公路施工過程中的低填淺挖路基施工技術(shù)研究

彭宇文

（湖南高速華達工程有限公司，湖南 長沙 410000）

0 引言

伴隨國內(nèi)社會生產(chǎn)力的提高，經(jīng)濟發(fā)展穩(wěn)步向好，為了滿足不同地方實際發(fā)展的需要，各種公路建設(shè)項目層出不窮，公路施工的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)隨之不斷改變，有了更高要求[1]。公路工程日?；A(chǔ)性的工作便是打造路基，路基的穩(wěn)固情況決定了整個公路工程的施工質(zhì)量。

因此，在路基施工期間，施工人員應(yīng)完善革新施工技術(shù)，穩(wěn)固路基，提高質(zhì)量。低填淺挖路基施工技術(shù)有很多優(yōu)點，如更高效、更快捷、成本消耗更少，完全契合建筑施工方的施工需求，與此同時，還能提高路基的穩(wěn)固程度?；谶@些優(yōu)勢，低填淺挖路基施工技術(shù)在公路路基施工中被廣泛應(yīng)用。

1 低填淺挖路基施工技術(shù)概述

低填淺挖路基施工技術(shù)實際上屬于巖石施工的一種，可以把淺挖與低填充分結(jié)合起來，成為一個整體。當(dāng)路基填埋的高度在250cm 及以下時，需要確定公路路基、路床和路面等基本條件，然后用低填的方式處理路基。在實際挖掘公路路基的過程中，施工方應(yīng)圍繞公路水含量、滲透程度、擠壓密實度以及土壤狀況等地質(zhì)因素，明確挖掘的深度，一般情況下挖掘的深度應(yīng)等于或小于公路路床的厚度。低填淺挖路基施工技術(shù)的穩(wěn)定性好、路基承重能力強、質(zhì)量極佳、施工高效，這些特點使得它在現(xiàn)階段的公路路基施工中有更廣闊的發(fā)展空間。

2 低填淺挖路基施工的條件

在策劃公路路基施工的過程中，需要全方位考量低填等狀況，圍繞路基土壤的填充深度和路床實際厚度兩方面制訂策劃方案[2]。在這期間，不能忽略處置低填淺挖的操作，應(yīng)嚴(yán)格把控深度范圍，達到實際施工中確立路面和路床的施工標(biāo)準(zhǔn)。策劃、制訂施工方案時，也要保證設(shè)計的低填淺挖路基施工合理有效，施工達到相關(guān)的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，最大化縮減施工成本，加快施工進程，用更短的時間高質(zhì)量完成公路建設(shè)。

2.1 強度條件

負(fù)載重量過大的汽車應(yīng)力的擴散主要通過公路路基實現(xiàn)，工程設(shè)計的重心在路床上。通常來說，在設(shè)計公路路基的過程中，下路床的承載比應(yīng)超過5%，能力超過90%。一般在規(guī)定的正常情況下，土基回彈模值需超過30MPa。假如沒有達到這一指標(biāo)，必須使用相關(guān)的材料處理，加大公路的建設(shè)強度。

2.2 夯實度條件

國內(nèi)對于施工公路作出了明確的規(guī)定，要求填充路基材料的最小強度和夯實度必須滿足實際施工需求，明確夯實度條件的重要性，提高路面的密實度，方便后續(xù)展開施工。

3 低填淺挖路基施工質(zhì)量的規(guī)定

在全新的發(fā)展時期，要確保低填淺挖路基工程穩(wěn)定實施，應(yīng)著重整合對應(yīng)的要素，了解質(zhì)量規(guī)定的準(zhǔn)則。

3.1 監(jiān)測土壤水分含量

此項指標(biāo)要求認(rèn)真監(jiān)測土壤水分含量，并控制其保持在一定范圍內(nèi)。充分碾壓土質(zhì)，達到最佳效果，防止出現(xiàn)土壤含水量超過規(guī)定壓實程度所需含水量而難以壓實的黏性土，降低對路基擠壓密實度產(chǎn)生的負(fù)面作用力。在實際施工時，一旦出現(xiàn)彈簧土，需要暫緩施工，待完全挖掘清除后，往內(nèi)填充適量的新材料，土地完全平整之后，再繼續(xù)實施后續(xù)的工程。

3.2 培訓(xùn)施工人員

工程實施之前，應(yīng)針對施工人員組織技術(shù)培訓(xùn)，培訓(xùn)合格后，才能參與施工。遵循壓路機碾壓地面的一系列操作準(zhǔn)則，嚴(yán)格把控壓路機的行駛速度，通常保持在10～15km/h 的范圍內(nèi)。假如路面的施工情況復(fù)雜多變，應(yīng)中斷操作，待路面光滑平整之后，才能繼續(xù)開展后續(xù)的施工。

3.3 控制安全距離

科學(xué)控制構(gòu)造物體之間的距離，確保其安全穩(wěn)定，讓施工效果更加明顯。圍繞技術(shù)準(zhǔn)則和對應(yīng)的條件，降低技術(shù)要素的干擾，提供一定的有利因素，便于順利實施路基挖掘工程。

譬如，某個項目實施之前，按照低填淺挖路基施工質(zhì)量規(guī)定的準(zhǔn)則，嚴(yán)格把控挖掘工程的每一環(huán)節(jié)，明確工程量。在施工線路設(shè)計方面，因為有些路段位于低矮的丘陵上，存在洼地，處理覆蓋層必須嚴(yán)格根據(jù)施工質(zhì)量把控準(zhǔn)則，進行后續(xù)的施工作業(yè)。

4 低填淺挖路基施工面臨的問題

雖然我國的公路工程在近幾年發(fā)展迅猛，但是在實際施工的過程中，在一些客觀條件的干擾下，仍存在公路坍塌等事故問題。因此，施工方著重強調(diào)有效應(yīng)用低填淺挖路基施工技術(shù)的觀點[3]。分析施工中極易引發(fā)的問題，并設(shè)計完整的公路施工計劃，正確使用壓路機碾壓公路，使其壓實度達到一定的標(biāo)準(zhǔn)。但是絕大多數(shù)的公路施工未強化應(yīng)用該技術(shù)，致使公路路基施工時面臨以下的問題。

4.1 公路路基施工質(zhì)量水平不高

采用原先的方式進行施工，忽略了公路下層的土壤狀況，使得考慮不夠全面，路基土壤質(zhì)量無形中影響了公路的承載能力，尤其是松軟土壤，在這種環(huán)境下完成施工，容易引發(fā)公路路基產(chǎn)生裂紋縫隙等問題。究其原因在于這種類型的土壤有松散的結(jié)構(gòu)，難以確保公路路基的穩(wěn)定性。假如，在實際施工的過程中將這些問題置之不顧，那么公路路基的施工質(zhì)量難以保障。

4.2 公路工程的壓實度存在較大差異

在公路施工中，往往有很多因素對公路工程的質(zhì)量產(chǎn)生影響，主要是因為公路工程的壓實度存在較大的差異，極易致使公路工程達不到相應(yīng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，影響車輛的正常通行。引發(fā)這一問題有多種不同的原因，一種是施工期間壓路機等機械裝置的操作不規(guī)范，另一種是設(shè)計施工方案前缺少全面考察的環(huán)節(jié)，方案不適用當(dāng)?shù)氐膶嶋H環(huán)境。

4.3 路基沉降

在公路施工中，對公路的破壞性最強、產(chǎn)生頻率最高的一個問題便是路基沉降，主要原因為路基的夯實度不足，基礎(chǔ)軟弱，路基壓實材料指標(biāo)較低或者路面分層高度較大等，由此引發(fā)路面下沉和裂紋縫隙等問題，嚴(yán)重的情況下會破壞道路。

5 低填淺挖路基施工技術(shù)的要點

5.1 分層次鋪設(shè)，確保路基緊密擠壓

在路基施工中，應(yīng)用低填淺挖路基施工技術(shù)時，應(yīng)充分考慮路基施工階段對土質(zhì)狀況的影響。在實際施工期間，施工人員可以采取分層次鋪設(shè)的方法完成施工作業(yè)，不同層次路基填充的土壤厚度保持在0.3m 之內(nèi)。從最低的區(qū)域入手，填充土壤，修建建筑，等到土層填充平整后，進行壓實操作，分層次完成土質(zhì)填充和壓實工作。開始壓實土壤操作前，施工人員應(yīng)在橫坡區(qū)域充分保證坡體斜度處于1%～2%的范圍內(nèi)，讓水分排出更加暢通，防止土壤層水分蓄積，干擾施工的正常進行。壓實每一層土壤期間，施工人員都要利用檢測技術(shù)的突出優(yōu)勢，完成壓實土壤操作后，及時測量路基的夯實度，達到既定的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)之后，接著完成上層土壤的填充。在土壤填充中，嚴(yán)格執(zhí)行土壤壓實流程，保證路基的壓實度。

5.2 動態(tài)碾壓確保路基擠壓緊密

為了確保土壤表面的平整度、通行車輛的舒適性，在擠壓土壤、提高密實度的過程中，需要施工人員使用振動式壓路機覆蓋式碾壓路面。一般從路基的邊緣區(qū)域進行，慢慢轉(zhuǎn)移至路基的中間區(qū)域，盡量保證壓路機勻速工作，防止壓路機的碾壓速度超過或者低于既定的速度，致使路基發(fā)生起伏狀況。一般來說橫向碾壓的寬度需要維持在500cm 以內(nèi)，縱向碾壓疊加的寬度維持在100～150cm 的范圍內(nèi)，遵循一定的流程完成擠壓土壤的操作，最大化降低過度擠壓對路基產(chǎn)生的負(fù)面影響。路基水分的含量很大程度上也會對最后的路基碾壓質(zhì)量產(chǎn)生影響，所以確定開始土壤擠壓操作前，相關(guān)的技術(shù)人員應(yīng)檢測施工現(xiàn)場的土壤含水量，按照相應(yīng)的指標(biāo)完成試驗并確認(rèn)施工現(xiàn)場最佳的土壤含水量，確保路基擠壓緊密，質(zhì)量達到一定的標(biāo)準(zhǔn)。

6 應(yīng)用低填淺挖路基施工技術(shù)的方式

6.1 完成施工前期準(zhǔn)備工作

正式進入低填淺挖路基施工流程前，施工人員應(yīng)在施工現(xiàn)場做好準(zhǔn)備工作，確保高效高質(zhì)量地完成施工。由于低填淺挖路基施工需要使用不同類別的機械裝置，涉及挖掘機、壓路機、裝載機、推土機、灑水車以及平地機。同時，路基土質(zhì)碾壓密實度和土壤水分含量兩個因素起十分重要的作用。因此，施工現(xiàn)場應(yīng)按照工程范疇確定測量裝置和檢測設(shè)備的數(shù)量，主要包含測量體重的電子秤、勘測路基大小的米尺、勘測路面高度差值的水準(zhǔn)儀和水準(zhǔn)尺、勘測公路水平垂直角度以及間隔長度的全站儀、勘測公路路基土壤擠壓密實度的灌砂筒等等，在確定實施路基施工前把它們一一準(zhǔn)備好。一般來說，因為施工現(xiàn)場環(huán)境條件的局限性，測量及勘測裝置極易破損，導(dǎo)致測量數(shù)值產(chǎn)生較大的偏差。為了確保公路路基施工獲取的所有數(shù)據(jù)足夠精準(zhǔn)，應(yīng)預(yù)先準(zhǔn)備兩臺及兩臺以上的檢測裝置用于數(shù)據(jù)測量，對照比較兩組數(shù)據(jù)，使檢測結(jié)果更具參考性，防止因為錯誤數(shù)據(jù)的存在，導(dǎo)致施工難以順利進行。

6.2 推算路基淺挖的高度

公路路基施工應(yīng)明確路基承載能力的重要性，因此第一步要處理公路路基施工的巖石土塊，挖掘公路路基施工范圍內(nèi)所有的巖石土塊。低填淺挖路基施工技術(shù)包括低填、淺挖兩種關(guān)鍵技術(shù)，低填淺挖路基施工挖掘的高度受限，施工人員可以通過人工的方式替代機械設(shè)備完成挖掘，從外到內(nèi)，由表及里挖掘土壤層，把公路路基橫斷截面挖掘到路基邊坡最低點往外150cm 區(qū)域。施工人員挖掘的時候要把挖掘土壤的高度、車輪的負(fù)載能力以及土壤深度等問題考慮進去，詳盡記錄所有的數(shù)據(jù)信息。根據(jù)數(shù)據(jù)信息測算路基挖掘深度，按照最后呈現(xiàn)的結(jié)果，及時調(diào)整挖掘深度，一般來說計算結(jié)果加上20cm 便是實際進行施工時挖掘的深度，和真實的施工需求相符。

6.3 應(yīng)用地基系數(shù)法檢測土壤密實度

在測量公路路基表面形變量的過程中，通常難以通過密實度衡量評判。地基系數(shù)法的檢測方式能補足土壤密實度檢測中存在的很多問題，使整個路基試驗的檢測效果顯著。巧妙應(yīng)用地基系數(shù)法檢測相關(guān)指標(biāo)，能更直觀地呈現(xiàn)路基的承受能力和剛性，而且得到的檢測結(jié)果意義更加鮮明，針對性更強。在實際進行檢測期間，可以應(yīng)用專業(yè)的技術(shù)設(shè)備，主要包含兩個系統(tǒng)，分別是測量系統(tǒng)和加載系統(tǒng)。兩者充分結(jié)合可以發(fā)揮各自的作用力，使試驗檢測質(zhì)量和效率達到最佳水平。

6.4 低填公路路基

公路路基土壤挖掘完成后，使用土壤填充材料填充路基，使其足夠平整。路基填充材料會直接影響公路路基的負(fù)荷承載能力，因此選取的材料應(yīng)具備高硬度、高細膩度的特點。為了充分利用資源，降低公路施工的成本損耗，可以把挖掘的巖石土塊進行第一輪的篩選，選取65～75μm的砂土作為填充路基的第一層材料。而后，在施工公路周圍區(qū)域，篩選含泥量超過70%的土質(zhì)作為填充路基的第二層材料。

6.5 預(yù)先壓制路基土壤操作

對于普通的路段，分層次的路基土壤填充高度低于路床規(guī)定高度0.2m 后，需預(yù)先進行土壤壓制操作，讓土壤達到既定的高度。完成土壤預(yù)先壓制的操作之后，二次測量標(biāo)好的高度，一般挖掘到規(guī)定高度0.4m 后，清理完預(yù)先壓制的土壤，此時便達到標(biāo)準(zhǔn)。挖掘后的路基表面應(yīng)重新碾壓擠密土壤，讓土壤的密實度超過96%。對于等級較高的公路路段，挑選合適的填充高度時，應(yīng)把預(yù)先壓制土壤的填充情況考慮進去。填充材料主要選擇天然沉積土，使用推土機或壓路機碾壓土壤，完成施工，土壤密實度保持在85%左右。同時預(yù)先壓制的周期應(yīng)維持6 個月以上，按照對應(yīng)準(zhǔn)則進行沉降和觀測操作，初始觀測周期為一周一次，后面可更改為兩周一次。

6.6 強化軟弱土地基的加固處理

針對軟弱土地基的處理，可以使用具有良好防滲透、過濾排水、隔絕性能的土工合成材料，保護軟弱土地基。平整鋪設(shè)土層，不能出現(xiàn)碎石等凸起物體，土工材料受力強度應(yīng)高于材料自身的拉力強度，鋪設(shè)土工材料后，應(yīng)在48h 以內(nèi)填充建筑材料，避免暴曬陽光的時間過長。土質(zhì)材料的填充不能直接倒入土工材料，必須在土面鋪設(shè)完成后才能進行這一操作。對于軟弱土地基，還要應(yīng)用排水井抽水抽氣，讓土壤在壓力作用下變得堅硬密實，提高地基的堅固程度。通過這樣的方式，強化周圍土壤的密實度，縮減地基的沉降周期。

7 公路施工中提高低填淺挖路基施工質(zhì)量的策略

7.1 提升施工人員的業(yè)務(wù)能力

開展路基施工作業(yè)的環(huán)境越復(fù)雜，越需要更高難度的工藝。因此應(yīng)組織路基施工人員開展技術(shù)知識培訓(xùn)，掌握開挖路基的技術(shù)要點，提高自身的業(yè)務(wù)能力，按相應(yīng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)開展路基施工，保證施工質(zhì)量。

7.2 細化管理

低填淺挖路基施工作業(yè)期間，應(yīng)制訂合理的技術(shù)方案和管理準(zhǔn)則，讓工程施工更加規(guī)范化。按照路基工程具體的施工內(nèi)容細化管理，落實項目牽頭責(zé)任人，定期巡查監(jiān)督施工現(xiàn)場。除此之外，還要根據(jù)低填淺挖路基施工的實際情況，客觀分析存在的不足，及時優(yōu)化完善，充分發(fā)揮低填淺挖路基施工技術(shù)的作用力。

8 結(jié)語

公路施工復(fù)雜多變且耗時較長，施工質(zhì)量水平和多種因素息息相關(guān)。低填淺挖路基施工技術(shù)可以顯著提高公路路基的質(zhì)量，在整個施工期間不會對土層產(chǎn)生較大的影響，投入成本低，符合公路施工的相關(guān)要求。應(yīng)大力推廣低填淺挖路基施工技術(shù)，使我國的公路施工建設(shè)取得新的成就。