公路路基的分層填筑施工技術應用分析

付磊

（四川三江交通建設工程有限公司，四川 宜賓 644000）

0 引言

隨著我國高等級公路的不斷發(fā)展，對路面的整體質(zhì)量和表面質(zhì)量的要求越來越高。在保證高速公路整體質(zhì)量和面層平整的前提下，采用分層填筑技術是一項重要的技術。然而，由于受到碾壓邊沿、結(jié)構(gòu)物及有效作業(yè)區(qū)域的制約，在層狀填筑過程中，會出現(xiàn)路基差異沉降開裂、結(jié)構(gòu)臺階式破壞等破壞性破壞因素。所以，對高等級公路路基進行分層填土的施工工藝研究，是一項十分有實際意義的工作。

1 路基分層填筑的基本原理

1.1 分層壓實基本原理

路基分層填筑是指將道路基層按照設計要求進行分層填筑，通常包括路基墊層、基礎層、級配層和面層等。其基本原理是在滿足強度和變形要求的前提下，合理分布不同類型的材料，通過逐層填筑的方式達到增加道路承載能力，提高道路使用壽命的目的。其中，各層材料的厚度、密實度、強度等參數(shù)要根據(jù)不同路段的設計要求進行確定。

1.2 分層強夯加固基本原理

分層強夯加固是指按照設計要求，將道路或其他場地的基礎分成若干層次，逐層進行強夯加固的方法。其基本原理是利用重錘的自由落體沖擊作用，對土體進行強制壓密和變形，從而提高土體的承載能力和穩(wěn)定性。該方法適用于粒徑較大的土層，如砂土、碎石土等。此外，還有一種孔內(nèi)深層強夯法，該方法首先在預定深度成孔，然后在孔內(nèi)分層填入材料，并邊填邊進行強夯，從而形成高承載力的密實樁體和強力擠密的樁間土。這種方法適用于深層地基處理。

2 公路路基的分層填筑施工技術要點

2.1 做好前期準備，奠定扎實的基礎

具體操作如下：①在路基填筑施工前，做好技術交底尤為重要，項目技術負責人應根據(jù)項目的施工計劃，對施工人員進行技術交底，進一步明確路基填筑施工中的重點和難點，并提出相應的安全防范措施，使施工人員對施工中的關鍵問題有一個清晰的認識。②根據(jù)工程現(xiàn)場的地質(zhì)調(diào)查資料，對路基土液限、自然含水率和塑限進行精確測試，以保證路基填料滿足層狀構(gòu)造的需要。③將原有地表的積水完全排干，清除根系、雜草和淤泥，加大對土坑的治理，再將土坑分層回填至原有地表高度。對于填方路段，必須進行平整。當?shù)孛鏅M比大于1∶5 時，必須將其砌為梯級，梯級的高度不應大于300mm，梯級的寬度不應小于1m。④進行試驗段的施工，在路基填筑工地選取100～200m 長的具有代表性的路段，對其進行填筑壓實實驗[1]。采用推土機和振動壓路機對其進行碾壓后，著重對填料的壓實度進行測試，對各種測試數(shù)據(jù)進行精確和詳盡的記錄，并根據(jù)公路工程的路基填筑施工要求，對填料進行科學的選型。

2.2 加大施工量測力度，保證以后工程順利進行

在高速公路路基的填筑過程中，加大施工測量力度對高速公路路基的填筑施工具有一定的指導意義。在進行建筑測量時，應注意以下問題。①引線的復測量與聯(lián)測量的重點。這就需要測量者對鄰近引線點的精確定位，使其處于“通視”狀態(tài)。因為路基施工場地存在著大量的干擾因素，所以為了避免施工沖突，測量人員必須對各類測量數(shù)據(jù)展開詳細的統(tǒng)計，在對其進行匯總處理后，將其上報給相關負責人員，并結(jié)合實際情況，對護樁進行科學的選擇，采用有效的加固方法。在護樁安裝完成后，可以降低施工矛盾，進一步提高路基填筑施工測量資料的精度，確保后續(xù)施工的順利進行。在復測結(jié)束后，再做一次聯(lián)測，并按設計規(guī)范的要求對引出線的閉合精度進行檢驗。②對中線的復測。根據(jù)公路建設的特點，采用坐標法進行復測，可以提高各種測量資料的精度。③校對。對于每一個水平參考點，都要經(jīng)過嚴格的校對，相鄰的水平參考點的位置，間隔不能大于1000m[2]。

2.3 設計合理

根據(jù)不同路段的設計要求，合理安排各層材料厚度、密實度和強度等參數(shù)。設計合理是公路路基分層填筑施工技術的重要一環(huán)，可以通過以下方法具體實現(xiàn)：①根據(jù)不同路段的設計要求，劃分出不同的填筑層數(shù)和材料種類。例如，在高速公路等需要承受較大荷載的區(qū)域，可以增加路基層數(shù)，使用強度更高的材料。②對于每一層填筑材料，根據(jù)實際情況合理安排材料厚度，并確保各層之間的搭接長度不小于設計要求。③在確定不同材料種類和厚度的基礎上，根據(jù)材料的物理性質(zhì)和機械性能，合理控制密實度和強度等參數(shù)。

2.4 材料選擇

具體如下：①路用砂。路用砂是用于公路工程中的一種常見材料，其具有良好的壓實性能、強度和耐久性。通常選用顆粒均勻、粒徑較小的路用砂，以達到較高的壓實密度，同時要注意雜質(zhì)含量和土壤含水量等因素。②碎石。碎石是一種較為堅硬的建筑材料，通常選用經(jīng)過機械破碎處理的天然石料或巖石破碎機碾碎過后的石頭，其具有良好的承載力和壓實性能，適合用于公路路基的填筑與加固。③礫石。礫石是一種直徑在5～60mm 的圓形或近似圓形的巖石顆粒，具有良好的排水性能和穩(wěn)定性，適合用作填筑層之間的填料或者用于路面表層的鋪設[3]。④土渣。土渣是指在建筑工程中，挖掘或者開挖地基后所得到的廢棄物料。它由泥、沙、石等物質(zhì)混合而成，通常被用作填充材料和道路路堤的基礎。土渣具有良好的壓實性能和強度，適合用于填充軟弱地基等區(qū)域，同時要注意土渣中的雜質(zhì)含量和含水率等因素。⑤其他材料。還有一些其他的材料可以用于公路路基分層填筑，如石灰、水泥等摻和材料，可提高填筑層的強度和耐久性。

2.5 分層填筑施工

分層填筑施工主要包括攤鋪、整平和碾壓3 個方面。

2.5.1 攤鋪、整平

攤鋪和整平是分層填筑施工中非常重要的環(huán)節(jié)。根據(jù)規(guī)范要求，在路堤底層作業(yè)時，應將各層厚度控制在50cm 左右。隨著攤鋪的進行，逐漸減少厚度，臨近路堤頂面時控制在40cm 左右，連續(xù)攤鋪到路床頂面時控制在30cm 左右。在攤鋪過程中，施工人員需要實時觀測標高，并利用平地機進行初平，以掌握拌和物的實際厚度。這樣能夠確保攤鋪的平整度和厚度符合要求。此外，施工人員還需要嚴格控制攤鋪時長，最好不超過3h。這樣可以避免攤鋪料在攤鋪過程中失去性能，確保材料能夠充分發(fā)揮作用。因此，在攤鋪和整平過程中，施工人員應嚴格按照規(guī)范要求操作，確保施工質(zhì)量和效果。

2.5.2 碾壓

碾壓是分層填筑施工中至關重要的工藝環(huán)節(jié)。在碾壓過程中，施工人員應利用振動壓路機進行靜壓、振動碾壓和靜壓整平工作。為了確保施工效果，碾壓應從路基兩端開始，逐步向中間進入，遵循先快后慢的原則。根據(jù)不同路段的壓實標準，施工人員需要調(diào)整碾壓頻次，確保各路段的壓實度符合標準。在下路堤碾壓時，先進行一次靜壓，然后進行強振和弱振兩次，最后進行整平靜壓一次。而在上路堤碾壓時，還要考慮來自上端的行車壓力，以確保施工質(zhì)量和效果。同時，在碾壓過程中還需要控制下路堤松鋪厚度在50cm 以內(nèi)，上路堤松鋪厚度在30cm 左右。這樣能夠保證材料的壓實度和密實度，提高路面的承載力和耐久性[4]。

2.5.3 分層強夯施工

分層強夯施工的目的是逐層夯實填筑土，提高土質(zhì)密實度和承載力。通過合理控制夯擊高度和夯擊間隔時長，可以有效地將空隙排除并提高土的密實性。分層強夯施工的具體步驟通常如下：①準備工作。首先核查起重機和夯錘設備，選擇20t 以上的履帶式起重機，夯錘直徑控制在1.8～2m。確保設備完好并符合要求。②完成試夯工作。選擇一個20m×20m 的試夯場地，進行試夯工作，通過測驗確定夯擊高度、夯擊間隔時長等工藝參數(shù)。試夯工作是為了確定適合當前土質(zhì)和工程要求的施工參數(shù)。③正式進行強夯施工。在上路堤作業(yè)期間，按照每填高3m 進行一次強夯的原則進行施工。先進行填筑土的一層夯擊，夯擊完成后進行整平，確保表面平整。然后再進行下一層的填筑土夯擊工作，依次類推。

2.6 路基排水設計

在分層填筑施工完成后，路基的排水設計至關重要。為確保每層填筑后的排水能力，避免積水對路基造成損害，采取合適的排水措施是必不可少的。常見的路基排水設計措施包括設置排水溝和排水管道。通過合理設置排水溝的寬度和深度，能夠有效收集并引導路面附近的雨水和地下水，確保其順利排除。同時，在需要引導水流的地方，使用排水管道進行排水，將水流引導到合適的排放點。此外，路基的橫向坡度和縱向坡度的設計也是關鍵，能夠促使水流順利流動并引導至排水設施。在設計過程中，需要根據(jù)具體工程要求和規(guī)范要求，綜合考慮路基的地理環(huán)境和水文條件，確保排水設施的功能正?？煽?。

2.7 施工監(jiān)控技術

為了確保施工質(zhì)量和工程安全，可以利用現(xiàn)代化的施工監(jiān)測設備進行實時監(jiān)測和控制。首先，土工布應變計是一種常用的監(jiān)測設備，能夠?qū)崟r測量填筑層的變形情況。通過在填筑層中鋪設土工布應變計，并與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)相連，可以監(jiān)測填筑層的應變變化，從而評估填筑層的密實度和變形情況。其次，壓力板是另一種常見的施工監(jiān)測設備，用于測量填筑層的承載能力。通過在填筑層上放置壓力板，并通過傳感器獲取壓力信息，可以實時監(jiān)測填筑層的承載情況，并據(jù)此進行調(diào)整和控制。此外，沉降儀也是一種重要的施工監(jiān)測設備。沉降儀能夠測量填筑層在施工過程中的沉降情況，及時發(fā)現(xiàn)和糾正可能出現(xiàn)的沉降不均勻現(xiàn)象，確保填筑層的穩(wěn)定性。監(jiān)測數(shù)據(jù)可供工程師和施工人員參考，及時調(diào)整施工方案和措施，確保施工質(zhì)量和工程安全。

2.8 清潔管理

對施工區(qū)域進行清潔管理，避免雜物混入材料中，影響路基質(zhì)量。具體的路基分層填筑施工清潔管理要點包括：①合理劃分施工區(qū)域和材料堆放場地。在不影響施工的前提下，根據(jù)各施工階段合理布置施工道路，保證材料運輸?shù)缆翻h(huán)通通暢，施工方便。②加強車輛、設備管理。對進出施工區(qū)域的車輛和設備進行嚴格管控，避免雜物、泥沙等物質(zhì)混入材料中，影響路基質(zhì)量。③定期清洗施工區(qū)域。對施工區(qū)域進行定期清洗，清除落葉、枯枝、泥沙等雜物，避免雜物混入材料中。④建立垃圾分類管理制度。對施工區(qū)域產(chǎn)生的垃圾、廢棄材料等進行分類管理，做到垃圾分類、清運、處理等工作有序進行。

3 公路路基分層填筑質(zhì)量控制措施

3.1 采用適宜的施工工藝

采用“三階段、四區(qū)段、八流程”的工藝進行施工，做到每個環(huán)節(jié)都符合要求，保證路基填筑質(zhì)量?！叭A段”是指預處理階段、分層填筑階段和表面整形階段。“四區(qū)段”是指路基準備區(qū)、料場區(qū)、填筑區(qū)和壓實區(qū)?！鞍肆鞒獭狈謩e是布局調(diào)整、清理鋪設、壓實驗證、增厚加強、標高檢測、質(zhì)量控制、材料管理、環(huán)境衛(wèi)生。通過這個工藝流程，可以對路基填筑過程進行有效地控制和管理，每個流程都有特定的要求和標準，從而確保了路基填筑質(zhì)量符合規(guī)范要求。

3.2 水分控制

控制水分含量，以避免松散或過于干燥，影響填筑質(zhì)量和夯實效果。可以采用以下措施：①在進行土方回填前，要對土方進行檢驗和測試，確定其含水率和承載力等相關指標，并根據(jù)檢測結(jié)果進行水分控制。一般情況下，土方的含水率應該控制在設計要求的合理范圍內(nèi)。②在進行土方回填時，需使用專門的挖掘機和配套設備，將土方勻稱地填筑成分層結(jié)構(gòu)。每填一層就需要進行夯實加固，并對填方厚度、寬度等進行檢查和修正，確保填方符合設計要求。③在夯實過程中要控制土壤的含水率，以避免因水分過高或過低而導致土體松散或變形。如果土方水分過高，可以采取晾曬等措施，使其達到適宜的水分含量。

3.3 分層強夯質(zhì)量控制

此外，在具體實施中，還需要注意以下6 點：①根據(jù)設計要求和施工規(guī)范，確定強夯加固的時間和強夯次數(shù)。一般情況下，每層填筑完成后需進行強夯加固，強夯次數(shù)不應少于3～5 遍。②在進行強夯加固前，需對填筑土體進行檢查和測試，以確保填筑質(zhì)量和密實度符合要求，例如可進行原位密度和含水率測試等。③強夯過程中，需使用專業(yè)的強夯機械和配套工具，確保加固效果和施工安全。④大面積強夯時，應按照分區(qū)分層的方法進行施工，分別進行夯實加固，避免部分區(qū)域過度夯實導致路基結(jié)構(gòu)不均勻。⑤在夯實過程中，需注重土體的變形情況，并及時調(diào)整夯實頻率和力度，避免因夯實力度過大而導致土體破壞或隆起。⑥夯實結(jié)束后，需再次檢查土體的密實度和穩(wěn)定性，并進行必要的修補工作，確保路基整體穩(wěn)定牢固[5]。

4 結(jié)語

本文首先討論了路基分層填筑的基本原理和相關技術的基本情況，然后，再介紹了具體的施工技術，目的是為了減少質(zhì)量隱患對工程的影響，從而保證公路路基的質(zhì)量。并保證在施工過程中，不會受到影響因素的干擾，從而對工程的服務能力進行全方位的提高，使公路工程在服務期間，不會出現(xiàn)安全隱患。