路基施工技術(shù)對公路質(zhì)量的影響分析

劉 帥，袁 流，劉緒龍，滕 威

（中國建筑土木建設(shè)有限公司，北京 100067）

隨著我國高速公路高質(zhì)量的發(fā)展，基礎(chǔ)設(shè)施有了很大的提高，對道路施工質(zhì)量提出了更高的要求。我國公路運輸網(wǎng)絡(luò)不斷完善，在很大程度上滿足了運輸要求。中國地形復(fù)雜，公路技術(shù)作為中國道路運輸系統(tǒng)的重要組成部分，必須進一步提高公路施工質(zhì)量，為社會的發(fā)展提供必要條件，不僅要求高的施工技術(shù)，而且還需要有過硬的施工質(zhì)量。這是一項全面的工作，需要許多方面共同努力。路基結(jié)構(gòu)施工前，會有詳細的施工圖和施工計劃，但實際上，施工過程往往受到實際情況的限制，這就要求施工人員改進施工工藝，克服施工難點，確保整個公路路基結(jié)構(gòu)的質(zhì)量和安全。

通過調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，造成路基工程施工質(zhì)量低下的主要因素為自然因素和人為因素。路基結(jié)構(gòu)施工的自然因素包括地質(zhì)環(huán)境、自然氣候變化和森林植被等。施工過程中的人為因素包括施工人員的主觀意識和技術(shù)水平等，直接決定著工程質(zhì)量。在進行技術(shù)設(shè)計前，土建工程師必須嚴格結(jié)合基礎(chǔ)設(shè)施工程的實際特點，掌握公路沿線溫濕度的變化規(guī)律，并采取適當措施控制施工溫濕度，以確保穩(wěn)定路基結(jié)構(gòu)工程的強度，提高路基結(jié)構(gòu)工程的承載力。

1 路基施工的質(zhì)量要求

1.1 路基承載力

承載力是指路基承載荷載的能力。在荷載作用下，地基會發(fā)生變形。伴隨著荷載的逐步增加，路基變形逐漸增大。決定路基穩(wěn)定性和可靠性的主要因素是初始路基承載力。例如，復(fù)合地基和基礎(chǔ)的加固必須根據(jù)實際需要進行。以保證地基承載力滿足當前的需要，為基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)打下堅實的基礎(chǔ)。

1.2 路基的孔隙率

土壤孔隙率是影響地基穩(wěn)定性的最為關(guān)鍵的因素。如果地面和路面不符合規(guī)范要求，影響整個路面的穩(wěn)定性。為減少巖芯接縫事故，必要時采取防排水措施，鋪設(shè)礫石等透水材料。

1.3 路基平整度

路基如果發(fā)生沉降，道路會失去穩(wěn)定性，且使用壽命急劇下降。因此，在處理路基邊坡時，應(yīng)根據(jù)實際情況因地制宜。當坡度小于1∶5時，可采用常規(guī)處理。在原有基礎(chǔ)上開挖高約30 cm，過渡臺階寬度大于1 m，在內(nèi)部進行彎曲和平整，保證臺階的強度滿足工程要求。

2 影響公路路基施工質(zhì)量的因素

在公路基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)過程中，路基不均勻沉降、滑坡和縱橫向裂縫等一系列常見問題影響了路基質(zhì)量。如果這些問題處理不當，不僅會影響道路基礎(chǔ)設(shè)施本身的質(zhì)量，還會嚴重影響道路的使用，造成結(jié)構(gòu)不均、承載力低，對交通造成不利影響，出現(xiàn)道路交通事故等嚴重后果。因此，要嚴格按照要求施工，減少道路通病發(fā)生的可能性，提高施工質(zhì)量，制定合理的施工措施。

在公路建設(shè)過程中，裂縫、地面沉降和凍脹仍然是主要問題。垂直裂縫和水平裂縫是西北風(fēng)沙區(qū)的主要外力。沙丘移動頻繁，土石方在風(fēng)積沙下流動，風(fēng)蝕后出現(xiàn)裂縫。然而，裂縫的形成不僅是承載力的自然作用，也是人為作用的結(jié)果。低風(fēng)區(qū)的裂縫是由不規(guī)范施工造成的。路基填筑是完成路基臺階的重要環(huán)節(jié)。然而，為了節(jié)省時間，一些施工隊沒有正常壓實，導(dǎo)致不穩(wěn)定和邊緣下沉。

3 保證路基施工質(zhì)量的流程

路基結(jié)構(gòu)準備階段包括路基結(jié)構(gòu)土建工程總體部署、工程范圍、水文地質(zhì)、工程量調(diào)查、施工方案制定、施工方案組織、人員、機械及開工前材料準備等。無論該階段準備是否充分，每一個關(guān)鍵因素都直接影響到路基結(jié)構(gòu)。因此，施工人員必須認真對待以下幾個方面內(nèi)容。

3.1 詳細調(diào)查，制定方案

在項目現(xiàn)場，應(yīng)詳細檢查對公路沿線（含路基基層）和土源作業(yè)區(qū)的液界、塑性界、土塑性指數(shù)和含水量進行標準密度試驗和土強度試驗（CBR值），并制定施工方法。根據(jù)水文地質(zhì)條件和以往施工經(jīng)驗進行分類整理，根據(jù)不同的土壤性質(zhì)和含水量，制定有效的施工方法和方案進行分區(qū)清理，避免盲目施工和繞行，確保工程質(zhì)量和進度。

3.2 建立健全質(zhì)量保證體系

正常施工必須有良好的質(zhì)量保證體系來保證。建立和完善質(zhì)量體系不僅是公司切身利益的保障，也是公司向現(xiàn)代化企業(yè)邁進的重要保證。質(zhì)量保證體系的建立應(yīng)逐步落實到實際設(shè)計中，真正發(fā)揮其作用。通過建立各級責(zé)任制、專項負責(zé)制和獎罰制度，調(diào)動員工的干勁，實施員工的全面質(zhì)量管理，確保工程質(zhì)量。

3.3 施工測量

施工測量應(yīng)在地下路基開工前進行，包括通道改造、中線改造、改造定額、交叉檢查、補充測量和充水質(zhì)量。施工測量的精度必須符合《公路測量規(guī)程》的要求。紅外測距儀用于測量導(dǎo)線，使用前檢查并校準設(shè)備。如果原始桁架點不能滿足要求，則必須對其進行調(diào)整，以確保在整個道路施工過程中，公共桁架點之間的相互可見性。路基開工前應(yīng)完全恢復(fù)中心線，并指示軌道的主控制樁。如果發(fā)現(xiàn)原設(shè)計測量不正確或需要局部換線，應(yīng)斷鏈并調(diào)整縱向。應(yīng)在設(shè)計符號的相應(yīng)部分注明斷鏈位置和站號。基準的制作和添加?；鶞士臻g應(yīng)符合標準要求。數(shù)據(jù)點應(yīng)插入自由結(jié)構(gòu)、高段、基本整體段、集中段和復(fù)雜地面段?；鶞庶c應(yīng)符合標準要求。路基施工前，必須詳細檢查垂直和水平橫截面圖，如果出現(xiàn)問題，必須重新測試。如果設(shè)計單位未提供水平橫截面圖，則應(yīng)進行額外測量。路基分界樁施工前，應(yīng)根據(jù)相關(guān)規(guī)定，如設(shè)計圖紙、施工工藝和恢復(fù)路徑，在斜坡、邊溝、租賃坑、欄桿和棄土等特定點釘樁。

4 公路路基施工的質(zhì)量控制分析

4.1 對施工材料質(zhì)量的要求

為保證路基質(zhì)量，須確保路基施工所用材料的質(zhì)量。只有合格的材料質(zhì)量才能保證其穩(wěn)定性和強度。原材料的選擇和采購來源需要嚴格控制。路基的穩(wěn)定性主要取決于填土層的作用。因此，填充體的質(zhì)量非常重要，材料厚度可達35 mm。在施工過程中，對土壤質(zhì)量也提出了一些要求。施工前，技術(shù)人員應(yīng)檢查和分析當?shù)赝寥蕾|(zhì)量，確定土壤水分的物理性質(zhì)，制定相應(yīng)的施工方案。土壤不僅影響工程，還影響路基材料的選擇。如果土壤顆粒很小，可以用普通材料。顆粒越大，對填充材料的要求就越高。因為顆粒越小，彈性模量越高，填筑質(zhì)量越好，路基彈性模量越高。因此，土壤的選擇必須符合一定的原則和標準。

路基通常由天然土組成。在填充天然土壤之前，在確定其物理和機械性質(zhì)、最佳含水量和干燥大部分的最大厚度之前，對其進行測試和分析，以確定填土厚量和整個路基結(jié)構(gòu)。土壤顆粒的比例較高，相應(yīng)的彈性模量較低，而毛體的彈性模量較高。土壤顆粒為固體，相應(yīng)的彈性模量較低。這通常被稱為沙子，是質(zhì)量完備的道路材料。

在選址方面，選擇塑性指數(shù)較低的土壤作為路基，如石灰穩(wěn)定土路基；該方法適用于土壤質(zhì)量較低或濕度較高的土壤。如果換土成本較高，且工期較短，則應(yīng)使用石灰改良土壤，以滿足路基要求。添加顆粒：高液體黏土或高地下水位區(qū)域，可與礫石、礫石和礦渣等顆?；旌?。樹木草皮、家庭可回收垃圾、五谷種子和腐殖性的土壤等材料不得用作填充材料。泥炭、淤泥、多年凍土、粗壯土壤、有機土壤和不溶性含量超過允許值的土壤不得直接填充，需要進行相關(guān)處理，滿足設(shè)計要求才能夠使用。

4.2 對路基排水施工技術(shù)的要求

道路在室外修建，也在室外使用。在施工過程中，不但會受到氣溫的影響，還會受到高溫、低溫和雨雪的影響。因此，有必要實施道路排水基礎(chǔ)設(shè)施工程。如果路基長時間被雨水浸泡，不做處理，會產(chǎn)生路基周圍水土大部分都流失的現(xiàn)象，破壞路基的穩(wěn)定性，并可能造成坍塌。如果增加地下管道，地下管道將雨水排出，就會避免破壞路基。城市地下管線穿越路基，不能單獨排水。所涉及的排水系統(tǒng)應(yīng)與周圍的地下排水系統(tǒng)相互結(jié)合，確保地基質(zhì)量，大幅提升道路使用壽命。

基底表面的排水方法很多，如在橫坡和斜坡上設(shè)計導(dǎo)槽，以改善邊溝的排水性能；在道路中央分隔區(qū)修建細礫石溝、透水柔性管和橫向排水管；加強排水孔設(shè)計，使地表水快速排出；應(yīng)提供瀝青接縫等排水系統(tǒng)，將地表水引至地面以外。如果路基建在農(nóng)田，在施工前必須進行填筑和壓實。當有機物質(zhì)超量時，很難用壓實的土壤代替。對于水田來說，地表通常有一層薄而疏松的土層。如果直接填土，不僅機械運動不穩(wěn)定，操作困難，而且土壓力不足。當路基厚度較大時，應(yīng)先填筑0.5～1.0 m厚的第一層，然后通過工程機械，再按規(guī)定厚度鋪設(shè)。這樣可以完全壓縮，無需任何其他處理。如果土層太薄，第一層不能太厚，否則無法壓實。當水田水位過高時，排水溝不能提供足夠的排水，無法保證機械排水。由于地下水滲入土壤，影響路基性能，從而影響路基的使用壽命。砂墊層應(yīng)插入原土和路基之間，以便于排水。

4.3 對路基邊坡施工技術(shù)的要求

并非所有建筑工地在建造路基時都是連續(xù)的。在山區(qū)，有斜坡、起伏和其他地形，邊坡施工應(yīng)綜合考慮各種因素。由于公路建設(shè)會產(chǎn)生一定的坡度，邊坡施工不僅要考慮邊坡的高度，還要考慮地形環(huán)境。例如，如按照港口道路的施工標準進行施工，如果主要道路的填筑高度為5 m，則必須對路基進行填筑，使工程更加困難和復(fù)雜。例如，在非軟土中，如果道路長度較長，可能會發(fā)生泄漏。因此，邊坡設(shè)計應(yīng)比沉降設(shè)計更復(fù)雜、更全面。應(yīng)使用數(shù)據(jù)進行科學(xué)準確計算，以確保路面的安全性和穩(wěn)定性。

填方路堤為路基邊坡時，邊坡高度不穩(wěn)定，在荷載作用下發(fā)生滑移，施工前必須注意。試驗結(jié)果表明，當邊坡較小時，僅需在1∶10～1∶5之間移除樹木和植被，以確保邊坡的穩(wěn)定性。但當邊坡高度在1∶5～1∶2.5之間時，應(yīng)分步破碎，總寬度不小于2.0 m，最小高度為1.0 m，最大坡度為4.6%。當?shù)酌娲笥?∶2.5時，應(yīng)采取修墻、修腳等防護措施。

4.4 對路基壓實施工技術(shù)的要求

路基壓實技術(shù)與路面質(zhì)量有著密切的關(guān)系，影響壓實質(zhì)量的因素很多。因此，為了提高壓實工作的質(zhì)量，必須具備科學(xué)先進壓實技術(shù)。壓實時，輾軋段的長度能夠和攤鋪的速度一致，兩者必須保持穩(wěn)定狀態(tài)。在某些特殊情況下，如果溫度低且風(fēng)小壓實長度不應(yīng)太短，反過來，如果氣溫高且風(fēng)力大，壓實長度可以縮短。土壤濕度也影響路基壓實。土壤濕度比越高，基質(zhì)難以集料，這就對集料基質(zhì)提出了更高的技術(shù)要求。施工期間，土壤含水量通常較高。解決這一問題的主要方法是用石灰時加入適量的水，并在自然干燥后將其推至正常水平。此外，由于施工是開放的，應(yīng)特別注意風(fēng)力和直射光。這兩種情況下，土壤水分含量都會發(fā)生顯著變化。施工人員將根據(jù)不同情況及分析的當?shù)貤l件繪制路線圖，并在協(xié)調(diào)不同數(shù)據(jù)的同時確保路基施工質(zhì)量。

路基底層厚度不得超過30 cm，且必須分層壓實。對于相同的土壤，輕壓獲得的干壓密度，小于重壓獲得的干壓密度，最佳水量大于重壓獲得的干壓密度。在黃土路基的壓實技術(shù)方面，應(yīng)盡量使土壤水分不斷擴散和固結(jié)，不斷壓縮土體，加固黃土地基，從而保證黃土地基的最佳壓實效果。為保證最佳含水量，壩邊壓實應(yīng)緩慢進行，防止施工機車從壩上墜落。彎曲時注意二次背壓。

5 公路路基裂縫的防治

施工過程中，半剛性基層的含水量應(yīng)為0.9倍，壓實度應(yīng)符合規(guī)范要求。碾壓后應(yīng)及時保持水分，防止基層干燥。壓實后立即噴灑乳化瀝青、油漆或黏合層，然后盡快涂抹瀝青。配制瀝青混合料時，必須控制加熱時間和溫度，防止瀝青老化，并加強碾壓，使瀝青混合料達到一定密度，減少反射裂縫。為了減少半剛性基層收縮裂縫引起的反射裂縫或瀝青路面裂縫，應(yīng)采取有效措施減少半剛性基層的收縮裂縫。

在路基施工早期階段，通過選擇路面結(jié)構(gòu)、技術(shù)或材料來防止裂縫的形成或處理現(xiàn)有的裂縫。這將減少或預(yù)防產(chǎn)生裂縫，或大大減少初始或不可避免的裂紋活動。瀝青路面表面層攤鋪前，檢查底層施工質(zhì)量，及時清除泥漿等雜物，對軟弱層進行處理，確保底層穩(wěn)定。如有必要，噴涂1層0.7～1.1 L/m的石頭或沙子，以確保底層厚度。

當路基出現(xiàn)縱向裂縫甚至斷層時，應(yīng)注意現(xiàn)場調(diào)查，及時準確地測量路基溝槽、暗池、褪色層和脆性層。溝塘內(nèi)的泥沙應(yīng)徹底清除，選擇有利于水穩(wěn)定性的材料，回填應(yīng)嚴格分層進行，提高包裝層壓板的均勻性。半填半挖公路，當土石方坡度大于1∶5時，采用舊路。土方開挖應(yīng)分臺階進行，臺階寬度不小于1.0 m，并嚴格按規(guī)范要求壓實。水穩(wěn)定性差異較大的土石混合料應(yīng)分層或分段填筑，不得在縱向單獨填筑。如果有軟弱層，則應(yīng)采用較厚的路基預(yù)壓，以防止不均勻沉降。

路基出現(xiàn)橫向斷裂，如果地表水不能得到有效控制，將大大加劇路面結(jié)構(gòu)的破壞程度，影響結(jié)構(gòu)的安全性和耐久性。嚴禁直接填筑液限大于50、塑性指數(shù)大于26的路基。不同類型的土壤應(yīng)分層填筑，同一填筑層不得混合。路基以上填筑層施工時，交叉口及高速公路兩端的填筑應(yīng)按要求處理。嚴格控制路基各填筑層的平面高度，保證路基以上填筑層厚度大于或等于8 cm。路堤開挖或填筑后出現(xiàn)網(wǎng)狀裂縫，使用合格的填料或通過添加石灰和水泥對其進行改性。為了更好地了解碾壓過程中的土壤含水量，路基填筑時應(yīng)采用塑性指數(shù)。如果路基濕度大，應(yīng)選擇土層，并采取更換或添加石灰粉等技術(shù)措施。

6 結(jié)束語

綜上所述，路基在公路建設(shè)中的作用十分重要，質(zhì)量完備的路基可以大大提高道路的安全性，延長道路的使用壽命。因此，在路基結(jié)構(gòu)施工中，施工人員不僅要制定科學(xué)合理的施工方案，還要考慮通過精確的測量和計算，制定出適應(yīng)周圍地理環(huán)境的施工方案。