料實(shí)際厚度，測量后可以實(shí)施壓實(shí)處理，最終在壓實(shí)后采取各項(xiàng)質(zhì)控措施，用于輔助施工人員，對壓實(shí)作業(yè)面進(jìn)行清理與夯實(shí)處理。在該工程路基壓實(shí)施工階段，專門選用了強(qiáng)弱激振力聯(lián)合壓實(shí)的壓實(shí)方法，自前而后的按照設(shè)定好的壓實(shí)軌跡逐層壓實(shí)。其中，激振力分別為300kN、360kN，依據(jù)每小時(shí)行進(jìn)3km 的速度按照公路建設(shè)方向進(jìn)行壓實(shí)，而且還要保證振動壓力機(jī)的頻率為30Hz。壓實(shí)過程中，多按照一次靜壓，緊跟一次弱激振力壓實(shí)，之后以一次靜壓搭配三次弱激振力壓實(shí)為基礎(chǔ)，最后調(diào)整為強(qiáng)激振力后，對其進(jìn)行兩次壓實(shí)處理，并在即將結(jié)束壓實(shí)軌跡后完成一次靜壓。施工人員在整個(gè)壓實(shí)施工流程中，應(yīng)當(dāng)隨時(shí)檢查壓實(shí)質(zhì)量，一旦出現(xiàn)局部壓實(shí)度不達(dá)標(biāo)，或錯(cuò)漏壓實(shí)行為，需要立即予以修復(fù)。只有施工人員在壓實(shí)作業(yè)中明確壓實(shí)軌跡，參照規(guī)范的壓實(shí)流程履行壓實(shí)職責(zé)，才能為壓實(shí)質(zhì)量的提升帶來助力，便于達(dá)成技術(shù)施工目標(biāo)。

3.2 優(yōu)化壓實(shí)設(shè)備性能

在壓實(shí)作業(yè)中，要想達(dá)到路基壓實(shí)度的標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)優(yōu)選壓實(shí)設(shè)備，并對設(shè)備性能進(jìn)行優(yōu)化，以免因設(shè)備故障問題，致使公路工程出現(xiàn)延期情況。在壓實(shí)設(shè)備選取上，可以根據(jù)不同型號設(shè)備對比實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，判定適宜工況的壓實(shí)設(shè)備，而后定期對設(shè)備進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)，并設(shè)定固定的維修周期，依據(jù)良好的保養(yǎng)環(huán)境，延長設(shè)備的使用壽命，從而促使壓實(shí)質(zhì)量在壓實(shí)設(shè)備助力下有所改善。

在壓實(shí)設(shè)備使用期間，最常見的是壓路機(jī)。此處可以借鑒甘肅臨洮公路的對比實(shí)驗(yàn)結(jié)果，確定壓路機(jī)的壓實(shí)質(zhì)量。該實(shí)驗(yàn)中選用了YZ18JT 型壓路機(jī)與YZ18B 型壓路機(jī)，以壓實(shí)沉降量、填筑高度作為實(shí)驗(yàn)指標(biāo)。兩種壓路機(jī)的壓實(shí)速度分別為2.6km/h、1.6km/h，振幅均為1.8mm，振動頻率為35Hz、29Hz，后者以振動壓實(shí)原理為主，前者則為復(fù)合式振動原理。在對比實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中，將碾壓遍數(shù)均設(shè)為10 遍，其中形成的沉降量為11.1～18.24mm、2.52～28.56mm，在實(shí)際檢測中能夠確定YZ18JT 型壓路機(jī)的壓實(shí)效果更好。施工人員在以壓路機(jī)作為壓實(shí)設(shè)備時(shí)，可以選擇該型號的壓路機(jī)。

此外，在確定好壓實(shí)設(shè)備后，則進(jìn)入壓實(shí)設(shè)備維護(hù)階段。其一，施工人員應(yīng)在使用壓實(shí)設(shè)備前，對設(shè)備部件連接牢固度以及壓實(shí)速度進(jìn)行檢查，必要時(shí)可組織試壓工作，避免壓實(shí)作業(yè)途中出現(xiàn)異常壓實(shí)現(xiàn)象，破壞壓實(shí)質(zhì)量；其二，施工人員在壓實(shí)設(shè)備實(shí)際應(yīng)用中，還要對已經(jīng)完成的壓實(shí)路面進(jìn)行壓實(shí)度檢測，可以選擇鉆芯取樣法、灌砂法等，檢測后需要對不達(dá)標(biāo)的壓實(shí)區(qū)域進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)處理；其三，施工人員對于使用后的壓實(shí)設(shè)備，也要清理好殘余材料，清理后將其保管在干燥且無外界腐蝕干擾的倉庫內(nèi)。若屬于租賃設(shè)備，則控制好設(shè)備進(jìn)場時(shí)機(jī)，便于在壓實(shí)設(shè)備輔助下，切實(shí)保障壓實(shí)質(zhì)量，為公路使用效果的優(yōu)化提供依據(jù)。壓實(shí)設(shè)備作為壓實(shí)作業(yè)的主體部分，應(yīng)當(dāng)引起工程管理者以及施工人員的密切關(guān)注，維護(hù)好設(shè)備性能的前提下，可以達(dá)到規(guī)避壓實(shí)施工質(zhì)量隱患的目的。

3.3 注重路基含水量測定

路基壓實(shí)質(zhì)量對公路安全以及運(yùn)營水平都具有較大的影響力。施工人員在壓實(shí)施工中，還要聯(lián)合技術(shù)人員對現(xiàn)場路基的含水量進(jìn)行有效測定，而后判定當(dāng)前路基含水量是否會削弱壓實(shí)度。一般對于低含水量情況下，施工人員可以圍繞技術(shù)人員出具的含水量測定報(bào)告，采用灑水方法，增加路基濕潤度。若含水量超標(biāo)，可以對其進(jìn)行排水設(shè)計(jì)，以期在適宜的含水量標(biāo)準(zhǔn)下切實(shí)優(yōu)化壓實(shí)效果。從多起公路工程施工案例實(shí)際應(yīng)用中，含水量測定屬于必要施工內(nèi)容。若忽略含水量的精準(zhǔn)測量，很容易對壓實(shí)質(zhì)量埋下隱患。在含水量測定中，常用的測定法有酒精燃燒法、比重法、烘干法等，且每種方法中都有相應(yīng)的優(yōu)缺點(diǎn)，應(yīng)依據(jù)工況條件予以選擇。例如，在某公路工程中的路基成分以砂類材料為主，此時(shí)更適宜比重法，依據(jù)下述公式求取含水量（w），而后同最佳含水量進(jìn)行比對，若達(dá)標(biāo)則進(jìn)入壓實(shí)施工流程。若不達(dá)標(biāo)則分別對其實(shí)施排水、灑水處理，即

式（1）中：G、m、m、m 分別代表的是土比重、壓實(shí)前后水土及其玻璃瓶質(zhì)量差、濕土質(zhì)量。而在選用烘干法時(shí)，最顯著的優(yōu)勢即為抗干擾性突出，但由于烘干法測量含水量時(shí)花費(fèi)的時(shí)間較長，會從某種程度上延緩施工進(jìn)度。因此，施工人員在選定此種測定法時(shí)，應(yīng)當(dāng)把控好工期。至于其他方法的應(yīng)用，可從經(jīng)濟(jì)性、時(shí)效性上判定是否適合此工程。

測定含水量后，能夠?yàn)閴簩?shí)度的控制創(chuàng)造有利條件，以動態(tài)掌握路基壓實(shí)質(zhì)量的手段，避免因壓實(shí)質(zhì)量不達(dá)標(biāo)，影響公路壓實(shí)施工成果?；诖耍┕と藛T在提升壓實(shí)質(zhì)量時(shí)，應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)技術(shù)控制，從規(guī)范的施工行為與技術(shù)指導(dǎo)下，使得公路工程在優(yōu)良的壓實(shí)施工條件下得到可靠保障。一旦遭遇壓實(shí)不到位現(xiàn)象，易加劇返工風(fēng)險(xiǎn)，故此應(yīng)有效掌握好壓實(shí)施工要點(diǎn)，指引施工人員高效完成壓實(shí)任務(wù)。

4 結(jié)論

綜上所述，在公路工程中，施工人員應(yīng)聯(lián)合技術(shù)人員，充分采用路基排水、填筑壓實(shí)、邊坡防護(hù)、表層處理等路基施工技術(shù)，提高公路路基施工技術(shù)水準(zhǔn)，依據(jù)壓實(shí)軌跡、地質(zhì)因素、滲水因素，從規(guī)范壓實(shí)流程、優(yōu)化設(shè)備性能、測定含水量等方面著手，為路基壓實(shí)質(zhì)量的提升指明新方向，促使路基建設(shè)事項(xiàng)得到有效落實(shí)，滿足公路路基壓實(shí)度實(shí)際要求，推動公路工程長遠(yuǎn)發(fā)展進(jìn)程。