低填淺挖路基施工技術在公路施工中的應用研究

宋發煥

（上饒市玉山公路事業發展中心，江西 上饒334700）

0 引言

隨著社會經濟的發展，對公路運輸的需求不斷上升，我國的公路建設規模不斷擴大。同時，科技的進步對公路施工質量提出全新的要求，為公路建設指明新的方向。為此，應以提升公路施工質量為宗旨，對路基施工方法進行優化，而低填淺挖路基施工技術作為新興技術，在提升公路路基穩定性與承載力、提高施工質量與效率方面有巨大優勢，成為公路施工中應用最廣泛的技術之一。

1 工程概況

該公路全長23km，路基寬度22m，位于郊區，途徑區域存在多種地形結構，經調查發現，該公路經過區域的巖土結構相對松散，不能滿足公路施工的要求。為了保證施工質量與效率，施工單位對該公路的施工環境進行了全面的分析，最終確定采用低填淺挖路基施工技術，不僅可以保證路基的強度與穩定性，還能提升整體施工質量。以下就該公路施工應用低填淺挖路基施工技術進行分析。

2 公路施工中存在的問題

2.1 路基施工質量較差

在公路施工過程中，部分施工單位忽視對路基巖土情況的分析，受巖土結構的影響，路基的強度與穩定性達不到理想要求，嚴重影響公路施工的質量，出現不同程度的裂縫、基礎坍塌等問題，很難保證通行安全。此外，受路基穩定性與強度的影響，公路的承載能力達不到設計要求，一旦在后續施工中忽視承載能力的提升與路基結構的強化，很容易出現路面斷裂、塌陷等道路安全問題。

2.2 瀝青鋪設存在問題

對于公路路面施工而言，瀝青鋪設是最重要的環節，但在這個過程中很容易出現以下問題：

在公路工程中，受傳統瀝青混合材料的配比以及其他輔助材料施加方法的影響，由于缺乏科學性與合理性，會產生不同程度的裂縫、下沉、翻漿等問題，嚴重影響路面性能。同時，在進行瀝青鋪設的過程中，忽視規范的施工工藝導致平整度不佳、路面性能不達標等問題，影響公路施工的整體質量。

2.3 路面碾壓存在問題

路面碾壓過程會存在一定的干擾，主要體現在路面不同區域的壓實度存在差異、路面的平整度達不到設計要求，導致路面的整體性能的下降，嚴重影響路面施工質量。

由上述可知，當前公路施工中存在一系列問題，如果不能有效地處理，會嚴重影響公路建設項目的發展。因此，施工單位應提高重視程度，積極引進先進的施工技術，嚴格落實各項施工要點，助力我國公路工程的發展。

3 低填淺挖路基施工技術要點

3.1 公路路基淺挖施工

低填淺挖路基施工技術的首要環節是路基淺挖，具體內容如下：

3.1.1 淺挖深度的計算

依據工程實際需求確定使用低填淺挖路基施工技術，其最終目的是保證路面的承載力，由于開挖深度較淺，因此施工之前需要科學檢測車輪施加的載荷力、巖石重度參數，在此基礎上利用標準公式（1）計算出淺挖深度。

式（1）中：Z 為最終的淺挖深度（m）；K 為車輪的載荷力（kN）；n 為設備的載荷系數，通常取值0.5；P 為巖石重度參數；β 為巖石重度系數，通常取值0.2。

3.1.2 淺挖方法

通常情況下，路基淺挖施工采用人工方式即可完成，而該工程具有一定的復雜性，需要采用人工與設備相結合的施工方法。在應用設備的過程中，需要考慮到路基的承載能力，為了保證設備正常有序地運行，應對施工區域的巖土進行處理，要求一次性挖出所有的原生巖土，之后選擇性能較好的材料進行換填。同時，公路路基的橫斷面路基坡腳線之間的距離應大于1.5m。完成上述操作后，需要對施工區域的承載力進行檢測，符合40MPa 的標準時便可施工。

在具體的路基淺挖過程中，為保證施工質量，應采取分層開挖的方法，并且一旦開挖深度到達路基頂面標準高度，需要對淺挖區域的巖土材料進行質量檢測，若在檢測過程中發現巖土材料不滿足承載力要求，需要通過換填或加固的方式最大限度地保證路基質量。在此基礎上，進一步檢測路基的實際承載能力，達到設計要求則可以進行掛線工作。通過人工的方式淺挖至路基表面，保持10m 的掛線間距，并且開挖過程應時刻平整路基表面，滿足平整度要求。

在整個淺挖過程中，工作人員應按照設計圖紙的規定，采取自上而下的開挖順序，避免出現超挖、亂挖的情況。同時，路基淺挖過程需要秉持安全性原則，避免出現爆破開挖、掏洞開挖的情況。若在開挖過程中一旦發現實際情況與設計圖紙內容不符，需要及時上報相關部門并停止施工，直至設計圖紙與實際情況一致后，再進行施工。若開挖過程遇到水管、電纜、古墓等，也需要及時上報相關部門并停止施工，等待具體的施工指示。

當設備開挖深度達到距離設計標高30cm 左右的位置時，應該換人工開挖的方式繼續施工，要求將挖掘出的土方堆放至距離路基2m 以外的地方，若巖土材料的質量符合承載力要求可繼續使用。淺挖施工結束后，需要通過專用設備對路基進行壓實處理，滿足路基壓實度≥95%的標準要求，并且需要對壓實后的路基進行驗收，在滿足設計要求后，安排后續施工。

3.2 公路路基低填施工

在路基淺挖施工結束后，需要進行路基低填施工，具體施工工藝如下：

3.2.1 填料的選擇

對于路基低填施工，填料的選擇是基礎也是重點。考慮到低填施工的填筑高度較低，強度性能可能有所下降，因此，必須選擇硬度高、強度大的填料，常以灰土料為主。灰土料由高質量土質填料與熟石灰粉混合而成，要求熟石灰粉的等級為Ⅲ級，摻加量占總體的3%，土質填料為淺挖環節的合格巖土，以此可有效提升填料性能。在完成選材后，需要通過試驗的方式進一步明確填料的性能參數，以此為填筑厚度、各材料的使用量、路基壓實度等提供指導。

3.2.2 低填攤鋪

在完成上述工作的基礎上，需要進行低填施工。要求先填筑涂料再填筑熟石灰粉進行攪拌。通過上述試驗可知，路基低填攤鋪系數為1.2，厚度18cm，每平方米攤鋪量0.18m，借助運輸車將土料運輸至施工區域9m×12m 的方格內，由專業人員指揮卸料并添加熟石灰粉。熟石灰粉的摻加量為3%，含水量為2%，因此可計算出每平方米的用量為307kg，之后將定量的熟石灰粉運輸至施工區域，根據土料位置選擇熟石灰粉的位置，并進行標記，施工時根據實際情況選擇合適的時機攪拌。

3.2.3 填料攪拌

待土料與熟石灰粉填筑到施工區域后，需要通過路拌法進行拌和處理：先將土料與熟石灰粉充分混合，之后借助路拌設備進行攪拌并重復攪拌兩次。在攪拌過程中，應根據設計要求添加適量的水，可有效提升填料的性能。攪拌完成后需要檢測填料的含水量，通常采用燃燒法進行測定，若含水量小于2%，則應加水并繼續攪拌，若含水量高于2%應對填料進行脫水處理。

3.2.4 整平壓實

在填料攪拌完成后需要進行整平壓實，整個過程中應封閉處理，除施工人員和設備外，其他人員與車輛禁止通行。不同路段應采取不同的整平方式，通常直線段是由兩側向中間整平，曲線段由內向外整平，地勢起伏處先人工整平再機械整平。

完成整平后需要進一步壓實，常選用振動壓路機進行壓實。在壓實之前首先進行一次靜壓，這個過程壓路機要保持勻速前進，然后進行兩次振動壓實，要求速度先慢后快，再利用重振壓力機進行兩次先慢后快的壓實，最后進行一次靜壓。整個碾壓過程的最大速度不超過4km/h，且疊輪寬度占輪寬的1/3，接縫碾壓的搭接長度為40cm±10cm。

3.3 公路路面瀝青鋪設與碾壓施工

在公路路基施工完成后，需要進行路面的施工。路面作為公路工程的表面，其施工質量對通行穩定性與安全性有直接影響。施工材料多為瀝青混合材料，具有制取簡單、成本相對低廉的優勢，同時，能夠有效提升路面的強度與性能。在實際的施工過程中，需要注意以下幾個方面的施工要點：

第一，完成碾壓施工后，公路路面的平整度基本符合規定要求，因此，后續施工只需考慮其他方面內容，其中最主要的就是瀝青混合材料中各種原材料的配比參數。在瀝青配制前，應秉持提升路面穩定性的原則，根據設計要求合理確定各材料的用量，通常會將瀝青原料與碎石按照3∶1 的比例進行配置，為了進一步保證公路施工質量，可加入樹脂膠提升瀝青混合材料的抗滲性與穩定性，最終將瀝青、碎石、樹脂膠按照3∶1∶1 的比例進行混合。完成后需要進行合理攪拌，這個過程要嚴格控制攪拌時間與攪拌溫度，最大限度地保證瀝青混合材料的性能。

第二，在完成上述步驟之后，需要將瀝青混合材料攤鋪在公路路面，并進行碾壓工作。攤鋪時，應使用緩慢、勻速、連續的方式進行分層攤鋪，在這個過程中應嚴格控制攤鋪溫度，避免出現施工質量問題。攤鋪完成后需要進行瀝青的壓實，通常采用壓路機進行勻速、緩慢的壓實作業，并且要進行反復碾壓直至公路路面滿足平整度要求為止。在碾壓結束后，需要落實瀝青路面的保養工作，通過覆蓋保溫薄膜、定期灑水等措施保證瀝青路面的性能，同時禁止在一周之內踩踏、碾壓瀝青路面，直至瀝青路面完全凝固后，再開放通行。

3.4 施工質量檢測

為了驗證低填淺挖路基施工的質量，在相同區段內選擇兩段1000m 長的試驗路段，分別采取以往的路基施工技術與低填淺挖施工技術。要求兩種技術在施工設備、施工材料上保持一致，并采用不同的施工手段。待施工完畢后給路面施加同樣的載荷，借助水平儀檢測路面下沉的情況，由此得出二者之間的區別如表1 所示。

表1 低填淺挖路基施工與傳統路基施工的路面下沉結果

通過表1 可以明顯看出，應用低填淺挖路基施工的路面平均下沉量數值遠低于傳統路基施工技術，這主要得益于低填淺挖路基施工技術采用逐層施工的方式，有效提升了公路的強度與穩定性，在此基礎上，結合瀝青的性能，顯著提高了公路的性能，由此證明了低填淺挖路基施工技術在公路工程中的優越性。

4 低填淺挖路基施工技術的注意事項

4.1 路面承載力

在公路工程中，常在自然路基的基礎上進行施工，由于天然路基的巖土結構不穩定、性能較差，因此并不能很好地保證公路路面的承載能力，這為設備的入場埋下安全隱患，也不利于施工進度的正常進行。因此，在進行公路施工時，要注意承載力這一因素，針對自然路基存在的性能與穩定性較差的問題，可通過巖土換填的方式改變施工區域的巖土結構，同時，針對承載力較弱的位置，可采取碾壓的方式提升其性能標準，滿足40MPa 的承載力要求，為后續施工提供保證。

4.2 地下水位

雖然低填淺挖的挖掘深度較淺，但仍需要注意地下水位問題，一旦施工區域的地下水位過高，很容易導致下層路基被水侵蝕的情況，進一步影響路基的整體強度，嚴重的會導致路面沉降，引發一系列安全問題。因此，在應用低填淺挖路基施工技術之前，需要根據當地的水文情況、氣候條件等科學設置排水系統，使地下水通過盲溝排出，降低對路基的腐蝕。同時，還需要在路基下層設置隔離層與排水層，當地下水位上升時，可及時排到其他區域，同時阻斷地下水與路基下層的接觸，提升路基的安全性與使用性。

4.3 凍深影響

由于低填淺挖路基施工技術的挖掘深度較淺，因此，在寒冷地區更容易遭受凍土的影響。一旦路基位于凍土層范圍內，其內部的水分就會凝結成冰，導致路基整體的體積擴大。當來年溫度升高時，路基內的冰會開始融化，在熱脹冷縮的影響下很容易使路基發生破裂，嚴重影響路基的性能。因此，在施工時需要將路基設置成不同的板塊，并在不同板塊的連接處選擇合適的密封材料進行封堵，以此可降低熱脹冷縮對路基性能的影響，保證公路施工的質量。

5 結語

綜上所述，低填淺挖路基施工技術的應用有效提升了公路路面的承載能力與綜合性能，對提高公路施工質量具有重要意義。在具體的施工過程中，要嚴格落實路基淺挖施工、路基低填施工、瀝青鋪設與碾壓施工、施工質量檢測各項要點，同時還應注意路面承載力、地下水位、凍深影響等問題，以此能夠避免路面塌陷問題，有效提升路基施工的質量，在可行性與實用性方面更具價值。