探析公路工程中 土方路基的填筑及壓實施工

蘇海濤

為提升公路的穩(wěn)定性與行車安全性，保證土層與公路路基不受外部自然因素影響，施工單位必須把握相關(guān)技術(shù)要點，就不同類型的施工問題采取有效應(yīng)對措施，延長公路使用壽命，進行現(xiàn)場勘測，基于探測數(shù)據(jù)，調(diào)整填料與集料的配比方式、填筑方式，選用有著不同功能的機械設(shè)備，控制土層碾壓次數(shù)，節(jié)約工程資源。本文主要分析了現(xiàn)代公路工程中土方路基填筑技術(shù)、壓實技術(shù)的基本類型與應(yīng)用要點，總結(jié)了提升土方路基填筑壓實施工水平的有效措施。

施工單位應(yīng)當基于工程招標要求與行業(yè)技術(shù)指標，設(shè)計完善的土方路基施工計劃，合理使用相關(guān)技術(shù)措施，把握外部環(huán)境因素與人為因素，基于工程科學(xué)領(lǐng)域研究結(jié)果，調(diào)整施工方式，采用有效方法處理不穩(wěn)定的路基，做好土層材料填充、壓實等基本工作，使用整地機械與壓路機等大型工程設(shè)備，清理施工現(xiàn)場雜物，有序開展施工。

一、公路工程中土方路基填筑技術(shù)的主要形式與應(yīng)用要點

1.評估外部影響因素，做好施工準備

施工單位必須在填筑公路路基之前，搜集相關(guān)資料與技術(shù)材料，組織覆蓋不同領(lǐng)域的現(xiàn)場勘測活動，評估施工方案的正確性與合理性，詳細比對現(xiàn)場搜集的地質(zhì)數(shù)據(jù)和建造計劃中的相關(guān)參數(shù)，檢驗路基整體面積、底部巖層承載力等基本要素是否合理，一旦發(fā)現(xiàn)問題馬上進行整改，基于行業(yè)內(nèi)部標準推行現(xiàn)場清理與施工放樣，集中技術(shù)資源進行現(xiàn)場測量，完善開工前的準備環(huán)節(jié)。例如技術(shù)人員可在填筑路基之前一到兩天進行現(xiàn)場施工環(huán)境測量，測量內(nèi)容包括確認路基中線位置、評估施工水平線角度是否垂直于道路橫斷面等，通過深入分析現(xiàn)場地質(zhì)環(huán)境、水文環(huán)境，保證后續(xù)施工工作順利開展。技術(shù)人員可使用水平儀、激光探測器等工具，結(jié)合施工計劃在現(xiàn)場標出控制點的位置，記錄檢測數(shù)據(jù)，對施工組織設(shè)計實施編制，使路線得以恢復(fù)，進行施工放樣和場地清理，讓工程各項工作與計劃安排得到落實與貫徹。技術(shù)人員可在地面使用顏料筆、記號筆標出路基的整體輪廓，使用衛(wèi)星攝像技術(shù)，拍攝現(xiàn)場照片，并基于照片分析路基覆蓋范圍與具體作業(yè)界限是否合理。

2.把握質(zhì)量標準，選擇可用土料

施工團隊應(yīng)當把握質(zhì)量控制標準，根據(jù)有關(guān)部門的要求選擇高質(zhì)量土料與其他工程原材料，調(diào)整填土與集料的含水量。在地面壓實度相同、受力方向一致的特殊條件下，土壤的含水量決定了壓實的實際質(zhì)量與土層穩(wěn)定性，一旦含水量過大，則土層內(nèi)部會存在空洞，水分蒸發(fā)后會形成空腔，嚴重影響填土密度與壓實度，不利于后續(xù)進行填筑施工，無法進行有效壓實處理，因此技術(shù)人員必須做好含水量調(diào)節(jié)工作，使用較為干燥的沙土，強化砂石顆粒之間的摩擦力，基于相關(guān)技術(shù)指標，使得各個層次的土壤均達到最佳含水量，在相同含水量的土壤條件下組織開展填筑、壓實活動，為后續(xù)施工提供便利。施工人員還應(yīng)主動調(diào)整地面鋪土厚度與覆蓋面積，通過不斷提升土層厚度，強化土壤本身的承載力與應(yīng)力，爭取基于相關(guān)標準鋪設(shè)最優(yōu)厚度的土層，使用碎石土、沙土填充路基下方與頂部的空間，并就體積較大的碎石組織爆破，以此全面提升施工質(zhì)量，清除阻礙因素。施工方必須檢查已鋪設(shè)土層的含水量變化趨勢，使用有機物含量較小、不易吸水的土料，盡可能地強化土層的承載力，保證土料中硫酸鹽的含量不超過6%，避免土層中出現(xiàn)無法被后期修復(fù)的空洞。在組織人工填埋預(yù)留空間的工作時，必須嚴格控制施工質(zhì)量，分階段檢測土質(zhì)情況，保證填土質(zhì)量與實際施工效果達到計劃標準，避免使用無法達到使用性能要求的淤泥、河沙、凍土等材料，保證土料質(zhì)量符合成本節(jié)約原則，可從基槽中開挖大量可用土料用于填筑施工。

3.修建路基基底，及時調(diào)整施工方案

施工人員必須從實際出發(fā)，把握土層填筑厚度，組織開展分層、分階段的填筑活動，發(fā)揮不同類型建筑材料的性質(zhì)，常見公路工程中土方路基填筑厚度應(yīng)當控制在20 厘米左右。在正式組織施工活動之前，管理者必須詳細閱讀相關(guān)文件與規(guī)定，分析地基所處地質(zhì)環(huán)境，評估地質(zhì)結(jié)構(gòu)的承載力，借助大型機械設(shè)備如推土機、挖掘機等工具，對施工現(xiàn)場進行清理，將土層清潔深度控制在50 厘米左右。施工方可主動疏松施工地點周邊的土壤，使用大塊砂石填平土坑與壕溝，在施工路段周邊出現(xiàn)水坑或池塘?xí)r，可組織排水填埋活動，保證路基的穩(wěn)定性不受地表蓄水的影響，在全面清理地面環(huán)境后，可使用壓路機碾壓地表土層。在正式施工開始后，可組織開展分行、分段攤鋪活動，發(fā)揮中小型壓實機械的靈活性與機動性，讓填料鋪設(shè)厚度保持在60 厘米以上，沿著固定方向在路基邊緣進行填筑與二次壓實，將原材料均勻、平整地攤鋪在路面上。在攤鋪工作完成后，組織開展填石工作，基于施工技術(shù)標準，將每層填石厚度控制在40 厘米左右，避免使用未經(jīng)處理的填充材料，施工方可基于地形、地貌條件，及時針對常見的滲水、巖層裂縫等問題，采取合理措施，開挖邊溝與排水渠，組織二次回填活動，提升路基壓實度。

施工方可基于路基穩(wěn)定度需求，在周邊修建排水系統(tǒng)，評估施工區(qū)域往期的降水、降雪情況，設(shè)計橫貫整個施工工地的導(dǎo)水渠與地下排水管道，控制排水管道的坡度與覆蓋范圍，并在路基兩側(cè)修建具備分水、蓄水功能的導(dǎo)流渠，每隔3 到5 米修建一個導(dǎo)流渠，以此避免降水給路基造成負面影響。施工方可在組織填料工作之前，開展土木性能試驗，評估各類材料的使用性能，如含水量、結(jié)構(gòu)強度、抗拉伸能力等，在路基上層鋪設(shè)防滲漏能力較強、密度較大的材料，在路基下方鋪設(shè)防水性能較差、容易被侵蝕的材料，以此全面延長公路路基的使用壽命。

二、現(xiàn)代公路建設(shè)中土方路基壓實施工流程研究

1.使用多種工程設(shè)備進行碾壓

為了在短時間內(nèi)完成路基材料壓實工作，保證其達到計劃中的壓實度，技術(shù)團隊必須合理運用多種類型的機械工具與專業(yè)化設(shè)備，組織開展平面碾壓與高低差復(fù)壓，使用多種類型的自行式壓路機，針對沙土、軟土、三合土進行碾壓。例如施工方可主動使用高性能的靜力壓路機進行碾壓，此類設(shè)備的滾輪和地面有著較大的接觸面積，摩擦力較大，土層受力較為分散，單位面積承受壓力較小，可將壓力傳導(dǎo)到不同地點，讓路基上層材料的密度超過下層材料的密度。在使用這一設(shè)備進行路基壓實工作時，必須調(diào)整碾壓速度與頻率，根據(jù)填土的厚度、密度、材料強度，進行先慢后快的碾壓，靈活調(diào)整機械設(shè)備的負載與針對路基的壓力。土壤的密實度會在多次反復(fù)碾壓后增加，在碾壓數(shù)量超過6 次后，密實度基本達到計劃指標，因此施工方必須合理使用機械設(shè)備，調(diào)整碾壓次數(shù)與頻率，節(jié)約工程資源，提升施工效率。

施工方必須把握公路工程中土方路基壓實工作的技術(shù)要點，選擇功率較大、可對土層施加一定壓力的工具，在壓實度接近達標時，調(diào)整壓實頻率與機械運動范圍，合理使用技術(shù)資源。由于填料材質(zhì)差異較大，有著不同的物理特性，因此會對路基碾壓活動的實際效果造成影響，例如在碾壓強度較大、密度較低的填料時，填料顆粒的位移范圍較小，材料本身吸收了壓路機向其施加的大部分壓力，導(dǎo)致壓實度并未發(fā)生變化，壓實處理難度較高，施工方應(yīng)當把握材料性質(zhì)，使用全新方法，達成技術(shù)要求。通過引進較為先進的壓實工藝，保證壓實效果，組織先兩側(cè)、后中間的壓實施工。在土體穩(wěn)定后利用輕型振動壓路機進行碾壓，技術(shù)人員可基于實際情況來確定碾壓的遍數(shù)，確保達到較好的碾壓效果。當土質(zhì)為紅黏土?xí)r，利用兩步碾壓作業(yè)法。

2.做好路基整平處理工作，調(diào)整填料碾壓方式

施工單位應(yīng)當按照計劃，對路基表層進行整平處理，清除路基表面的雜質(zhì)與各類污物，基于區(qū)域氣候環(huán)境與施工要求，調(diào)控填料中水分的含量與蒸發(fā)率，保證其達到相關(guān)技術(shù)指標，并借助碾壓設(shè)備進行初壓，并在后續(xù)階段使用振搗設(shè)備進行復(fù)合式碾壓，針對覆蓋面積較小、容易產(chǎn)生裂縫的邊角位置，可使用人工碾壓法，用小型振搗設(shè)備進行壓實處理，提升路基壓實度。針對混有砂石與土塊的混合料進行壓實處理時，必須首先借助推土機、壓路機等大型機械設(shè)備，處理好碾壓工作，以人工填補的方式填充體積較大的石塊之間存在的縫隙。針對填料之間空隙較大、發(fā)生凸凹不平的現(xiàn)象，使用機械化設(shè)備如打樁機等，進行人工整平，切除突起的巖石邊角，在穩(wěn)固的環(huán)境下組織復(fù)壓。相關(guān)標準規(guī)定，公路土方路基壓實度必須高于95%，因此施工方應(yīng)控制每次碾壓的施工范圍，在完成下層碾壓后再組織開展針對上層土方地基材料的碾壓。施工方還可使用夯實法進行壓實，將重量較大的液壓夯錘運往施工場地中，借助自動化增壓設(shè)備使之沿著固定方向在一定高度下落，形成針對底部土層的較強沖擊力，使之與填土進行接觸并強化底層土層的密實度，消除土壤中客觀存在的空隙與孔洞。在處理碎石或黏土等材料的壓實任務(wù)時，可批量使用這一設(shè)備。

三、提升土方路基填筑、壓實施工水平的調(diào)節(jié)措施研究

為保證土方路基壓實度達到施工質(zhì)量標準，施工方可組織開展小規(guī)模的檢測活動，評估建筑物中是否存在不均勻、不平衡的沉降與下陷，引入科學(xué)、合理的指標衡量填土的密實度，評估土層干密度的大小與地基的牢固性，做好現(xiàn)場采樣活動，將樣本送往實驗室進行化驗檢測，計算填土的整體干密度值。檢測人員還應(yīng)測試雨季工地排水系統(tǒng)的運行效能，評估排水設(shè)施是否能夠定期發(fā)揮輸送分水的功效，檢測每層土層與填料層的含水量、密度、防水性，對回填土的質(zhì)量與結(jié)構(gòu)強度進行沖擊檢測，并抽取樣本。施工方應(yīng)當選擇具體情況具備一定代表性的路段，開展成體系、有明確目標的施工試驗活動，選定切實有效的壓實施工方法，保證施工作業(yè)能夠達到相關(guān)工程要求，記錄試驗中填土材料的透水性、含水量，評估不同類型填料所需碾壓次數(shù)，為后續(xù)不同階段施工提供更多可用技術(shù)資料。

在組織壓實施工之前，必須對部分含水量過高的材料進行風(fēng)干、暴曬處理，去除其中的水分，在雨季暴雨多發(fā)時，必須采取措施對干燥的填料進行遮擋保護，針對容易發(fā)生溝槽破損的地點，使用小型夯實設(shè)備進行壓實施工，將壓實厚度控制于50 到60 厘米左右，利用小石子或其他類型的細填料填充碾壓活動留下的土層縫隙，對每層壓實度進行質(zhì)量檢測，確保每一層壓實度質(zhì)量檢測符合工程設(shè)計標準后，再進行后續(xù)的填土壓實。施工方還可使用振動壓實法完成土層壓實任務(wù)，基于土層實際厚度、覆蓋面積、土方量，使用有著不同性能的壓路機，并調(diào)整振動式壓路機的振動頻率，采用低頻率、高壓力結(jié)合的方法進行施工。

四、結(jié)語

步入新時代以來，我國交通建設(shè)事業(yè)獲得快速發(fā)展，公路工程中土方路基建設(shè)規(guī)模擴大，建造工藝與基本施工技術(shù)不斷成熟，施工方必須調(diào)整碾壓遍數(shù)與機械設(shè)備具體參數(shù)，基于相關(guān)標準做好質(zhì)量控制、施工目標調(diào)節(jié)工作，合理利用各類重型機械設(shè)備與小型振搗工具，修建小型排水管道，完成針對土層的碾壓與填筑工作。