路基的施工技術(shù)分析

張曉坤

【摘 要】強(qiáng)度高、穩(wěn)定性和耐久性良好的路基將成為路面結(jié)構(gòu)的良好支承體系，有利于提高路面整體強(qiáng)度和使用性能，延長路面使用壽命，同時(shí)，還可以降低路面工程造價(jià)和公路養(yǎng)護(hù)維修費(fèi)用。因此，必須重視路基施工，切實(shí)保證路基工程質(zhì)量，為提高公路建設(shè)的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益提供切實(shí)的保障。本文結(jié)合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，就路基施工技術(shù)進(jìn)行了論述。

【關(guān)鍵詞】路基；施工；軟土；加固

1. 前言

路基作為路面結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)營具有做夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，我國較早就確定以回彈模量作為評價(jià)路基強(qiáng)度和穩(wěn)定性的力學(xué)指標(biāo)，并形成了成套的室內(nèi)外實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)方法和儀器。為了在施工中以物理量指標(biāo)控制工程質(zhì)量從而保證達(dá)到規(guī)定的強(qiáng)度指標(biāo)，廣泛開展了不同土種的最佳含水率和最大密實(shí)度相關(guān)關(guān)系的研究，并同意以重型擊實(shí)試驗(yàn)法作為基本控制指標(biāo)。

2. 路基施工

2.1 路基施工的重要性。

（1）路基施工的重要性，突出地表現(xiàn)為對工程質(zhì)量的高標(biāo)準(zhǔn)要求。強(qiáng)度高、穩(wěn)定性和耐久性良好的路基將成為路面結(jié)構(gòu)的良好支承體系，有利于提高路面整體強(qiáng)度和使用性能，延長路面使用壽命，同時(shí)，還可以降低路面工程造價(jià)和公路養(yǎng)護(hù)維修費(fèi)用。反之，若路基工程質(zhì)量低劣，將給路面和路基自身留下許多隱患，路面的使用品質(zhì)和使用壽命會因此而降低，嚴(yán)重的路基或路面破壞甚至?xí)袛嘟煌ǎ斐芍卮蠼?jīng)濟(jì)損失。尤其嚴(yán)重的是路基自身存在的問題將后患無窮，難以根治，這會大大增加公路建成后的養(yǎng)護(hù)維修費(fèi)用。由此可見，必須重視路基施工，切實(shí)保證路基工程質(zhì)量，為提高公路建設(shè)的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益提供切實(shí)的保障。

（2）路基施工的重要性還在于工程質(zhì)量受到多種因素的不利影響。雖然路基施工主要是開挖、運(yùn)輸、填筑、壓實(shí)等比較簡單的工序，但由于路基施工存在著條件變化大、工程數(shù)量大、施工難度大、施工方法多樣等待點(diǎn)，對于保證路基工程質(zhì)量有相當(dāng)?shù)碾y度。特別是地質(zhì)不良的特殊路段及隱蔽工程較多的路基，在施工時(shí)常會遇到復(fù)雜的技術(shù)問題和各種突發(fā)性事故需要處理，可以說路基施工技術(shù)是簡單中蘊(yùn)含著復(fù)雜。所有這些因素的影響都必須加以克服，才能保證路基工程的質(zhì)量。

2.2 施工前的準(zhǔn)備工作。路基施工準(zhǔn)備階段包括路基工程施工的總體性的部署、水文和地質(zhì)情況的了解、施工方案和施工進(jìn)度的制定、機(jī)械儀器人員材料的配置和準(zhǔn)備，該階段的準(zhǔn)備工作直接關(guān)系到路基施工能否正常進(jìn)行。

施工前的準(zhǔn)備工作，大致可歸納為：組織準(zhǔn)備、技術(shù)準(zhǔn)備和物質(zhì)準(zhǔn)備三個(gè)方面。

2.2.1 組織準(zhǔn)備工作。主要是建立和健全施工隊(duì)伍和管理機(jī)構(gòu)，明確施工任務(wù)，制定必要的規(guī)章制度，確立施工所應(yīng)達(dá)到的目標(biāo)等。

2.2.2 技術(shù)準(zhǔn)備工作。

（1）全面熟悉設(shè)計(jì)文件并進(jìn)行施工現(xiàn)場的勘查，核對與必要時(shí)修改設(shè)計(jì)文件；

（2）編制施工組織計(jì)劃；

（3）恢復(fù)路線，施工放樣；

（4）清除施工場地；

（5）臨時(shí)工程，包括施工現(xiàn)場的供電、給水，修建便道、便橋，架設(shè)臨時(shí)通訊設(shè)施，設(shè)置施工用房等。

2.2.3 物質(zhì)準(zhǔn)備工作。包括各種材料與機(jī)具設(shè)備的購置、采集、加工、調(diào)運(yùn)與儲存，以及生活后勤供應(yīng)等。

2.3 路基施工要點(diǎn)。

2.3.1 填挖方案。

（1）路堤填筑，按填土順序可分為分層平鋪和豎向填筑兩種方案。分層平鋪有利于壓實(shí)，可以保證不同用途按規(guī)定層次填筑，發(fā)難要點(diǎn)是：不同用途水平分層，一保證強(qiáng)度均勻；透水差的用途，如黏性土等，一般宜填于下層，表面成雙向橫坡，有利于排除積水，防止水害；統(tǒng)一層次有不同用土?xí)r，接搭處成斜面，以保證該層厚度范圍內(nèi)，強(qiáng)度比較均勻，防止產(chǎn)生，明顯變形。

（2）豎向填筑，指沿路中心線方向逐步向前深填。路線跨越深谷或池塘?xí)r，地面高差較大，填土面積小，難以水平分層卸土，以及陡坡地段上半挖半填路基，局部路段橫坡較陡或難以分層填筑，可以采用豎向填筑方案。

2.3.2 機(jī)械化施工。機(jī)械化施工組織的基本原則包括施工連續(xù)高效運(yùn)轉(zhuǎn)，確保工程質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)；主導(dǎo)機(jī)械選擇、控制合理，配套機(jī)械的選擇與周圍環(huán)境條件協(xié)調(diào)一致；提高機(jī)械的使用率，滿足均衡使用要求，降低人員的工作強(qiáng)度；安裝調(diào)試簡便，轉(zhuǎn)場運(yùn)輸方便，不形成交叉作業(yè)；降低機(jī)械使用費(fèi)，減少機(jī)械閑置，配套機(jī)械協(xié)調(diào)作業(yè)達(dá)到經(jīng)濟(jì)目的。

2.4 施工中常見問題及防治措施。

2.4.1 常見問題。常見問題主要有：取土坑設(shè)置時(shí)易出現(xiàn)亂挖亂取土的現(xiàn)象；路堤填筑施工方法錯(cuò)誤或用料不當(dāng)；水網(wǎng)及水田地區(qū)的陸地修筑，有這些地勢平坦，水道縱橫，等問題；多雨潮濕地區(qū)路基施工中易出現(xiàn)的水的影響和土的含水量大的問題；凍融翻漿地區(qū)路基的排水問題及正確的選擇處治方法；填筑路堤壓實(shí)度達(dá)不到要求等問題。

2.4.2 防治措施。

2.4.2.1 取土坑設(shè)置時(shí)亂挖亂取土的防治。

（1）首先是施工技術(shù)人員應(yīng)掌握路基取土的原則，在思想上已是搗亂去亂挖的危害。路基取土，應(yīng)在支援農(nóng)業(yè)的前提下，結(jié)合具體情況，選擇適當(dāng)?shù)姆绞剑鐪\挖寬取、坡地取平、及設(shè)置去土坑。去土坑應(yīng)有正確的形式，應(yīng)考慮能是坑內(nèi)的水排到附近河流、河溝或路基外，土方運(yùn)輸經(jīng)濟(jì)合理，以及將來路基加寬和放緩邊坡的可能性，對營造周邊美觀的環(huán)境需要等；

（2）堅(jiān)持按設(shè)計(jì)文件中的取土規(guī)劃取土，并向施工人和工人做好詳細(xì)技術(shù)交底，按取土規(guī)劃要求有序進(jìn)行；

（3）堅(jiān)持按技術(shù)規(guī)范規(guī)定施工。

2.4.2.2 對路堤填筑方法錯(cuò)誤或使用填料不當(dāng)?shù)拇胧?/p>

（1）在施工前認(rèn)真進(jìn)行土質(zhì)調(diào)查檢測，作出用土規(guī)劃，擬頂合理的調(diào)配方案；

（2）采取正確的填筑施工方案和層次安排，填筑施工與方案；

（3）在填筑施工中要加強(qiáng)檢查，發(fā)現(xiàn)問題，及時(shí)糾正。endprint

2.4.2.3 在水網(wǎng)及水田地區(qū)的措施。

（1）注意石路基邊緣與水道內(nèi)的高差保持穩(wěn)定路基所必要的最小值，從而盡可能的減少路堤高度，減少占用農(nóng)田的面積；

（2）盡可能采取縱向的運(yùn)土填筑路堤，避免路側(cè)取土，否則硬件路旁去土坑表層的種植土妥善保留，待竣工后，再將其勻鋪與坑底，以便恢復(fù)原有農(nóng)田。妥善安排施工時(shí)間，爭取在晴朗少雨的季節(jié)施工，其計(jì)劃進(jìn)度應(yīng)采取逐段安排推進(jìn)，防止全線鋪開，或程序先后倒置。切實(shí)加強(qiáng)施工排水工作，使之保證有效暢通，特別是雨水排除通道更應(yīng)加以密切關(guān)注。

2.4.2.4 多雨潮濕地區(qū)路基施工的措施。

（1）路基施工時(shí)，應(yīng)特別注意排水，機(jī)具停放地、庫房、生活區(qū)域，都應(yīng)選在地勢較高不易被水淹的地方，并要求有可靠排水防洪設(shè)施，預(yù)防洪水造成危害；

（2）開工前的場地準(zhǔn)備工作應(yīng)特別注意排除地面水，低洼地帶沿用地兩邊應(yīng)開挖大斷面的縱向排水溝并引向出水口，在縱向排水溝之間應(yīng)挖掘橫向排水溝并互相貫通疏干地表水，以使地表不積水。含水量過大的過濕土深度在2m以內(nèi)時(shí)，可挖去濕土，換填使用的干土或挖方石渣，兵分層壓實(shí)到要求密實(shí)度。挖去淤泥后將土層濕土翻松，其厚度已能達(dá)到規(guī)定壓實(shí)度為準(zhǔn)，使之成為穩(wěn)定土加固層。當(dāng)有非風(fēng)化大石塊可用時(shí)，在挖去濕土后鋪筑50cm左右石塊層，鑲填石渣后，用重型壓路機(jī)年壓成型，再與其上填筑路堤，當(dāng)軟土的深度大于2m時(shí)，應(yīng)按要求處理。

2.5 路基壓實(shí)。

2.5.1 影響路基壓實(shí)的重要因素。

（1）土的性質(zhì)：不同土質(zhì)的壓實(shí)性能差別較大。一般來說非粘性土的壓實(shí)效果較好，其最佳含水量較小、最大干密度較大，在靜力作用下，壓縮性較小；在動力作用下特別是在振動作用下很容易被壓實(shí)。粘質(zhì)土、粉質(zhì)土等分散性土的壓實(shí)效果較差，主要是由于這些細(xì)分散性的土顆粒的比表面積大、粘聚力

大、土粒表面水膜需水量大，最佳含水量偏高，而最大干密度反而偏小。

（2）土的含水量：不同濕度下的土質(zhì)，用同樣壓實(shí)功能來擠壓，將獲得不同的密實(shí)度和不同的強(qiáng)度。土中水分在壓實(shí)過程中起到重要的作用。壓實(shí)開始時(shí)，原狀土相對濕度低，土顆粒之間的內(nèi)摩阻力大，因而外力難以克服，故壓實(shí)的干密度小，表現(xiàn)出土的強(qiáng)度高，密度低；當(dāng)相對濕度緩慢增加時(shí)，水分在土粒間起潤滑作用，壓實(shí)的結(jié)果使被壓材料（土粒）得以重新調(diào)整排列位置，達(dá)到較緊密的程度，表現(xiàn)出密度增大，但與此同時(shí)，由于水的作用，內(nèi)摩阻力有所減小，因而強(qiáng)度繼續(xù)下降。當(dāng)含水量繼續(xù)增加，達(dá)到一定值（最佳值）時(shí)，水的潤滑作用已經(jīng)足夠。當(dāng)水分過多，使起潤滑作用以外多余水分進(jìn)人土粒孔隙中，反而促使土粒分離而不易得到良好壓實(shí)效果，從而降低了土的干密度；又由于土粒問距增大，內(nèi)摩阻力與粘結(jié)力減小，使土的強(qiáng)度也隨之減小。這就是說，在一定功能的壓實(shí)作用下，含水量的變化會導(dǎo)致土的干密度隨之變化，在某一含水量（最佳含水量）下，干密度達(dá)到最大值（最大干密度）。各種土的最佳含水量大小不同，一般地，土在天然狀態(tài)下的含水量值很接近于最佳含水量，因此，在施工作業(yè)中，新卸填土應(yīng)當(dāng)立即推平壓實(shí)。達(dá)不到最佳含水量的路基填筑用土，宜翻曬或?yàn)⑺?/p>

（3）碾壓時(shí)的溫度：在路基碾壓過程中，溫度升高可使被壓土中的水粘滯度降低，從而在土粒問起潤滑作用，易于壓實(shí)。但氣溫過高時(shí)，又會由于水分蒸發(fā)太快而不利于壓實(shí)。溫度低于0qc時(shí)，因部分水結(jié)冰，產(chǎn)生的阻力更大，起潤滑作用的水更少，因而也得不到理想的壓實(shí)效果。

（4）地基或下承層強(qiáng)度：在填筑路堤時(shí)，若地基沒有足夠的強(qiáng)度，路堤的第一層難以達(dá)到較高的壓實(shí)度，即使采用重型壓路機(jī)或增加碾壓遍數(shù)，也只能是事倍功半，甚至使碾壓土層起“彈簧”。因此，對于地基或下承層強(qiáng)度不足時(shí)，應(yīng)碾壓地基后，再分層填筑壓實(shí)。

2.5.2 土基壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)。路面等級越高，對路基強(qiáng)度要求相應(yīng)提高；自然條件越差，對路基的強(qiáng)度與穩(wěn)定性越不利；路基填挖不同，對于路基的強(qiáng)度與穩(wěn)定性亦有差異。基于上述分析，現(xiàn)行規(guī)定的路基壓實(shí)度K，如表1所列。

3. 路基排水

3.1 路基地面排水設(shè)施布置原則。

（1）在路堤天然護(hù)道外，可以設(shè)置單側(cè)或雙側(cè)排水溝，也可用取土坑排水。

（2）路塹應(yīng)在路肩兩側(cè)設(shè)置側(cè)溝。

（3）路塹頂邊緣以外，需設(shè)置單側(cè)或雙側(cè)截水溝。

（4）路基外側(cè)水必須引入河道或橋涵內(nèi)排至路基以外。

3.2 路基地面排水設(shè)施。路基地面排水可采用邊溝、截水溝、排水溝、跌水與急流槽、攔水帶、蒸發(fā)池等設(shè)施。

3.3 路基地下排水設(shè)施類型。對路基有危害的地下水，應(yīng)根據(jù)地下水類型，含水層埋藏深度，底層的滲透系數(shù)等條件，選用明溝、排水槽、滲水暗溝、滲水隧道、滲井、滲管等。

4. 路基防護(hù)

4.1 路基防護(hù)的必要性。

（1）路基防護(hù)與加固是保證路基強(qiáng)度和穩(wěn)定性的重要措施之一。路基防護(hù)的重點(diǎn)是路基的邊坡，必要時(shí)包括路肩表面，以及同路基穩(wěn)定有直接關(guān)系的近旁河流與邊坡；路基加固的重點(diǎn)是對幾種不良地基（特別是濕軟地基）的處理，以保證地基有足夠的承載力，確保路面的使用質(zhì)量。

（2）路基浸水后濕度增大，土的強(qiáng)度降低；飽水后土的強(qiáng)度將急劇下降；巖性差的巖體.在水溫變化條件下。會加劇其風(fēng)化過程。總之，路基表面在溫差作用下形成的縮脹循環(huán)，在溫差作用下形成的干濕循環(huán)，可導(dǎo)致其強(qiáng)度的衰減和剝蝕；同時(shí)受雨水沖刷和地下水浸入，使得路基浸水和表層失穩(wěn)，造成和加劇了路基的水毀病害；在近旁河流的沖擊、淘刷和侵蝕作用下，也會使路基沉陷、邊坡滑塌。隨著公路技術(shù)等級的提高.為維護(hù)正常的汽車運(yùn)輸，確保行車安全。美化公路環(huán)境，以及減少公路的養(yǎng)護(hù)工作量。路基的防護(hù)與加固更具有重要的意義。實(shí)踐證明，防護(hù)工程無論從保證公路使用品質(zhì)還是提高投資效益上看，都具有舉足輕重的作用。endprint

4.2 坡面防護(hù)。為了防止路基坡面溜坍等病害所采取的防護(hù)加固措施。巖上構(gòu)成的裸露路基坡面，其穩(wěn)定性除受自身結(jié)構(gòu)構(gòu)造、巖土性質(zhì)、地形特征的影響外，還受風(fēng)化、水流、地震等自然營力及人類活動的影響，往往形成剝落、溜坍、崩塌、沖刷、滑坡等病害。因此，對下列路基邊坡必須采取防護(hù)措施：含黏土顆粒較多、膨脹性較大的黏性土，或含粉土顆粒較多的疏松黏性土；接近軟塑狀態(tài)的黏性土；粉細(xì)砂層；松散的碎石類土；結(jié)構(gòu)松散的黃土和黃土類土；易風(fēng)化的軟弱巖層和風(fēng)化破碎巖層；構(gòu)造破碎帶；膨脹土。

4.3 軟土地基加固。

4.3.1 灰土擠密樁。當(dāng)軟土地層含水量過大或過小時(shí)，采取灰土擠密樁。含水率過大可往孔內(nèi)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(yīng)預(yù)先浸濕加固范圍內(nèi)土層，成孔順序應(yīng)先外圈后里圈，并間隔進(jìn)行。對于成孔，應(yīng)防止受水浸濕，且應(yīng)當(dāng)天回填夯實(shí)。為避免夯打造成縮頸堵寒，應(yīng)打一孔，填一孔。當(dāng)樁孔較密，土質(zhì)松軟，應(yīng)采取間隔跳打夯實(shí)。 孔填料前， 應(yīng)先夯打孔底3～4 錘。根據(jù)試驗(yàn)測定的密實(shí)度要求， 隨填隨夯，嚴(yán)格控制下料速度和夯擊次數(shù)。 回填料應(yīng)拌合均勻，并控制其含水量。每個(gè)孔填料用量應(yīng)與計(jì)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。為有利于夯實(shí)邊緣土，不宜采用平頭夯錘，落距一般應(yīng)大于2m。如地下水位較高，應(yīng)降低水位后再回填夯實(shí)。已出現(xiàn)疏松、斷裂或夾層，應(yīng)用洛陽鏟全部取出來，按規(guī)定重新填夯灰土，達(dá)到設(shè)計(jì)要求。灰土要按配合比稱量，攪拌要均勻，干濕要適度。每次下灰厚度、數(shù)量、落錘高度、夯擊次數(shù)要按試驗(yàn)規(guī)定做到前后一致。施工中，要嚴(yán)格按質(zhì)量評定標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行抽樣檢驗(yàn)。

4.3.2 土工合成材料加固。淺層（一般小于3m 厚）軟土地基可采用先在地表鋪筑上工布，再填筑路堤。土工布能起到分隔、過濾、排水和加速固結(jié)等作用，從而取代常規(guī)的置換方法。對于厚度為3～5m 的軟土層，采用土工布與砂墊層聯(lián)合處治，排水砂墊層的厚度可由50cm減薄至30cm。也可在路堤下面與地表之間鋪設(shè)多層土工織物，利用材料的高抗拉強(qiáng)度克服地基的滑動變形來保持穩(wěn)定。通過控制填土速率，配合超載予壓，使地基迅速固結(jié)。采用聚丙烯或聚乙烯土工格柵，以及采用網(wǎng)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(cè)的位移受到限制，減少局部荷載。采用網(wǎng)箱席墊可減少總沉降量的40%左右。

5. 結(jié)論

公路路基的施工質(zhì)量對公路的使用性能和壽命影響較大，因此在路基的施工過程中應(yīng)嚴(yán)格規(guī)范和要求施工，針對不同的路基采用不同的施工方法，因地制宜。修建穩(wěn)定性良好、整體強(qiáng)度高的路基，對于發(fā)展公路交通事業(yè)，提高道路的使用性能，降低工程造價(jià)，是公路建設(shè)者自始至終所追求的目標(biāo)。

參考文獻(xiàn)

[1] 安清，陳磊. 《淺述土質(zhì)路基填挖方案》、《科技信息（科學(xué)教研）》， 2008年，第24期.

[2] 祝小紅. 《淺談公路路基填筑》、《城市建設(shè)理論研究》，2011年，第28期.

[3] 王建才. 《淺談公路工程機(jī)械化施工與管理》、《中國高新技術(shù)企業(yè)》，2010年，第8期.

[4] 丁照榮，張國輝，李榮廣，栗華峰.《影響路基壓實(shí)效果的主要因素》、《遼寧省交通高等專科學(xué)校學(xué)報(bào)》，2006年，第11期.

[5] 郭馨煦. 《淺析公路路基壓實(shí)度的提高方法》、《黑龍江科技信息》，2007年，第13期.

[6] 林峰.《公路路基施工問題探討》、《四川建材》，2007年，第6期.

[文章編號]1619-2737（2014）12-18-930endprint