公路路基施工技術的探討

王海鳴

摘要：

隨著經濟的發展和科學技術的進步，我國公路在設計與施工方面都有了很大進步。本文從公路路基的基本概念開始入手，詳細介紹了公路路基的施工技術，值得參考推廣。

關鍵詞：公路路基 施工技術 填筑排水

公路路基，是路面的基礎，是公路工程的重要組成部分。路基承受由路面傳來的交通荷載，是路面的支承結構物，它必須具有足夠的強度、穩定性和耐久性。

公路路基施工是整個公路施工工程的關鍵所在，稍有偏差，將給整個工程埋下質量隱患。例如，在公路施工中常會遇到諸如軟土路基，黃土路基等不良路基，如不加以特別處理，會引起填方路堤施工后沉降或不均勻沉陷，路面縱橫坡變碎，平整度下降，導致行車顛簸等，嚴重影響公路的正常使用，造成大量的人力、物力、財力浪費。因此，路基施工應根據施工當地地形、地質狀況、公路等級、所在地區的氣候、結合施工填挖方平衡來選擇施工方法。

公路路基的強度和穩定性很大程度取決于路基填料的性質及其壓實的程度。從現有條件出發，改進填土要求和壓實條件是保證路基質量最有效和經濟的方法。

一、路基壓實工藝

⒈影響路基壓實的因素分析

（1）填筑路基的材料，由于不同填料的性質存在較大的差異，須根據要求因地制宜地選擇。

（2）填筑材料的含水量是影響路基壓實的重要因素。在填筑材料中，除填石及含石量大于的土石混填料外，其它各種材料均與含水量有密切的關系，只有在最佳含水量時壓實，方可得到最大密實度。

（3）狹窄面積和一些特殊部位的壓實。所謂“特殊部位”是指施工段的交界處，構筑物的臺背、墻背，施工機具不可達到的薄弱環節。在施工中一定要引起重視，在填筑時，要選擇適宜填料。一般采用小型設備進行碾壓，如平板振動夯實機、手扶雙輪壓路機等，這些部位的實厚度控制在－之間，壓實時嚴格控制含水量。

（4）碾壓機具和方法是保證壓實質量的重要因素。必須根據填料性質和要求達到的密實度，選用和配置碾壓機具。然后根據機具性能，確定適宜的松鋪厚度。

⒉壓實機具的配置

每一施工段配置：自重以上、振動力以上的振動壓路機臺、拖式凸輪振動壓路機臺。

⒊土方路堤的壓實和質量控制

施工時每填料做一次重型擊實試驗，準確掌握最佳含水量及最大干容重等控制參數。施工現場必須配備灑水車，路耙等設置用于控制含水量。

土的松鋪厚度，在碾壓前用平地機進行整平，并將填料含水量控制在比最佳含水量大（根據氣候情況確定），先靜壓一遍，然后振動碾壓－遍。采用灌砂法檢測壓實度，當壓實度檢測合格，并經監理工程師驗收后，方可進行下一層的填筑。

⒋石方及土石混填路堤的壓實和質量控制

石方及土方混合料填筑時，必須嚴格控制石料的最大粒徑及松鋪厚度。要用推土機和平地機整出一個較密實平整工作面。所有填石孔隙要用小石料和石屑人工填滿鋪平，填料不得離析。壓路機碾過程中，繼續用小石料或石屑填隙，一直進行到重輪下，石料不出現松動，表面均勻平整為止，一般需碾壓一遍即可。壓實質量控制，采用壓沉值來確定。壓沉值即相鄰兩遍碾壓所產生的相對沉降量。

壓沉值測試方法：在測點上設置個直徑鋼球，用壓路機將其壓入路堤，使鋼球頂面與路堤表面平順。用精密水準儀測出鋼球頂面標高，用總壓實力的振動壓路機碾壓一遍后，再次測出鋼球頂面標高，從而求出相鄰兩遍各點的相對沉降量，即為壓沉值。

二、路基路面排水

水是影響路基強度和穩定性的一個重要因素，水的侵蝕會造成許多路基病害。同時，從環境保護和不損害當地農田水利設施考慮，必須做好路基排水，形成排水系統，并與地區排水規劃相協調，防止因各種原因造成的水患，給路基、路面施工造成不必要的損失。

公路排水主要包括兩個方面：一是地下排水，即減少地下水、農田排灌水對路基穩定性及其強度的影響；二是路面排水，除將路面的水迅速排出之外，應最大限度地減少雨水對路基、路面質量的影響，減少因路表水排水不暢或路表水下滲對路基、路面使用性能產生的損害。

1．路面排水。路面排水的任務是迅速排除路面范圍內的降水，減少水從路面滲入，使之不沖刷路基邊坡。路拱橫坡應≥2％。 雨水排出路面有二種方式。第一種是集中排水，在硬路肩外側設置水泥混凝土預制塊或現澆瀝青混凝土的攔水帶，以其與硬路肩路面構成三角形的集水槽流水，每隔20—50m間距設一泄水口與路堤邊坡急流槽銜接將雨水排到坡腳排水溝中。設超高路段的排水通過設在中央帶的園形開口排水溝或雨水井進行排除。第二種是分散排水，除了硬化路肩和加固路基邊坡外，在經過地下水位較高的綠洲地帶，也要防止邊坡上部的植草向上生長擋住橫向排水出路造成路表積水。

2．地下排水。路基地下排水仍多用暗溝、盲溝、滲溝、滲井等，其特點是以滲透力式排水，當水流量較大，多采用帶滲水管的滲溝。近年研制的帶有鋼圈、濾布和加強合成纖維組成的加勁軟式透水管直徑8-30cm，很適用于地下排水。

三、路基防護

路基的修筑改變了地層的天然平衡狀態，以及路基暴露在空間，不斷受各種錯綜復雜的自然因素侵蝕，因此需要進行各種類型的防護。

1、 坡面防護。坡面防護的目的是防止地表水流的沖刷、坡面巖土的風化剝落以及與環境的協調。通常措施是采用石砌圬工防護，混凝土預制塊護坡多用在路堤邊坡，連片的及帶窗孔的護面墻則多用于路塹邊坡。但由于石砌圬工及混凝土防護存在造價高、易破損等諸多問題。現在，種草防護技術應用較為廣泛，邊坡較高則采用砌石框格種草防護，起到改善生態環境、美化景觀和坡面防護的三重效果。破裂的或易于風化破碎的巖石路塹邊坡采用錨桿掛鐵絲網或高強塑料網格噴漿或噴射混凝土以及噴射纖維混凝土防護也有較好的效果。但考慮到石砌圬工及混凝土防護造價高、易破損等諸多問題，從環境保護的角度出發，建議大力推廣既能改善生態環境又美化景觀的種草防護技術。

2、沖刷防護。傳統的方法是用砌石、拋石、鐵絲石籠和擋土墻防護，改進后可以用高強土工格柵代替鐵絲做石籠，用聚脂或聚胺脂類土工織物混凝土護坡模袋做成的護面板防護受水沖擊的邊坡，很能適應土體不均勻沉降。

3、支擋防護。擋土墻用于支擋防護目前仍占主要地位。①石砌的重力式擋土墻多用于石料豐富、墻高較低、地基較好的場合；②鋼筋混結構的懸臂式擋土墻、扶壁式擋土墻和板柱擋土墻，因其受力比較合理，墻身圬工體積小，也已廣泛應用于公路路基的防護；③垛式擋土墻易于調整墻的高度，并采用預制構件拼裝，是一種特殊形式的擋土墻。

四、軟土地基處理

近年來，隨著高速公路和一級公路的建設的迅速發展，針對軟土地基，在防止路堤失穩定、沉降觀測控制、軟土地基處理技術等方面取得了顯著成果。

1、灰土擠密樁。當軟土地層含水量過大或過小時，采取灰土擠密樁。含水率過大可往孔內填干土粉或石灰粉，以吸去部分水分，或快速成孔澆灌或邊成孔邊下套管，或成孔后下套管；含水率過小，應預先浸濕加固范圍內土層，成孔順序應先外圈，后里圈并間隔進行；對已成孔，應防止受水浸濕，且應當天回填夯實；為避免夯打造成縮頸堵寒，應打一孔，填一孔；當樁孔較密，土質松軟，應采取間隔跳打夯實。孔填料前應先夯打孔底3-4錘；根據試驗測定的密實度要求，隨填隨夯，嚴格控制下料速度和夯擊次數；回填料應拌合均勻，并控制其含水量；每個孔填料用量應與計算用量基本符合；夯錘重不宜小于100Kg；錘型以梨型或棗核型較合適。有利于夯實邊緣土，不宜采用平頭夯錘，落距一般應大于2m；如地下水位較高，應降低水位后再回填夯實。已出現疏松、斷裂或夾層，應全部取出來，按規定重新填夯灰上，達到設計要求。

2．輕質路堤。用輕質材料填筑路堤可減輕對地基承載力的要求。應用粉煤灰填筑路堤，可使路堤自重減輕25％左右。用重型擊實試驗法測定最大干容重為9-12KN／m3。硅鉆型粉煤灰粘性小，不具塑性，但液限在64％左右，最佳含水量37-41％，有良好的壓實性能。粉煤灰路堤邊坡表層1-2m用粘質土包覆，以穩定邊坡和利于長草，路床頂面用粗粒上封閉厚0．3-0．5m。

3．土工合成材料加固。淺層(一般小于3m厚)的軟土地基可采用先在地表鋪筑土工布，再填筑路堤，土工布起分隔、過濾、排水和加速固結等作用，從而取代常規的置換方法。

軟土層厚度3-5m，采用土工布與砂墊層聯合處治，排水砂墊層的厚度可由50cm減薄至30cm。也有在路堤下面與地表之間鋪設多層土工織物，利用材料的高抗拉強度克服地基的滑動變形來保持穩定，通過控制填土速率，配合超載予壓，使地基迅速固結。

采用聚丙烯或聚乙烯土工格柵，以及采用網箱席墊處理軟土地基，其主要作用是使地基土和填料向上和向兩側的位移受到限制，減少局部荷載。采用網箱席墊可減少總沉降量40％左右。

五、黃土陷穴處理

黃土陷穴是黃土地區路基施工常見的病害。處理時，采用灌砂、灌漿、開挖回填等措施，開挖的方法可以采用導洞、豎井和明挖等。

處理好的陷穴，其上層表面均應用石灰與土比例為三比七的石灰土填筑夯實或鋪填老黃土等不透水材料加以改善。石灰土厚度應按設計嚴格執行。如原設計末要求時，其厚度不宜小于30cm。并將流向陷穴的附近地面水引離，防止形成地表積水或水流集中產生沖刷。

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