市政道路路基施工方案關(guān)鍵技術(shù)研究

王春飛 WANG Chun-fei；吳陽 WU Yang

（海逸恒安項目管理有限公司，濟(jì)南 250000）

0 引言

市政道路的建設(shè)對一個地方的經(jīng)濟(jì)會產(chǎn)生巨大的影響，隨著市政建設(shè)的深入，施工過程中遇到的地質(zhì)條件也有所不同，以此配套的施工方法也會不同。市政由于其修建的等級較高，對路面平整度以及行車舒適度等質(zhì)量要求更高，因此如何在地質(zhì)條件較差，且較為復(fù)雜的情況，保證其路基施工質(zhì)量，一直是工程人員所研究的方向[1]。

本文以某市政道路路基施工為例，著重闡述在以高填深挖為典型特征的路基施工條件，通過相關(guān)的關(guān)鍵技術(shù)對其質(zhì)量進(jìn)行控制，來保證其路基施工質(zhì)量的良好。并從此得出相關(guān)結(jié)論，針對其路基施工的關(guān)鍵技術(shù)主要表現(xiàn)在其加固環(huán)節(jié)，尤其是針對復(fù)雜路段的加固更是如此。而從具體的技術(shù)應(yīng)用環(huán)節(jié)與注意事項的角度來看，加固材料配伍、加固技術(shù)實施以及其質(zhì)量保障體系更是成為相關(guān)的研究重點[2]，且對路基關(guān)鍵技術(shù)得研究并分析能夠有效提升市政道路路基施工質(zhì)量，并切實保障其應(yīng)用效果與使用壽命。

1 工程簡介

本項目為某市政道路正線起訖里程K99+316.96～K115+938.872，起點接出縣城段路基，止點接縣城另一側(cè)路基，設(shè)計主線長度16.622km，另有連接線10.028km。設(shè)計采用公路標(biāo)準(zhǔn)新建，雙向四車道，全幅標(biāo)準(zhǔn)路基寬度25.5m，設(shè)計時速80km/h。

路基工程主要以深挖高填為主，挖填極不平衡。主線路塹、連接線路塹、改路合計挖方619.1萬方，主線路基、連接線、改路填方164.7萬方。其標(biāo)準(zhǔn)路基斷面見圖1。

圖1 整體式路基標(biāo)準(zhǔn)斷面圖

2 工程特點及難點

本項目為典型西南縣城市政項目，具有建設(shè)規(guī)模大、線路長度長、涵蓋專業(yè)廣、施工工期緊、地質(zhì)情況復(fù)雜、環(huán)水保要求高、施工條件差，資源極度匱乏等鮮明特征。受構(gòu)造作用控制，項目區(qū)地形起伏大，區(qū)域受周邊北西向，南北向深大活動斷裂的影響且為多地震發(fā)生區(qū)；切割深，形成構(gòu)造-剝蝕中低中山地貌，中低山間狹窄溝谷為主，地形坡狀起伏、地勢險要，地形坡度一般30-40°，局部大于60°，甚至直立，地面相對高差大，一般在50-150m，局部大于200m。

路基工程以高填深挖為典型特征，段落最大平均填挖高度達(dá)到40m以上，且地層穩(wěn)定性差，滑坡、崩塌和泥石流較為發(fā)育，存在較大安全風(fēng)險，降雨量豐富對土石方施工有嚴(yán)重影響。

全標(biāo)段土石方嚴(yán)重不平衡，棄土量高達(dá)454萬方，合理規(guī)劃土石調(diào)配和運(yùn)棄是一大重點。且區(qū)內(nèi)地下水劃分為松散巖類孔隙水、基巖裂隙水二種基本類型，以裂隙水分布最為廣泛。

3 路基施工關(guān)鍵技術(shù)研究

在本次路基施工關(guān)鍵技術(shù)分析過程中，將重點分析高填方路段、深挖路段以及特殊路基處理這三個關(guān)鍵處。

3.1 高填方處理

本項目高填路基共3段，其中因其所處的地質(zhì)條件不同，將分別采用不用的施工工藝，其中K100+480～K100+620、ZK107+400～ZK107+580段路基采用沖擊碾壓補(bǔ)強(qiáng)處理；ZK107+690～ZK107+770段路基采用強(qiáng)夯補(bǔ)強(qiáng)處理。

高填方路基應(yīng)優(yōu)先施工，確保1個雨季或不少于6個月的自然沉降期。填料宜采用碎石土等優(yōu)質(zhì)填料填筑，嚴(yán)禁采用高液限土、腐植土等不良填料填筑，嚴(yán)格按照分層填土、分層壓實，控制好每層的壓實度，在檢測符合要求后才能填筑下一層，在分層填筑、分層碾壓達(dá)到規(guī)定壓實度后，按設(shè)計要求采取增壓補(bǔ)強(qiáng)措施[3]。其具體方法如下：

①沖擊碾壓補(bǔ)強(qiáng)。采用三邊形雙輪沖擊碾壓路機(jī)，其沖擊能量不少于25kJ，壓實寬度2*100cm，工作速度10～15km/h，有效壓實厚度1m，壓實影響深度5m。第一層碾壓高度以填方坡腳4～6m范圍開始，其上每填高2m作為一次沖擊碾壓層，每層碾壓不少于20遍，以路堤下沉量少于3cm為準(zhǔn)。（圖2）碾壓時根據(jù)場地大小選擇行走路線，由兩側(cè)向中心進(jìn)行碾壓，輪跡覆蓋整個地基表面為沖擊一遍，注意沖擊波峰錯峰壓實，每沖壓5遍應(yīng)改變沖壓方向，與前5遍搭邊錯位保證全面夯實。沖壓過程中如果因輪跡過深而影響壓實進(jìn)行時，可用平地機(jī)平整后再進(jìn)行沖擊壓實。沖擊碾壓完成后，應(yīng)平地機(jī)刮平輪痕，用振動壓路機(jī)先振壓后靜壓兩遍后再進(jìn)行下層填筑。

圖2 高填方地基處理沖擊碾壓處理圖

②強(qiáng)夯處理。強(qiáng)夯工藝流程：標(biāo)出夯點位置→測量場地高程→強(qiáng)夯機(jī)對點就位→測量夯前錘頂高程→夯擊→測量錘頂高程→重復(fù)以上工序至完成夯擊→推土機(jī)推平夯坑→普夯→碾壓密實→測量高程。（圖3）

圖3 高填方地基處理強(qiáng)夯處理圖

強(qiáng)夯采用夯錘重10t、錘徑2.5m，夯錘落距不小于10m。第一層碾壓高度以填方邊坡高度為4～6m范圍開始，路基每填筑4m采用強(qiáng)夯補(bǔ)強(qiáng)，上路堤（94區(qū)）應(yīng)進(jìn)行一次強(qiáng)夯；強(qiáng)夯施工完成后進(jìn)行50kPa堆載預(yù)壓，要求預(yù)壓期不少于60天，并觀測沉降。沉降趨于穩(wěn)定后，進(jìn)行路床下土工格柵施工。強(qiáng)夯施工前應(yīng)先整平場地，然后按間距5m正三角形布置夯點，然后按夯點進(jìn)行定位點夯，先強(qiáng)夯再滿夯。強(qiáng)夯每層夯擊3遍，每遍夯擊3～5擊，單夯夯擊能2000kN·m。3遍強(qiáng)夯結(jié)束后滿夯1遍，落距3～5m，錘印彼此搭接不小于0.5m或1/4錘印相交，單點不小于3擊，單點夯擊能800kN·m，夯后整平路基用振動壓路機(jī)碾壓6～8遍。強(qiáng)夯施工中應(yīng)確保夯坑晾曬時間，及時排除夯坑及場地內(nèi)的積水，場平土應(yīng)填至工作層后方能進(jìn)行強(qiáng)夯處理。夯實工作應(yīng)從中間夯點向兩邊推進(jìn)，以利于孔隙水壓力消散。

3.2 深挖路塹開挖處理

本文中所涉及標(biāo)段其深挖任務(wù)重，工程量較大且地質(zhì)條件復(fù)雜，進(jìn)場也困難，是該項目的控制性進(jìn)度之一[4]。

深挖路塹的施工除應(yīng)遵循普通路塹開挖的規(guī)定外，還應(yīng)遵循下列注意事項：①在準(zhǔn)備施工前應(yīng)仔細(xì)復(fù)查該路段的工程地質(zhì)紙質(zhì)資料，并結(jié)合規(guī)范勘測出包括土石界限、工程等級，風(fēng)化破碎程度、土層有關(guān)特性，以及不良地質(zhì)情況、地下水及其存在形式等。若地質(zhì)資料不足時，應(yīng)進(jìn)行地質(zhì)資料的補(bǔ)探工作。②路塹開挖前，應(yīng)先修筑坡頂?shù)慕厮疁?，防止邊坡沖刷造成邊坡坍塌。③路塹邊坡應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計邊坡施工，施工過程中應(yīng)定期對邊坡坡度進(jìn)行測量，并及時加以修正。④開挖過程中若發(fā)現(xiàn)有較大的地質(zhì)變化情況與報告不符合，應(yīng)立即停止施工，等待地質(zhì)補(bǔ)充勘探工作在進(jìn)行施工。⑤在高挖方地區(qū)應(yīng)注重邊坡防護(hù)和排水。每一級得路塹開挖過程中都要有對應(yīng)的較為詳細(xì)的施工組織設(shè)計方案，以便于能及時處理過程中所發(fā)生的問題。并且注重及時開挖及時防護(hù)的動態(tài)施工方案。⑥在路塹開挖過程中，應(yīng)重視排水，應(yīng)保證開挖過程后無積水現(xiàn)象，需在開挖面以外一段距離外設(shè)置排水溝，將水及時排出。若有地下水情況，應(yīng)根據(jù)滲出的位置和流量大小設(shè)置排水設(shè)施。并同時也需注意動態(tài)防護(hù)。

3.3 特殊路基處理

3.3.1 橫向半填半挖地段與陡坡路堤

①橫向半填半挖地段的填筑，應(yīng)注意按照要求進(jìn)行分層填筑分層壓實，以防止出現(xiàn)路基的縱向裂縫。②要保證測量半填斷面的原地面數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，將半填斷面原地面表面挖成臺階，再進(jìn)行分層填筑。當(dāng)?shù)孛鏅M坡為1:5～1:2.5時，臺階寬度不應(yīng)小于2m，向內(nèi)傾斜2%-4%。③進(jìn)行施工填筑時，應(yīng)注意必須從低到高分層填筑攤鋪和碾壓，并且注意填挖交界處的處理，碾壓完成后做到無拼接痕跡。④對于半填半挖路段的施工，應(yīng)注意要待下方斷面處理妥當(dāng)并經(jīng)檢驗合格后方可開挖上方斷面。挖方過程中的非適用材料必須廢棄。橫向填挖交接處的材料，應(yīng)優(yōu)先選用挖方石渣、碎石土等水穩(wěn)定性好，強(qiáng)度大的優(yōu)質(zhì)填料。⑤若根據(jù)需求需要對半填半挖路基采用土工合成材料進(jìn)行加筋時，土工合成材料的設(shè)置、層數(shù)和材料規(guī)格、質(zhì)量要求應(yīng)符合規(guī)范的有關(guān)規(guī)定。本段在橫向半填半挖路床下全幅路基鋪設(shè)土工格柵，當(dāng)?shù)孛鏅M坡陡于1:2.5時，在下面挖臺階上再鋪設(shè)2～3層土工格柵，其中填方高度小于6m時設(shè)2層，填方高度大于6m時設(shè)3層。

3.3.2 縱向填、挖交界處的路基填方

①縱向填、挖交界處的路基填方，應(yīng)按要求分層填筑，以免因施工不合格，而出現(xiàn)路基橫向裂縫。②填挖交界處的施工應(yīng)首先確認(rèn)路段的原地面線，并對其進(jìn)行清理，長度依據(jù)填方高度和原坡度而定，但應(yīng)符合相關(guān)規(guī)范的規(guī)定。③在對填挖交界處進(jìn)行開挖時，應(yīng)注意必須待原地面處理檢驗合格后，方可開挖下一斷面，并不能用非適用性材料進(jìn)行填筑。縱向填挖交接處的材料，應(yīng)優(yōu)先選用挖方石渣、碎石土等水穩(wěn)定性好，強(qiáng)度大的優(yōu)質(zhì)填料。④進(jìn)行施工填筑時，應(yīng)注意必須從低到高分層填筑攤鋪和碾壓，并且注意填挖交界處的處理，碾壓完成后做到無拼接痕跡。⑤縱向填、挖交界處常伴隨著半填半挖橫斷面，施工應(yīng)按規(guī)范要求進(jìn)行施工，做到縱、橫交界填筑均衡，碾壓完成后做到無拼接痕跡。⑥若根據(jù)需求需要對半填半挖路基采用土工合成材料進(jìn)行加筋時，土工合成材料的設(shè)置、層數(shù)和材料規(guī)格、質(zhì)量要求應(yīng)符合規(guī)范的有關(guān)規(guī)定。本段在挖方路床部分進(jìn)行超挖回填壓實，超挖長度不小于10m，并鋪設(shè)2層土工格柵，第一層位于換填碎石的底部，長度20m（挖方段20m+填方段20m），第二層位于第一層以下70cm，土工格柵長度10m（挖方段4m+填方段6m）。

3.3.3 橋臺、涵背過渡段路基

為了減少路基因構(gòu)造物而產(chǎn)生的不均勻沉降，減小出現(xiàn)橋頭跳車的現(xiàn)象，在進(jìn)行兩側(cè)路基填筑時，應(yīng)對其進(jìn)行特殊處理，從而提高道路行駛的舒適性。從填方基底或涵洞頂部至路床頂面的壓實度均為96%，填料要求采用透水性好的土，回填土應(yīng)進(jìn)行分層填筑分層壓實并控制其含水量，其松鋪厚度不宜大于15cm。并對臺背后的填土進(jìn)行壓實度抽檢，壓實機(jī)壓不到的地方應(yīng)采用小型機(jī)械或人工反復(fù)夯實。柱式橋頭在路面結(jié)構(gòu)下80cm及180cm處分別設(shè)置一處雙向土工格柵，重力式橋頭在路面結(jié)構(gòu)下60cm及120cm處分別設(shè)置一處雙向土工格柵。

3.3.4 低填淺挖路基處理

本工程共8段低填淺挖路基。低填處理為路床下超挖30cm，基底壓實大于90%后，回填30cm碎石土壓實至94%以上，其上部分按一般路床處理。淺挖處理為超挖80cm后，基底壓實至94%以上，回填80cm碎石土壓實至96%以上。

4 結(jié)論

本文以市政路基施工為例，著重闡述在以高填深挖為典型特征的路基施工條件下，通過對高填方路基處理、深挖路塹開挖處理以及特殊路基的相關(guān)施工關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行總結(jié)分析，按照基底處理、分層填筑、平整與碾壓等四個環(huán)節(jié)探究其具體的施工要點與注意事項，并就如何切實保障質(zhì)量的管理體系與措施進(jìn)行了探討。希望通過本文能為今后國內(nèi)同類型路基的施工及其管理提供參考。