公路路基施工技術存在問題及處理措施

摘要:公路路基的強度和穩定性很大程度取決于路基填料的性質及其壓實的程度。本文主要是從路基填土及壓實，路基路面排水，路基防護，軟土是地基處理，及黃土陷穴處理等方面去分析公路路基施工問題，最后并提出了相關措施。

關鍵詞:公路建設;路基施工;存在問題;處理措施

1 路基填土與壓實

1.1 路基填料:路基填料應按規范條件選用。路基填料的最小強度和最大粒徑規定量化標準，采用CBR值表征路基土的強度，引入路床概念。對上路床的填料，高速公路和一級公路路面底以下0～30cm的路床填料CBR值應大于8;對下路床及其下面的填土，也有相應的規定值。當填料達不到規定強度時，應采取摻合粗粒料、或換填、或用石灰等穩定材料處理。

1.2 路基壓實:目前普遍采用大噸位壓路機，碾壓效果明顯改善。對提高壓實度很有作用。高速公路和一級公路路面底面以下80～150cm的上路堤的壓實度標準必須≥95%;對其它壓實度不宜小于93%。

1.3 特殊潮濕地區路基土的壓實:由于這種路基壓實相當困難，規范有所調整:(1)壓實度標準可按試驗資料確定或較表列數值降低2～3個百分點。(2)對于天然稠度小于1.1，液限大于40，塑性指數大于18的粘質土，當用于下路床及其下的路堤填料時，可采用規定的輕型壓實標準。(3)改善填料的性質，可在土中摻加生石灰(常可獲得預期效果)，也可用新型吸水材料加固。

1.4 黃土路基填筑及壓實:(1)黃土路是施工時，應做好填挖界面的結合(縱向)，清除坡面雜草，挖好向內傾斜的臺階。若結合面陡立，無法挖成臺階時，可用土工釘加強。若地基土層具有強濕陷或較高的壓縮性，且容許承載力低于路堤自重壓力時，可采用重錘夯實，石灰擠密加固。(2)若黃土含水量過小，應均勻加水再行碾壓。若含水量過大，可翻松晾曬至所需含水量再行碾壓;也可摻入適量石灰處理，降低含水量。摻灰后應將土、灰拌勻，其最大干密度應經擊實試驗確定。(3)老黃土透水性差，干濕難以調節，大塊土料不易粉碎，使用前應經試驗決定措施。路床填料不得使用老黃土。新黃土為良好填料，可用于填筑路床。黃土路堤應分層填筑，分層壓實;大于10cm的塊料，必須打碎;并應在壓實最佳含水量時碾壓密實。(4)根據設計及時修筑外側邊緣的攔水、截水溝構造物和急流槽，將水引至坡腳以外，對高度大于20m的路堤，應按設計預留竣工后路堤自重壓密固結產生的壓縮下沉量。(5)黃土地區應特別注意路基排水，對地表水應采取攔截、分散、防沖、防滲、遠接遠送的原則，根據設計及時做好綜合排水設施，將水迅速引離路基。在填挖交界處引出邊溝水量，應做好出水口的加固。

2 路基路面排水

影響路基強度和穩定性的另一重要因素是水，因此必須做好路基排水系統，并與地區排水規劃相協調。在路基施工中，應重視排水，防止各種水患，避免路基路面施工的不必要損失。

2.1 地面排水:通常采用的地面排水設施是邊溝、截水溝、跌水、急流槽、地表的排水管。對于高速公路和一級公路的排水溝渠，一般要求鋪砌防護。普遍采用漿砌片石加固，而水泥混凝土預制板塊也在廣泛應用。高速公路和一級公路通過水網地段的路基，對逢溝設涵的做法有所改進(對路線兩側的灌溉溝渠重新布置，免去了穿越路線的排灌涵洞)，從而提高了路基的工程質量。

2.2 路面排水:目的是迅速排除路面范圍的降水，減少水從路面滲入，使水不沖刷路基邊坡。路拱橫坡應≥2%。雨水排出路面有兩種方式:(1)集中排水。在硬路肩外側設置水泥混凝土預制塊或現澆瀝青混凝土的攔水帶，可與硬路肩路面構成三角形的集水槽流水，每隔20～50m間距設置泄水口與路堤邊坡急流槽銜接，將雨水排到坡腳排水溝中。對超高路段的排水，通過設于中央帶的圓形開口排水溝或雨水井排除。在西部降水量低的地區，大多在中央分隔帶采用過水槽排水。(2)分散排水。多用于西北地區地勢平坦、路線縱坡小于0.3%的長路段。除了硬化路肩和加固路基邊坡外，在經地下水位較高的綠洲地帶，也要防止邊坡上部的植草生長擋住橫向排水去路造成路表積水。改進的方法是硬化路肩，設置路肩排水溝，增大溝坡排水。

2.3 地下排水:路基地下排水多用暗溝、盲溝、滲溝、滲井等，特點是以滲透方式排水。若水流量較大，多用帶滲水管的滲溝。傳統的砂礫料反濾層多改用反濾功能的土工織物，近幾年研制的帶有鋼圈、濾布、加強合成纖維組成的加勁軟式透水管直徑8～30cm，很適用于地下排水。

3 路基防護

3.1 坡面防護:目的是防止地表水流的沖刷、坡面巖土的風化剝落、以及與環境的協調。近年來重視環境保護，高等級公路的邊坡，多用種草防護;邊坡較高時，采用砌石框路(方型、菱形、拱型、M型)種草防護。由于西部干旱缺水，大多采用草坪植生帶(將草籽、肥料、土混拌均勻并裹于土工物內，當草籽發芽也長成草、起到固土作用后，無紡布纖維自然腐爛，不會污染環境)，效果很好。目前，石砌圬工防護仍較普遍;混凝土預制塊護坡多用在路堤邊坡;連片的及帶窗孔的護面墻，用于路塹邊坡。破裂的或易于風化的巖石路塹邊坡，采用錨桿掛鐵絲網、或高強塑料網格噴漿、或噴射混凝土、以及噴射纖維混凝土防護，也有較好效果。但是由于石砌圬工及混凝土造價高、易破損等諸多問題，并從保證環境角度出發，建議推廣種草防護。

3.2 沖刷防護:防護沿河路基邊坡免受沖刷仍多采用直接防護。傳統的砌石、拋石、鐵絲石攏、擋土墻等有所改進;用高強土工格柵代替鐵絲做石籠，用聚脂或聚胺脂類土工織物混凝土護坡模袋做成的護面板防護受水沖浪擊的邊坡，很能適應土體不均勻沉降。

3.3 支擋防護:擋土墻用于支擋防護目前仍占主要。石砌的重力式擋土墻多用于石料豐富、墻高較低、地基較好的場合。鋼筋混凝土結構的懸臂式擋土墻、扶壁式擋土墻、板柱擋土墻，受力比較合理，墻身圬工體積小，也已廣泛用于公路路基的防護。垛式擋土墻易于調整墻的高度，并用預制構件拼裝，是一種特殊型式的擋土墻。

4 軟土地基處理

隨著高速公路和一級公路的迅速發展。軟土地基路堤失穩、沉降觀測控制、軟土地基處理等技術成果用于處理的軟土地基鋪筑路面，使得在軟土地基上一次建成高級路面(而不是前期鋪筑過渡路面)的關鍵技術問題得到了解決。

4.1 灰土擠密樁:當軟土地層含水量過大或過小時，采取灰土擠密樁。含水率過大，可往孔內填干土粉或石灰粉，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，應預先浸濕加固范圍內土層，成孔順序應先外圈，后里圈并間隔進行，對已成孔，應防止受水浸濕，且應當天回填夯實;為避免夯打造成縮頸塞，應打一孔，填一孔;當樁孔較密、土質松軟時，應采取間隔跳打夯實。填料前，應先夯打孔底3～4錘，根據試驗測定的密度要求，隨填隨夯，嚴格控制下料速度和夯擊次數;回填料應拌合均勻，并控制其含水量;每個孔填料用量應與計算用量基本符合;夯錘重不宜小于100kg;錘型以梨型或棗核型較合適。為夯實邊緣土，不宜采用平頭夯錘，落距一般大于2m;若地下水位較高，應降低水位后再回填夯實。若出現疏松、斷裂或夾層，要用洛陽鏟全部取出來，按規定重新填夯灰土，達到設計要求。認真按操作規程施工;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、數量、落錘高度、夯擊次數要按試驗規定做到前后一致;施工中嚴格按質量評定標準進行抽樣試驗。

4.2 輕質路堤:用輕質材料填筑路堤，可減輕地基承載力。國內已有采用粉煤灰填筑路堤的經驗，可使路堤自重減輕25%左右。用重型擊實試驗法測定最大干容重為9～12kN/m3。硅鉆型粉煤灰粘性小，不具塑性，但也限在64%左右，最佳含水量37%～41%，有良好的壓實性能。粉煤灰路堤邊坡表層1～2m用粘質土包覆，以穩定邊坡和利于長草，路床頂面用粗粒土封閉0.3～0.5 m 厚度。

4.3 土工合成材料加固:(1)淺層(一般小于3m厚)的軟土地基，可采用先在地表鋪筑土工布，再填筑路堤，土工布起分隔、過濾、排水、加速固結等作用，從而取代常規的置換方法。(2)當軟土層厚度3～5m時，采用土工布與砂墊層聯合處理，排水砂墊層的厚度可由50cm減薄至30cm。也有在路堤下面與地表之間鋪設多層土工織物，利用材料的高抗拉強度克服地基的滑動變形來保持其穩定，通過控制填土速率，配合超載予壓，使地基迅速固結。(3)采用聚丙烯或聚乙烯土工格柵，以及采用網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的位移受到限制，減少局部荷載。采用網箱席墊可減少總沉降量40%左右。

5 黃土陷穴處理

黃土陷穴是黃土地區路基施工常見的病害。黃土陷穴處理范圍，應視具體情況而定;宜在路基填方或挖方邊坡外，上側50m;下側10～20m。若陷穴傾向路基，雖在50m以外，仍應作適當處理。對串珠陷穴，應徹底進行處治。處理時，采用灌砂、灌漿、工挖回填等措施;開挖方法可用導洞、豎井和明挖等。

5.1 灌砂法適用小而直的陷穴，以干砂灌實整個洞穴。

5.2 灌漿法適用于洞身不大、洞壁起伏曲折較大、并離路基中線較遠的小陷穴，施工時先將陷穴出口用草袋裝土堵塞，再在陷穴頂部每隔4～5m打鉆孔作為灌漿孔，待灌好的土漿或水泥漿凝固收縮后，再在各孔作補充灌漿，一般需要重復2～3次。

5.3 開挖回填夯實適用于各種形狀的陷穴，填料常用就地黃土分層夯實。

5.4 導洞和豎井適用較大、較深的洞穴，由洞內向外逐步回填夯實;在回填前，應將穴內虛土和雜物徹底清除干凈。當接近地面0.5m時，應用老黃土或新黃土，再加10%的石灰拌勻回填夯實。

5.5 處理好的陷穴，其上層表面均應用石灰與土比例為3∶7的石灰土填筑夯實或鋪填老黃土等不透水材料加以改善。石灰土厚度應按設計嚴格執行;若原設計末要求時，其厚度不宜小于30cm。并將流向陷穴的附近地面水引離，防止形成地表積水或水流集中產生沖刷。