路基施工質(zhì)量通病及防治措施

武魁

（中交一公局廈門工程有限公司，福建廈門 361000）

1 引言

在公路建設(shè)中，路基的施工質(zhì)量是一項(xiàng)需要重點(diǎn)關(guān)注的問題，質(zhì)量合格的路基是公路施工質(zhì)量的有力保障。路基施工質(zhì)量通病是指在施工期間由于自然環(huán)境、地質(zhì)條件以及施工等因素的影響，導(dǎo)致路基存在的質(zhì)量問題[1]。如果路基施工質(zhì)量問題較為嚴(yán)重，會(huì)使公路出現(xiàn)嚴(yán)重的安全隱患。

2 公路路基的性能目標(biāo)

2.1 強(qiáng)度

路基強(qiáng)度是指路基在承受車輛荷載之后，能夠抵抗路基變形的能力。公路開放交通后，車輛行駛在公路上產(chǎn)生的車輛荷載會(huì)導(dǎo)致路基產(chǎn)生變形，如果路基的變形過大，會(huì)給公路的正常使用帶來較大的影響。而路基局部強(qiáng)度過低則會(huì)導(dǎo)致路基出現(xiàn)不均勻沉降現(xiàn)象，進(jìn)而引發(fā)路面的不均勻沉降，影響路面平整度，甚至造成路面斷裂，給行車安全帶來嚴(yán)重的威脅。另外，路基變形也是導(dǎo)致路面出現(xiàn)破損的主要原因。因此，在進(jìn)行路基施工時(shí)，要確保路基有足夠的強(qiáng)度，避免在車輛荷載作用下出現(xiàn)較大的變形。

2.2 穩(wěn)定性

通常情況下，路基在地面水及地下水的影響下，強(qiáng)度會(huì)出現(xiàn)不同程度的降低。因此，在路基施工過程中，要確保路基具備一定的穩(wěn)定性，使其能夠在環(huán)境因素的影響下有足夠的強(qiáng)度。

3 路基質(zhì)量通病

3.1 路基裂縫

路基裂縫是一種常見的質(zhì)量通病，人為因素是導(dǎo)致該問題的首要原因。例如，在路基施工前，設(shè)計(jì)人員對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的情況了解不夠深入，忽視了施工區(qū)域存在的軟土地基等；或者施工管理人員在施工期間的質(zhì)量控制不到位等，都會(huì)導(dǎo)致路基裂縫的出現(xiàn)。其次，自然環(huán)境因素也會(huì)導(dǎo)致路基裂縫的產(chǎn)生。如空氣濕度大，會(huì)導(dǎo)致路基填料的含水率較大，待路基施工完成之后，隨著路基內(nèi)部水分的流失，路基沉降量增大，會(huì)導(dǎo)致裂縫的出現(xiàn)。填挖交界以及新老路基搭接處也會(huì)由于路基填料的結(jié)合不夠緊密而出現(xiàn)裂縫。

3.2 路基沉降過大

高填方路基及軟土段路基在經(jīng)過一段時(shí)間的使用之后會(huì)出現(xiàn)不同程度的沉降，當(dāng)沉降過大時(shí)，會(huì)導(dǎo)致路面發(fā)生較大的變形甚至是開裂[2]，還會(huì)帶來嚴(yán)重的橋頭跳車問題，影響行車的舒適性及安全性。路基出現(xiàn)較大的沉降與施工有直接關(guān)系，例如，路基分層填筑時(shí)，分層厚度過大，會(huì)導(dǎo)致路基壓實(shí)度不足。而路基填料也會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)沉降過大的問題，如路基填料含水率與最佳含水率偏差過大，無法達(dá)到最佳壓實(shí)效果，填料塑性指數(shù)過高、壓縮性過大等也會(huì)導(dǎo)致沉降過大。

3.3 路基壓實(shí)度不足

壓實(shí)度是路基施工質(zhì)量控制的一項(xiàng)重要因素，導(dǎo)致壓實(shí)度不達(dá)標(biāo)的原因有施工機(jī)具參數(shù)低、路基填料不達(dá)標(biāo)等。如路基施工過程中碾壓不到位、壓路機(jī)噸位小、壓實(shí)遍數(shù)不夠，路基填料的含水率與最佳含水率的偏差過大[3]。此外，路基填料分層控制不到位，厚度過大也是導(dǎo)致路基壓實(shí)度不足的重要因素。

3.4 彈簧路基

彈簧路基是指在路基施工時(shí)，部分填料的含水率過大，或者是摻有淤泥、腐殖土等不良土，導(dǎo)致在路基壓實(shí)過程中存在軟弱夾層，或是路基存在軟弱下臥層等。這些問題均會(huì)導(dǎo)致路基由于無法完全被壓實(shí)而存在彈簧現(xiàn)象，當(dāng)路基承受較大的荷載之后就會(huì)發(fā)生非常明顯的變形。

3.5 路基表面松散

路基表面松散主要是3 方面原因造成的：首先，是由于在路基施工期間路基頂面高程低于設(shè)計(jì)高程，為使施工方便而采用薄層貼補(bǔ)的方法，導(dǎo)致新填方部分與原路基的結(jié)合薄弱，容易松散；其次，是路基壓實(shí)之后未進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù)，長(zhǎng)時(shí)間放置之后，表面的填料會(huì)因失水過多，含水率降低而出現(xiàn)松散；最后，路基填料本身的黏結(jié)性過差，不易碾壓成型。

3.6 圬工質(zhì)量差

圬工主要用作路基的防護(hù)工程，在路基施工中，若圬工的質(zhì)量存在諸多問題，如采用的小塊石過多、砂漿不飽滿、勾縫質(zhì)量差、泄水孔堵塞等，會(huì)導(dǎo)致圬工結(jié)構(gòu)的整體性差，防護(hù)作用有限。另外，若泄水孔堵塞還會(huì)導(dǎo)致路基內(nèi)部的水無法及時(shí)排出，造成路基的軟化。

4 路基質(zhì)量通病原因分析

4.1 設(shè)計(jì)因素

公路的設(shè)計(jì)方案需要建立在前期勘測(cè)工作基礎(chǔ)之上，如果勘測(cè)工作不夠詳細(xì)、深入，則無法為設(shè)計(jì)人員提供全面的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)，導(dǎo)致設(shè)計(jì)方案不合理，容易使路基在施工期間出現(xiàn)質(zhì)量問題。如對(duì)軟土地基的處理方案不合理，會(huì)導(dǎo)致地基的承載力不足，引發(fā)路基沉陷或者裂縫，給路基施工質(zhì)量帶來嚴(yán)重的影響。路基填料選擇不合理，如選用含水率較高的粉土及黏土，會(huì)導(dǎo)致路基壓實(shí)困難。對(duì)現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)條件勘察工作不夠深入，挖方路基邊坡坡率設(shè)置不合理，在進(jìn)行挖方路基施工時(shí)可能出現(xiàn)邊坡失穩(wěn)問題。

4.2 施工因素

施工現(xiàn)場(chǎng)會(huì)對(duì)路基施工質(zhì)量產(chǎn)生影響的環(huán)境因素包括地質(zhì)環(huán)境與自然環(huán)境兩方面。復(fù)雜的地質(zhì)條件會(huì)給路基施工質(zhì)量帶來直接的影響。如軟土地基會(huì)導(dǎo)致路基出現(xiàn)較大的沉降，造成路基裂縫或者不均勻沉降問題，而復(fù)雜的自然環(huán)境，如降雨過多、溫差過大等，都會(huì)導(dǎo)致路基不均勻沉降問題。

施工不規(guī)范是導(dǎo)致路基質(zhì)量通病的直接因素。如路基清表不到位，對(duì)壓實(shí)度不滿足要求的區(qū)域未進(jìn)行復(fù)壓，以及未對(duì)軟土地基進(jìn)行有效的處理等，均會(huì)導(dǎo)致路基出現(xiàn)過大的沉降以及裂縫。另外，路基填料含水率偏大，碾壓不到位，填料內(nèi)混入不良土，都會(huì)導(dǎo)致路基的壓實(shí)效果差，無法對(duì)施工質(zhì)量進(jìn)行有效把控。

5 路基質(zhì)量通病防治措施

5.1 合理完善設(shè)計(jì)方案

進(jìn)行公路方案設(shè)計(jì)之前，首先，要對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的地形地貌、水文地質(zhì)條件及自然環(huán)境進(jìn)行詳細(xì)的勘察，為后續(xù)的設(shè)計(jì)工作提供可靠的參考數(shù)據(jù)。對(duì)于一些特殊路段，如軟土地基、高填方路段、深挖方路段等，需要對(duì)水文地質(zhì)條件進(jìn)行更詳細(xì)的勘察，并進(jìn)行專項(xiàng)設(shè)計(jì)，如對(duì)軟土地基進(jìn)行換填或者摻入外加劑進(jìn)行加固，對(duì)高填方路基設(shè)計(jì)護(hù)坡來提高路基的穩(wěn)定性，對(duì)深挖方路基進(jìn)行坡面防護(hù)等。除此之外，設(shè)計(jì)人員還需要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)數(shù)據(jù)及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行合理的優(yōu)化，避免由于設(shè)計(jì)方案的不合理導(dǎo)致路基出現(xiàn)質(zhì)量問題。

5.2 重視不良地基的處理

對(duì)于處于不良地基路段的路基，需要采取相應(yīng)的措施來確保路基的穩(wěn)定性。對(duì)于填方路基，首先，要對(duì)不良地基的深度及范圍進(jìn)行準(zhǔn)確的界定，根據(jù)設(shè)計(jì)方案中的處理措施進(jìn)行地基處理。需要注意的是，對(duì)于采用換填處理的不良地基，需要將原有的不良土全部挖除，放置一段時(shí)間之后再進(jìn)行回填工作，回填時(shí)要嚴(yán)格控制回填材料的質(zhì)量，含泥量及含水率均應(yīng)控制在合理范圍內(nèi)，并嚴(yán)格控制分層厚度，然后進(jìn)行壓實(shí)。對(duì)于不良挖方路基，需要格外注意做好防排水工作，降低路基土的含水率，避免外界的水進(jìn)入路基對(duì)其造成軟化，有效提高路基施工質(zhì)量。

5.3 確保路基搭接質(zhì)量

填挖路基以及新老路基的搭接質(zhì)量問題是常見的路基施工質(zhì)量通病，搭接質(zhì)量差會(huì)導(dǎo)致路基在交界位置出現(xiàn)裂縫，隨著裂縫的進(jìn)一步擴(kuò)展，甚至?xí)?dǎo)致路基出現(xiàn)整體滑動(dòng)破壞。確保路基搭接質(zhì)量的措施主要有3 種。

1）采用開挖臺(tái)階法，在增大路基搭接面積的同時(shí)，還能夠有效提高搭接處的摩阻力，從而提高路基的整體性，在一定程度上可消除不均勻沉降的影響。通常的做法是將原地面開挖成寬度大于2 m，向內(nèi)傾斜2%～4%的臺(tái)階。

2）在搭接處鋪設(shè)土工格柵時(shí)，可以在對(duì)土體變形進(jìn)行抑制的同時(shí)，促進(jìn)孔隙水壓力的消散[4]，使路基搭接處的結(jié)合變強(qiáng)，通常與開挖臺(tái)階法配合使用。

3）對(duì)填方地基進(jìn)行處理，可以提高地基的承載力，能夠有效消除路基填筑之后的沉降。首先，需要對(duì)地基進(jìn)行清表，清除表層的雜土，如存在不良土層，也要一同處理，對(duì)于淺層的不良土，可采用換填與摻加穩(wěn)定劑的方法進(jìn)行處理，對(duì)于深層的不良土，可采用復(fù)合地基法進(jìn)行加固處理。

5.4 嚴(yán)格控制路基填料質(zhì)量

路基的施工質(zhì)量會(huì)直接受到路基填料的影響，因此，要嚴(yán)格控制填料的質(zhì)量。路基填料的選擇要根據(jù)其主要技術(shù)指標(biāo)，如土的含水率、塑性指數(shù)、有機(jī)質(zhì)含量等，同時(shí)，還需要具有良好的透水性。對(duì)于不滿足要求的填料，經(jīng)過改良之后才可用于路基填筑，嚴(yán)禁將含有生活垃圾、淤泥等雜質(zhì)的土用作路基填料。

5.5 嚴(yán)格控制路基分層填筑

通常情況下，路基填筑施工采用分層填筑法進(jìn)行，對(duì)每一層的填筑厚度要嚴(yán)格控制，約保持在30 cm，分層厚度不宜過大，以確保路基的壓實(shí)質(zhì)量。需要注意的是，進(jìn)行分層填筑時(shí)，每一層的填料要均勻，不可差異過大，透水性不同的填料不可摻在一起填筑，透水性不佳的填料不可用于最上層路基的填筑。每一層路基填筑、壓實(shí)完成之后，要對(duì)壓實(shí)度進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)合格后方可進(jìn)行下一層路基的填筑。路基填筑完成之后要放置一段時(shí)間，預(yù)留自然沉降的時(shí)間，必要時(shí)可進(jìn)行堆載預(yù)壓，確保路基在進(jìn)行面層施工之前沉降達(dá)到穩(wěn)定。

5.6 控制路基壓實(shí)質(zhì)量

作為路基施工的一項(xiàng)重要環(huán)節(jié)，壓實(shí)質(zhì)量是決定路基承載能力及穩(wěn)定性的重要技術(shù)手段。在路基碾壓施工中，對(duì)于路基壓實(shí)機(jī)械設(shè)備的選用，應(yīng)要求其既能滿足路基的施工條件，還要確保運(yùn)行參數(shù)能夠滿足施工要求，實(shí)現(xiàn)路基的整體碾壓。通常情況下，路基填筑完成后，要先進(jìn)行靜壓，待靜壓完成之后方可進(jìn)行振動(dòng)碾壓。待檢測(cè)合格之后再進(jìn)行下一層路基的施工，對(duì)檢測(cè)存在問題的路基要及時(shí)進(jìn)行處理。為確保路基邊緣的壓實(shí)度，需要對(duì)路基進(jìn)行加寬填筑。對(duì)于臺(tái)背、涵洞等無法采用大型機(jī)械進(jìn)行壓實(shí)的區(qū)域，要采用小型機(jī)械進(jìn)行壓實(shí)。

5.7 做好防排水工作

水是導(dǎo)致路基出現(xiàn)質(zhì)量問題的一項(xiàng)重要誘導(dǎo)因素，隨著路基含水率的增加，路基填料之間的附著力會(huì)降低，導(dǎo)致路基的承載能力與整體性明顯下降，即便進(jìn)行修復(fù)之后，依然會(huì)存在隱患。在進(jìn)行路基填筑或開挖時(shí)，需要在路基兩側(cè)做好截水溝與排水溝，將路基表面的水及時(shí)排出后再進(jìn)行路基施工，必要時(shí)可設(shè)置排水墊層，及時(shí)將路基內(nèi)部的水排出。

5.8 加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)管理力度

加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)的管理力度包括兩方面的內(nèi)容，即加強(qiáng)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工人員的管理與施工機(jī)械的管理。施工人員的專業(yè)性與機(jī)械設(shè)備的性能對(duì)路基的施工質(zhì)量起著關(guān)鍵性的作用。施工人員的專業(yè)素養(yǎng)以及責(zé)任心是確保施工方案有效落實(shí)和質(zhì)量控制的前提。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工條件的不同采用不同的施工機(jī)械組合，可以確保路基施工的效率與質(zhì)量。另外，應(yīng)注重對(duì)機(jī)械的日常管理，定期進(jìn)行檢查與維護(hù)，避免設(shè)備“帶病”作業(yè)。

5.9 提高圬工結(jié)構(gòu)質(zhì)量

提高圬工結(jié)構(gòu)的質(zhì)量，充分發(fā)揮其對(duì)路基的防護(hù)作用，能夠有效提高路基施工質(zhì)量。首先，圬工結(jié)構(gòu)在施工時(shí)嚴(yán)禁采用灌漿法，應(yīng)采用坐漿法施工；其次，所采用的砂漿應(yīng)為成品砂漿，嚴(yán)禁自拌；最后，所采用的砌塊要提前進(jìn)行沖洗，確保表面清潔與濕潤(rùn)。

6 結(jié)語(yǔ)

在路基施工過程中，由于各方面因素的影響，導(dǎo)致路基會(huì)存在一些質(zhì)量通病，不僅帶來質(zhì)量問題，還可能使公路質(zhì)量下降而引發(fā)嚴(yán)重的病害，影響其使用壽命，增大運(yùn)營(yíng)期間在養(yǎng)護(hù)方面的投入。因此，注重路基的施工質(zhì)量很有必要。本文對(duì)路基質(zhì)量通病進(jìn)行研究，并對(duì)其進(jìn)行分類，研究了其產(chǎn)生的原因，從施工方法、材料選擇、施工工藝等方面提出了防治措施，能夠?yàn)楣仿坊┕べ|(zhì)量控制提供一些參考及建議。