低填淺挖路基施工技術(shù)在高速公路施工中的運(yùn)用

辛丙輝

山西路橋第四工程有限公司 山西大同 037000

所謂低填淺挖路基施工技術(shù)，就是指有效融合淺挖與低填這兩種施工方法的一種巖土施工技術(shù)。其中，在高速公路工程路基挖方施工中，淺挖是一種手段，主要根據(jù)高速公路的地下地質(zhì)具體情況來(lái)對(duì)挖方的深淺進(jìn)行確定，在一般情況下，高速公路路床的厚度要大于淺挖的深度；對(duì)于低填，主要對(duì)高速公路路基因素、路床因素、路面因素等加以考慮，填埋的路基高度低于2.5m時(shí)，即稱為低填路基。因?yàn)榈吞顪\挖路基施工技術(shù)具有很多優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)，如施工質(zhì)量好、施工效率高，能夠有效提高路基的穩(wěn)定性與承載能力，所以當(dāng)下很多國(guó)外國(guó)家在進(jìn)行高速公路施工時(shí)均在廣泛運(yùn)用低填淺挖施工技術(shù)，同時(shí)這種施工技術(shù)已經(jīng)發(fā)展成為一種重要的核心施工技術(shù)?；诖耍疚木偷吞顪\挖路基施工技術(shù)在高速公路施工中的運(yùn)用展開(kāi)了探討。

1 當(dāng)前我國(guó)高速公路工程在施工過(guò)程中存在的問(wèn)題

第一，高速公路工程路基的施工質(zhì)量不滿足要求，質(zhì)量比較差，在路基工程施工中選用傳統(tǒng)施工方法時(shí)尚未對(duì)高速公路下層的土質(zhì)情況進(jìn)行深入考慮，路基的承載力深受高速公路路基土質(zhì)情況的影響，特別是軟土土質(zhì)，路基工程施工結(jié)束以后，極易出現(xiàn)塌陷問(wèn)題、裂縫問(wèn)題等。

第二，高速公路路面瀝青混凝土的鋪設(shè)問(wèn)題，在瀝青混凝土鋪設(shè)施工中選用傳統(tǒng)施工方法時(shí)尚未合理確定瀝青材料與其他材料的配合比，進(jìn)而造成高速公路瀝青混凝土路面在建成投入使用后極易出現(xiàn)路面病害問(wèn)題，對(duì)高速公路的使用壽命造成嚴(yán)重影響。

第三，高速公路路面碾壓質(zhì)量問(wèn)題，因?yàn)槟雺捍螖?shù)不夠，進(jìn)而降低高速公路瀝青路面的平整度。

2 低填淺挖路基施工技術(shù)的施工要求

2.1 低填的施工要求

在進(jìn)行低填施工過(guò)程中，松鋪厚度應(yīng)控制在0.3m之內(nèi)，通過(guò)進(jìn)行試驗(yàn)，對(duì)松鋪厚度進(jìn)行合理確定，利用燃燒法，對(duì)填料的含水量進(jìn)行快速檢測(cè)。填料的含水量保持在-3%-+2%之間，若填料的含水量小于-3%，應(yīng)對(duì)填料進(jìn)行灑水處理，當(dāng)填料含水量達(dá)到設(shè)計(jì)要求以后，才可以進(jìn)行碾壓施工；若填料的含水量大于2%，應(yīng)對(duì)填料進(jìn)行翻曬處理，直到填料含水量達(dá)到設(shè)計(jì)要求為止，然后進(jìn)行碾壓施工。在對(duì)填料進(jìn)行碾壓過(guò)程中，一定要嚴(yán)格控制壓路機(jī)的碾壓速度，碾壓速度不得大于4km/h，先進(jìn)行1遍靜壓，然后進(jìn)行2遍動(dòng)壓。根據(jù)碾壓遍數(shù)的增加，不斷合理提高碾壓速度，在遵守由弱到強(qiáng)的原則下對(duì)填料進(jìn)行振動(dòng)。施工單位一定要對(duì)填料的粒徑進(jìn)行嚴(yán)格控制，以確保填筑的質(zhì)量。在進(jìn)行低填過(guò)程中，填料中不得存在任何雜物，如果施工條件允許，應(yīng)對(duì)分層次數(shù)進(jìn)行適當(dāng)減少，每一層回填厚度不得大于0.3m。

2.2 淺挖的施工要求

為避免出現(xiàn)欠挖、超挖等問(wèn)題，在機(jī)械能淺挖過(guò)程中，宜選用分層開(kāi)挖方法，在進(jìn)行開(kāi)挖過(guò)程中，如果土質(zhì)發(fā)生比較大的變化，在這種情況下，施工單位一定要及時(shí)上報(bào)，對(duì)開(kāi)挖方案進(jìn)行有效修改，在指定位置放置開(kāi)挖中形成的棄土[1]。針對(duì)開(kāi)挖形成的路塹，應(yīng)對(duì)其0.3m范圍中進(jìn)行壓實(shí)處理，壓實(shí)度至少為96%。

2.3 低填淺挖施工技術(shù)要求

在對(duì)路基進(jìn)行填筑過(guò)程中，應(yīng)選用水平分層填筑的施工方法，每次回填厚度不得大于0.3m，這樣有助于路基填筑質(zhì)量的提高。先填筑最低處，然后進(jìn)行攤鋪與整平，橫坡控制在1%-2%之間，有助于路基排水。每當(dāng)填筑一層以后，需要利用推土機(jī)對(duì)其進(jìn)行整平處理然后利用壓路機(jī)進(jìn)行有效碾壓，當(dāng)該層壓實(shí)度滿足壓實(shí)要求以后，方可填筑上一層。路堤填筑高度不得低于0.8m，在對(duì)路基進(jìn)行攤鋪與整平以前，為保證填料的含水量保持在2%-3%之間，應(yīng)對(duì)填料進(jìn)行灑水與晾曬處理。在填挖交接位置處，如果填土高度小于1.6m。需要開(kāi)挖處理原地面，直至開(kāi)挖過(guò)后的路基高度大于1.6m為止，同時(shí)翻松處理路床底面以下0.4m的路基填土，同時(shí)分為兩層且進(jìn)行摻灰，第一層填土的壓實(shí)度不得小于93%，第二層填土的壓實(shí)度不得小于95%。

如果路基填筑高度與設(shè)計(jì)標(biāo)高較為接近，在這種情況下，為保證路基施工質(zhì)量滿足要求，一定要嚴(yán)格檢查路基的高程、寬度、平整度等；根據(jù)設(shè)計(jì)要求，對(duì)路基邊坡坡度進(jìn)行嚴(yán)格控制，在遵守由上及下原則下進(jìn)行刷坡，為確保路基的平整度，一定要將超填部分予以清除[2]。

3 低填淺挖路基施工技術(shù)在高速公路施工中的具體運(yùn)用

3.1 公路路基施工

在進(jìn)行高速公路路基工程施工過(guò)程中選用低填淺挖路基施工技術(shù)，需要進(jìn)行兩個(gè)不同的施工步驟，即：路基淺挖與路基低填。

3.1.1 路基淺挖

在進(jìn)行高速公路路基施工過(guò)程中，路基承載力是重點(diǎn)，所以施工單位應(yīng)先有效處理高速公路路基施工范圍中的巖土，挖掘施工區(qū)域范圍中現(xiàn)存的巖土材料，主要挖掘路基施工區(qū)域范圍中的石塊與軟土，對(duì)于高速公路路基橫斷面方向，施工單位應(yīng)將其挖掘至路基坡腳線之外的1.5m，路基淺挖需要一次性完成。針對(duì)路基挖方，因?yàn)樗纳疃缺容^淺，所以宜選用人工挖方這種方法，在進(jìn)行挖方施工以前，施工單位應(yīng)對(duì)路基挖方深度進(jìn)行合理確定。

因?yàn)楦咚俟仿坊⒎菫榫|(zhì)體，這對(duì)路基的填充材料質(zhì)量與剛度提出比較高的要求，所以一定要對(duì)高速公路路基的淺挖深度進(jìn)行精準(zhǔn)計(jì)算，為滿足高速公路路基的施工要求，高速公路路基的實(shí)際淺挖深度應(yīng)大于理論計(jì)算值20cm。在將高速公路路基淺挖深度計(jì)算出來(lái)以后，應(yīng)根據(jù)理論計(jì)算數(shù)值，選用人工開(kāi)挖施工方法，在進(jìn)行淺挖施工過(guò)程中，施工單位應(yīng)主要選用鍬具這種挖方工具，按照先外側(cè)后中間的順序來(lái)進(jìn)行開(kāi)挖施工，同時(shí)必須要在指定地點(diǎn)來(lái)堆放挖出的巖土材料[3]。

3.1.2 路基低填

在完成路基挖方施工作業(yè)以后，應(yīng)選用填方材料來(lái)平整路基，因?yàn)楦咚俟仿坊某休d力深受路基填方材料的影響，所以在選擇路基填充材料時(shí)一定要選擇土質(zhì)比較細(xì)膩、硬度比較高的材料。在實(shí)際施工中，為能夠有效降低高速公路的施工成本，施工單位應(yīng)過(guò)篩處理挖取的巖土材料，將篩選直徑為65-75μm的沙土用于路基低填的第一層填充材料，針對(duì)低填的第二層填充材料，應(yīng)選用高速公路周邊河流中抽取含泥量高于70%的土顆粒。在進(jìn)行高速公路路基低填施工過(guò)程中，還是選用人工施工方法，第一步要在路基的表面均勻鋪設(shè)第一層填充材料，利用施工機(jī)械設(shè)備充分壓實(shí)鋪設(shè)過(guò)后的填充材料，第一層填充材料的填充厚度應(yīng)控制在0.7-0.9m之間；第二步就是要在第一層之上鋪設(shè)第二層填充材料，第二層填充材料的填充厚度應(yīng)控制在1-1.3m之間，同時(shí)利用施工機(jī)械設(shè)備壓實(shí)路基表面，低填路基應(yīng)與地面保持齊平，不得高于地面0.1m。

3.2 高速公路瀝青混凝土路面的鋪設(shè)與碾壓

在路基工程施工結(jié)束以后，方可進(jìn)行路面工程的施工。在路面工程中，因?yàn)闉r青材料具有很多優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)，包括材料成本低、施工簡(jiǎn)單、行車(chē)舒適等，所以公路路面常選用瀝青材料。不過(guò)一定要對(duì)瀝青的配比給予高度重視，為提高高速公路路面的施工質(zhì)量，本文將適量的樹(shù)脂膠材料加入到傳統(tǒng)瀝青原材料和碎石材料配比3:1中，有助于高速公路瀝青路面抗?jié)B透性能的提高，樹(shù)脂膠材料：碎石材料：瀝青原料的配制比例為1:1:3，將其用于公路路面的施工材料，通過(guò)選用泵送方式，在高速公路路基上分鋪設(shè)配置好的材料，瀝青鋪設(shè)厚度應(yīng)控制在30-40cm之間。在對(duì)瀝青路面進(jìn)行碾壓過(guò)程中，碾壓次數(shù)應(yīng)控制在3-5次之間，直到高速公路路面平整度滿足施工要求為止。在路面工程施工結(jié)束后7d時(shí)間之內(nèi)不得對(duì)外開(kāi)放交通，直到高速公路路面瀝青凝固以后，才可以進(jìn)行對(duì)外交通通行[4-6]。

4 實(shí)驗(yàn)論證分析

選取某一高速公路工程作為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，該高速公路總長(zhǎng)度約為2.5km道路寬度為26m，將本公路平均劃分為兩部分，每部分長(zhǎng)度為1.25km，第一部分公路選用傳統(tǒng)路基施工方法，第二部分公路選用低填淺挖路基施工技術(shù)。在進(jìn)行低填淺挖路基施工過(guò)程中，選用GJ-02挖掘機(jī)來(lái)淺挖公路路基，每一次挖深40cm，該挖掘機(jī)的回轉(zhuǎn)速度為1.25rmp，選用HGF-5606型號(hào)壓路機(jī)來(lái)碾壓回填材料。在高速公路路基工程施工結(jié)束以后，選擇10輛重型汽車(chē)行駛在高速公路上，進(jìn)行為期7d的行駛，每天利用水平儀定期測(cè)量高速公路路面的下沉量。根據(jù)規(guī)范要求，高速公路路面每天的下沉量不得高于3cm。通過(guò)本次實(shí)驗(yàn)，兩種路基施工方法結(jié)束后高速公路路面下沉量比較情況，如表1所示。

表1 兩種路基施工方法結(jié)束后高速公路路面下沉量比較情況

通過(guò)分析上表后可知，與傳統(tǒng)路基施工技術(shù)下路面平均每天下沉量（1.04cm）相比，低填淺挖路基施工技術(shù)下路面平均每天下沉量（0.08cm）要小很多。由此發(fā)現(xiàn)，在低填淺挖路基施工技術(shù)，能夠有效提高高速公路路基的抗壓強(qiáng)度與穩(wěn)定性，能夠有效環(huán)境高速公路路面下沉問(wèn)題。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，高速公路工程的施工是一個(gè)非常復(fù)雜、繁瑣的過(guò)程，特別是路基工程施工部分，路基工程施工質(zhì)量的好壞，在極大程度上會(huì)影響高速公路工程的整體施工質(zhì)量。為能夠有效解決高速公路路基施工質(zhì)量問(wèn)題，本文選用了低填淺挖路基施工技術(shù)。在高速公路路基施工中，低填淺挖路基施工技術(shù)是重要基礎(chǔ)，通過(guò)對(duì)瀝青材料進(jìn)行合理配置，以進(jìn)行高速公路路面施工，通過(guò)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，可以發(fā)現(xiàn)，通過(guò)選用低填淺挖路基施工技術(shù)，能夠有效提高高速公路路基的穩(wěn)定性與抗壓強(qiáng)度，能夠有效緩解高速公路路面的下沉問(wèn)題，值得在高速公路路基施工中大力推廣與應(yīng)用。