路橋工程中路基分層壓實技術應用及質量控制研究

摘要 文章對路橋工程路基施工展開研究，采用分層壓實技術，結合案例工程實際情況，制定了路基壓實施工方案，闡述了各環節主要作業內容，最后對路基壓實質量進行了檢測：壓實1遍后各測試點之間壓沉值的最大差值為0.7 mm；壓實2遍后的最大差值為0.7 mm；壓實3遍后的最大差值為0.8 mm；壓實4遍后的最大差值為0.9 mm；壓實5遍后的最大差值為1.2 mm；各測試點斷面的平均沉降差值均≤2 mm，說明經分層壓實施工，施工段路基已達到技術標準。

關鍵詞 路橋工程；分層技術；壓實；質量要點

中圖分類號 U416.1 文獻標識碼 A 文章編號 2096-8949（2024）17-0042-03

0 引言

隨著我國公路建設事業的蓬勃發展，路橋工程數量不斷增加，項目途經復雜地質情況越來越多，因此路基施工質量的重要性也在逐步提升。在路橋工程施工中，路基分層壓實技術能夠提高路基強度與穩定性，采用分層壓實技術可以避免路基出現不均勻沉降與裂縫問題，更好地抵抗自然環境與車輛荷載的作用，延長公路的使用壽命，對于提高公路質量具有重要意義。

1 路基分層壓實技術

在公路、鐵路、橋梁施工中，為保證路基質量，應使用各種填料進行路基密實處理，以提高路面路基的穩定性與承載能力。同時配合壓實作業，使土體顆粒在擠壓作用下互相嵌擠、顆粒之間更加緊密，增加單位體積內的顆粒總量，有助于提高材料強度與密實度。分層壓實技術是在傳統壓實施工基礎上，對路基填料采取分層壓實的方式，使整體獲得更好的干密度狀態，長期使用不會產生路基分離或沉降現象。

路基壓實質量通常用壓實度數值表示，即為路基經過分層壓實處理后，獲得的實測干密度與實驗室最大理論干密度的比值，公式如下：

K= ρd ρdmax （1）

式中，K——公路路基壓實度（%）；ρd——施工壓實后的干密度（g/cm3）；ρdmax——實驗室最大理論干密度（g/cm3）。

2 工程概況

研究以某路橋工程為例，該工程線路全長31.9 km，設計為雙向四車道，公路最高速度為120 km/h。根據勘測結果可知，施工段路基寬度為27.5 m，線路途經大部分軟土路基，受常年降雨、河道水系的影響，公路施工段路基將形成泥沙土質，容易引發路基沉降、塌陷等病害問題。鑒于此種情況，若選擇換填法施工則會產生很大投資，因此選定碎石材料填筑的施工方式，同時搭配路基分層壓實技術，使路基達到預期強度，提高案例工程的路基承載質量與穩定性。

3 路基分層壓實技術施工方案

路橋工程施工中，路基分層壓實步驟分為準備工作、路基布料施工、材料填筑、分層壓實、路基水平檢測、強夯作業與沉降差值觀測等，具體流程方案見圖1所示：

3.1 準備工作

公路路基施工前應做好各項準備工作，保證施工現場清潔，根據施工方案與現場勘測情況，調整具體施工參數，主要內容如下：

（1）公路路基表層清潔。根據工程項目方案劃定施工區域，提前清除區域內的垃圾雜物，如果存在腐殖土質區，也應提前清理換填，適當增加土質清理深度，隨后用機械完成初步壓實，為后續施工提供承載支持[1]。

（2）路基坡底基底處理。對公路路基坡面進行預修正，按照填筑施工技術要求進行調整。根據路基坡面陡峭程度，如橫向坡度≤1∶5時，先應實施坡面挖掘，清除雜草與樹根，基礎面挖掘寬度通常為1.5～2 m，保證坡面臺階向內的傾斜角為2%～4%。

（3）明確施工參數與機械設備。根據施工方案做好技術設施、機械設備、操作人員的準備工作，具體如表1所示：

3.2 路基布料施工

先用石灰料提前畫好區域格，將路基施工段劃分為多個部分，每部分進行布料施工，用掛線方式控制布料量，例如在軟土路基區域，應將每層布料厚度控制在0.3 m以內。敷設完畢后，用水準儀器檢測路基路面平整度，單層路基填筑與壓實作業應在布料施工基礎上進行，每層質量確認后方可進行下一層施工。對于路基邊坡穩定性較差的軟土地基地域，布料施工時應盡量延伸，使布料覆蓋到路堤坡腳，每隔20 m用花桿標注，作為路基坡腳的基準線[2]。

案例工程施工段屬于軟土路基，土質長期受到河流沖擊與地下水流影響，路基地層主要是河流中下游發生大量堆積，細粒土占據大部分。因此采用細粒土、水泥土相結合的填料方式，根據路面底面深度，確定相關壓實度情況，具體如表2所示。

3.3 路基材料填筑

填筑材料到場后，對施工現場整平處理，用平地機將現場路基平整度控制在工藝范圍內，隨后進行路基材料的回填整平，其間應重點關注材料的松鋪厚度，根據技術標準控制路基材料的含水率，如果含水率較低，則應進行適當灑水；如果含水率過高，則應進行晾曬處理。為使填筑料與原路基土質充分結合，應提前在施工現場提取部分土樣，稱重后約為9 560 g。采用篩分法進行顆粒分析，孔徑尺寸分別為60 mm、40 mm、20 mm、10 mm、5 mm、2 mm，進行粗篩分析，獲得試驗土樣的累計留土質量情況，具體如表3所示。隨后進行孔徑尺寸分別為2.0 mm、1.0 mm、0.5 mm、0.25 mm、0.075 mm的細篩分析，具體如表4所示。

路基材料填筑階段，應按照“由慢至快”的原則，逐漸提升填筑施工效率。使用振動壓路機靜壓作業，隨后用平地機進行二次整平處理。填料中應關注材料的含水量，避免對壓實作業構成影響。在振動施工中，壓路機前后輪的重疊距離應為0.5 m，相鄰路段的豎向壓實應重疊為2～4 m，避免兩個施工段中間的漏壓，對整體路段進行4～6次的碾壓作業[3]。

3.4 分層壓實

分層壓實是提高路基填料密實度的關鍵，根據實際情況采取多次壓實結合的技術方式，應時刻關注路基水平、豎直方向的壓實度，根據施工效果與結構穩定性，調整每層路基的壓實參數。分層壓實施工步驟如下：

（1）按照先兩側、后中間的順序進行路基壓實，確保施工段中心線至路堤兩側坡腳為2%～4%。

（2）嚴格控制每層壓實質量，防止路基不平或不均勻沉降現象。

（3）準確記錄每層壓實施工的技術參數，為后續壓實作業提供參考。

壓實施工中松鋪厚度應設定為36 cm，碾壓工藝為壓實5遍：先靜壓1遍，然后弱振1遍，再強振2遍，最后靜壓1遍進行收面。在此過程中，壓路機應始終保持勻速行駛，速度為1.5～2 km/h。

3.5 路基水平檢測

對公路路基的水平面與豎直面進行檢測，以了解施工段各區域的路基壓實度。選取多個試驗點，將路基沉降數值進行匯總，得到施工段整體路基的壓實結果。反復進行填筑壓實作業，直到路基路面結構強度達到技術標準?，F階段公路路基施工中，常用的路基壓實度方法有貝克曼梁、承載板法、FWD法以及落錘彎沉儀測試法等，各種方法的具體要求如表5所示。從表5可以看出，落錘彎沉儀檢測法不僅1人就能操作，而且壓實檢測所需時間僅為1～2 min，且具有較好的準確性。因此，案例工程將采用此方法對路基分層壓實結果進行檢測。

3.6 強夯作業

分層壓實路基檢測完畢后，進行表面強夯處理。根據施工方案確定夯擊高度、次數、垂度以及間歇時間。首次強夯時將錘頭提升至8～12 m，隨后每次強夯的錘頭提升至8 m的高度，路基夯實后進行現場檢測并進行整平處理[4]。

3.7 路基沉降差值觀測

路基沉降差值觀測，是對案例施工段中的多個壓實區域進行的分別檢測，不僅能夠明確各施工區域的路基壓實質量，還能對施工段整體的壓實情況作出綜合分析。

首先對路基土樣的含水率進行檢測，對檢測盒子的質量、濕土質量、干土質量以及水分質量進行匯總，求出含水率，具體如表6所示。根據表6的檢測結果可知，三組試件的含水率分別為8.2%、8.1%與8.3%，均值為8.2%，符合路基壓實后的含水率技術指標。

其次對路基壓實后，對各結構層的厚度0d6bc0dac4e2b2cfb6562f2975a395c411c72bb1fd30594e51b7c560321d7635與壓實度情況進行檢測，推算出各結構層的回彈模量，具體結果如表7所示。由表7可知，當結構層壓實度較低時，回彈模量數值也較低；隨著壓實度的增加，回彈模量數值也在逐漸增加，說明壓實度與回彈模量成正比關系。

最后是對路基壓實沉降量差值進行檢測，在案例施工段中選擇5個測試點。在不同壓實次數下，對各斷面的壓沉值進行測量，結果如表8所示。分層壓實作業開始后，隨著碾壓次數的增加，碾壓沉降差值的變化較大，且逐漸趨于穩定狀態。各測試點在碾壓1～5遍時，壓沉值由≤10 mm增長至30 mm左右，說明隨壓實次數的增加，路基內部結構穩定性得到逐步提升。

根據上表可知，在壓實1遍后，5個斷面測試點之間壓沉值的最大差值為0.7 mm；壓實2遍后最大差值為0.7 mm；壓實3遍后最大差值為0.8 mm；壓實4遍后最大差值為0.9 mm；壓實5遍后最大差值為1.2 mm，測試點斷面平均沉降差值均≤2 mm，說明經分層壓實施工，施工段路基已達到技術標準。

3.8 路基分層壓實施工質量保障措施

路橋工程施工中，應加強對“人機料法環”等環節的質量管控，保證各類機械設備的正常使用狀態，操作人員經過技術考核后才能上崗，還應嚴格管控材料應用質量。各施工段應提前進行軟土路基的土壤檢測，根據土質成分設計混合料配比方案，摻入適當的添加劑，加強對填筑材料的質量把控。同時，為滿足公路路基設計的質量等級，應提前確定好各層壓實厚度，準確記錄路基壓實數值，施工區域內每隔20 m均要放置3～5個高程測定儀器，實時監測路基施工質量情況，以加強路基的結構穩定性與承載能力。

4 結論

綜上所述，該研究在實際工程中引入路基分層壓實技術，提出針對性的路基施工方案，具體為路基布料施工、材料填筑、分層壓實、路基水平檢測、強夯作業與沉降差值觀測等。施工結束后對路基各項指標進行了檢測，結果如下：各試驗點的路基含水率為8.1%～8.3%；回彈模量為464.9～492.3 MPa；測試點斷面平均沉降差值均≤2 mm。證明分層壓實施工可以提高路橋工程質量，能夠為公路事業發展提供安全保障。

參考文獻

[1]石飛，王永勝，程杰.路床水泥土施工技術在魯西南地區的應用研究[J].交通科技與管理，2023（23）：145-147.

[2]葉茂盛.路橋施工中路基不均勻沉降的處理方法分析[J].運輸經理世界，2023（14）：112-114.

[3]桑麗.施工過程中路基與橋梁過渡段施工技術探究[J].建材發展導向，2022（24）：178-180.

[4]王茜，趙翔.氣泡混合輕質土在路橋過渡段施工應用中的沉降變形分析[J].內蒙古公路與運輸，2021（4）：14-16+39.