錦州某公路路基施工與防護技術探討

摘 要：公路路基施工是公路工程施工中最為重要的環(huán)節(jié)之一，本文基于筆者從事錦州某公路工程施工的相關工作實踐，以公路路基施工為研究對象，從路基填土與壓實、路基路面排水、路基防護、軟土地基處理、陷穴處理五個方面進行了深入的探討，全文是筆者長期工作實踐基礎上的理論升華，相信對從事相關工作的同行有著重要的參考價值和借鑒意義。

關鍵詞：公路 路基 施工 防護 處理

中圖分類號：U415 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2012）10（a）-0023-02

1 路基填土與壓實

公路路基的強度和穩(wěn)定性很大程度取決于路基填料的性質(zhì)及其壓實的程度。從現(xiàn)有條件出發(fā)，改進填土要求和壓實條件是保證路基質(zhì)量最有效和經(jīng)濟的方法。

1.1 路基填料

規(guī)范規(guī)定了對路基填料應有條件的選用。對路基填料的最小強度和最大粒徑給了量化的標準，采用CBR值表征路基土的強度，引入了路床的概念。對上路床的的填料提出了限制的條件，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，下路床及其下面的填土，也都給出相應的規(guī)定值。

當路基填料達不到規(guī)定的最小強度時，應采取摻合粗粒料、或換填、或用石灰等穩(wěn)定材料處理，并不規(guī)定對其它等級公路鋪筑高級路面時，也要采用高速公路和一級公路的規(guī)定值。

1.2 路基壓實

當前路基施工，普遍采用了大噸位的壓路機，碾壓效果有了明顯的改善。對于提高路基土的壓實度起了很好的作用。規(guī)范規(guī)定高速公路和一級公路路面底面以下80～150cm部分的上路堤其壓實度必須≥95%，對其它等級公路當鋪筑高級路面時，其壓實度亦應按高速公路和一級公路的標準采用。此外，還增加了對路堤基底的壓實度不宜小于93%的規(guī)定。如在207國道主干線二級專用公路施工中，路面設計標準為高級路面，因而從路基開始，所有的檢驗標準均采用一級公路驗收標準。

1.3 特殊潮濕地區(qū)路基土的壓實

在特殊潮濕地區(qū)，路基土的壓實是相當困難的，規(guī)范對此作出了若干調(diào)整：一是壓實度標準可根據(jù)試驗資料確定或較表列數(shù)值降低2～3個百分點；二是對于天然稠度小于1.1，液限大于40，塑性指數(shù)大于18的粘質(zhì)土，當用于下路床及其下的路堤填料時，可采用規(guī)定的輕型壓實標準；三是改善填料的性質(zhì)，在土中摻加生石灰，通常可以獲得預期的效果，也可采用新型吸水材料加固。同樣，在張家口市張宣大道拓建工程中，部分路段屬潮濕地區(qū)，按一般的施工方法難以達到要求，采用第三種辦法，取得了預期的效果。

1.4 黃土路基填筑及壓實

（1）黃土路堤施工時，應做好填挖界面的結(jié)合（縱向），清除坡面雜草，挖好向內(nèi)傾斜的臺階。如結(jié)合面陡立，無法挖成臺階時，可采用土工釘加強結(jié)合。若地基土層具有強濕陷性或較高的壓縮性，且容許承載力低于路堤自重壓力時，可考慮采用重錘夯實，石灰樁擠密加固。

（2）黃土含水量過小，應均勻加水再行碾壓；如含水量過大，可翻松晾曬至需要含水量再進行碾壓，也可摻入適量石灰處理，降低含水量。摻灰后應將土、灰拌勻，其最大干密度應通過擊實試驗確定。

（3）老黃土透水性差，干濕難以調(diào)節(jié)，大塊土料不易粉碎，使用前應通過試驗決定措施。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，并應在接近壓實最佳含水量時碾壓密實。

2 路基路面排水

水是影響路基強度和穩(wěn)定性的另一重要因素，許多路基病害是由水的侵蝕造成的，另外，從保護環(huán)境、不損害當?shù)剞r(nóng)田水利設施考慮，也必須做好路基排水，形成排水系統(tǒng)，并與地區(qū)排水規(guī)劃相協(xié)調(diào)。在路基施工中，應重視施工排水，防止因各種原因造成的水患，給路基、路面施工造成不必要的損失。

2.1 地面排水

最通常采用的地面排水設施是邊溝、截水溝、跌水、急流槽以及地表的排水管。對于高速公路和一級公路上的排水溝渠，一般都要求鋪砌防護。普遍采用漿砌片石加固、而水泥混凝土預制板塊也開始廣泛應用。高速公路和一級公路通過水網(wǎng)地段的路基，過去逢溝設涵的做法在一些地方有了改進，對路線兩側(cè)的灌溉溝渠重新系統(tǒng)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(zhì)量。

2.2 路面排水

路面排水的任務是迅速排除路面范圍內(nèi)的降水，減少水從路面滲入，使之不沖刷路基邊坡。路拱橫坡應≥2%。雨水排出路面有二種方式。第一種是集中排水，在硬路肩外側(cè)設置水泥混凝土預制塊或現(xiàn)澆瀝青混凝土的攔水帶，以其與硬路肩路面構(gòu)成三角形的集水槽流水，每隔20～50m間距設一泄水口與路堤邊坡急流槽銜接將雨水排到坡腳排水溝中。設超高路段的排水通過設在中央帶的圓形開口排水溝或雨水井進行排除。在西部降水量低的地區(qū)大多采用在中央分隔帶設過水槽排水。第二種是分散排水，多用于西北地區(qū)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(jīng)過地下水位較高的綠洲地帶，也要防止邊坡上部的植草向上生長擋住橫向排水出路造成路表積水，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

路基地下排水仍多用暗溝、盲溝、滲溝、滲井等，其特點是以滲透力式排水，當水流量較大，多采用帶滲水管的滲溝。傳統(tǒng)的砂礫料反濾層多改用有反濾功能的土工織物，幾年研制的帶有鋼圈、濾布和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

路基的修筑改變了地層的天然平衡狀態(tài)，以及路基暴露在空間，不斷受各種錯綜復雜的自然因素侵蝕，因此需要進行各種類型的防護（如圖1）。

3.1 坡面防護

坡面防護的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(huán)境的協(xié)調(diào)。近年來，隨著對環(huán)境保護的重視，高等級公路的邊坡，多采用種草防護，邊坡較高時，采用砌石框格（方型、菱形、拱型、M型）種草防護。邊坡種草防護類型的選擇很重要，現(xiàn)大多采用草坪植生帶，即將草籽、肥料和土均勻拌和裹于土工物內(nèi)，當草籽發(fā)芽至長成草起到固土作用后，無紡布纖維自然腐爛，不會污染環(huán)境，效果很好。

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(tǒng)的砌石、拋石、鐵絲石籠、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。例如鄂黃線二級公路沿長江路段采用漿砌片石擋土墻，既防止了河水對路基的沖刷，又減少了路堤填土量，避免了路基侵占河床。

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(jié)構(gòu)的懸臂式擋土墻、扶壁式擋土墻和板柱擋土墻其受力比較合理，墻身圬工體積小，也已廣泛應用于公路路基的防護，但混凝土需要一定的養(yǎng)護時間。垛式擋土墻易于調(diào)整墻的高度，并采用預制構(gòu)件拼裝，是一種特殊型式的擋土墻。

4 軟土地基處理

近年來，隨著高速公路和一級公路的建設的迅速發(fā)展，針對軟土地基，在防止路堤失穩(wěn)定、沉降觀測控制、軟土地基處理技術等方面取得了顯著成果。對處理的軟土地基用沉降速率作為鋪筑路面時間的沉降控制方法控制，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(nèi)填干土粉或石灰粉，以吸去部分水分，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(nèi)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堵寒，應打一孔，填一孔；當樁孔較密，土質(zhì)松軟，應采取間隔跳打夯實。孔填料前應先夯打孔底3～4錘；根據(jù)試驗測定的密實度要求，隨填隨夯，嚴格控制下料速度和夯擊次數(shù)；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。

4.2 輕質(zhì)路堤

用輕質(zhì)材料填筑路堤可減輕對地基承載力的要求。目前國內(nèi)已有應用粉煤灰填筑路堤的成功經(jīng)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，但液限在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(zhì)土包覆，以穩(wěn)定邊坡和利于長草，路床頂面用粗粒土封閉厚0.3～0.5m。

4.3 土工合成材料加固

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、排水和加速固結(jié)等作用，從而取代常規(guī)的置換方法。

軟土層厚度3～5m，采用土工布與砂墊層聯(lián)合處治，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穩(wěn)定，通過控制填土速率，配合超載預壓，使地基迅速固結(jié)。

5 陷穴處理

陷穴是某些地區(qū)路基施工常見的病害。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(cè)50m，下側(cè)l0～20m。若陷穴傾向路基，雖在50m以外，仍應作適當處理。對串珠狀陷穴應徹底進行處治。處理時，采用灌砂、灌漿、開挖回填等措施，開挖的方法可以采用導洞、豎井和明挖等。

（1）灌砂法適用小而直的陷穴，以干砂灌實整個洞穴。（2）灌漿法適用于洞身不大，但洞壁起伏曲折較大，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。（3）開挖回填夯實適用于各種形狀的陷穴，填料一般用就地黃土分層夯實。（4）導洞和豎井適用較大、較深的洞穴，由洞內(nèi)向外逐步回填夯實，在回填前，應將穴內(nèi)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加10%的石灰拌勻回填夯實。

參考文獻

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