淺談高速公路路基施工技術

王旭輝

(陜西高速誠信交通工程有限公司，陜西 西安 710054)

路基就是按照路線位置和一定技術要求修筑的帶狀構造物。路基的主要功能是承受路面荷載，并將荷載向地基深處傳遞擴散。高速公路的路基是高速公路最基本的組成部分，堅實穩定的路面基層是穩定路面和安全行車的重要保障。隨著我國高速公路的蓬勃發展，高速公路的修筑經驗日益豐富，高速公路的修筑水平也日益提高，高速公路路基施工工藝也日益完善。

1 高速公路路基概述

基層是用高質量材料鋪筑的結構承重層，位于瀝青面或者水泥混凝土面板下面。底基層或者稱之為路面基層，是在瀝青路面基層下或者在水泥混凝土路面基層下面采用質量較次的材料鋪筑而成的結構承重層。基層和底基層都可以鋪筑一層或者兩層，在材料的選取上也可選取一種或者兩種。瀝青路面的基層或水泥混凝土路面的基層是路面結構的稱重層，對瀝青或水泥混凝土面層的車輛載荷所產生的垂直力具有重要的承載功用，同時將路面荷載向墊層和土基中擴散。路面基層的功用決定了其強度大和剛度強的特性。要使路面基層具有良好的剛度和強度，并具有良好的擴散應力，就需要路面基層擁有足夠的水溫性和冰凍穩定性，對沖刷的抵抗能力較強，路面收縮性要控制在較小的程度，同時基層的平整度要求也要高，與路面的結合肚也要設計合理。

我國的高速公路建設起步相對較晚，但我國高速公路發展速度較快，發展的力度較大。目前我國高速公路路面基層所使用的材料按照路面基層結構組合設計可分為柔性基層材料、半剛性基層材料、剛性基層材料、混合式基層材料。柔性材料主要有級配型集料、嵌鎖型碎石以及瀝青碎石混合料等，半剛性基層材料主要有水泥穩定類材料、石灰穩定類材料、石灰工業廢渣穩定類材料等，剛性基層材料主要有水泥混凝土、貧混凝土和碾壓混凝土等，混合式基層材料就是上部使用柔性基層材料，下部使用半剛性基層材料。

2 路基填料的選擇和路基壓實

在路基填料規范中對路基填料的選用條件作出了規定，路基填料的最小強度和最大粒徑都有了量化的標準，對表征路基土的強度采用了CBR 值，同時也將路床的概念引入進來。上路床的填料路基填料規范中也提出了限制條件，對于高度公路路面以下0 至30 厘米的路床填料其表征路基土的強度應在CBR 值8 以上。在規范中，對下路床和下路床以下的填土，也都有相應的規定值，如果路基填料達不到規定最小強度，則應在路基填料中摻合粗粒料或者采取更換路基填料從而使路基填料的強度達到規范的要求。在路面壓實方面，規范也對高速公路路面地面以下的上路堤的壓實度提出了要求，要求路面地面以下80 厘米至150 厘米部分的上路堤壓實度要在95%以上，其他等級公路鋪筑高級路面時，也都要按照高速公路的標準來實施。在路基壓實施工中，大噸位的壓路機采用的比較普遍，從路基壓實的效果來看，大噸位壓路機的碾壓效果較為明顯，路基壓實度較高。

3 高度公路的路基排水系統

路基排水性能與路基的的強度和穩定性有著密切的關系，良好的排水系統能使減少水對路基的侵蝕作用，從而減少路基病害的發生，此外良好的路基排水系統對環境的保護以及農田水利設施的保護都有著至關重要的作用，所以在路基施工中，要重視路基排水的設計與規劃，使路基排水與地區排水相協調。

3.1 路基排水設計原則

高速公路路基排水設計原則，首先，在路基設計中，要設計完善的排水系統，在布置排水設施時，要使路基排水設施與橋涵、隧道、車站等排水設施相互配合，同時路基排水系統設施布置要與路段的實際情況相吻合，從全局著眼，注重綜合治理和經濟效益。在路基排水溝渠的設置上，其長度不宜過長，防止水流過于集中而無法及時疏散和分流。其次，在設計路基排水系統的時候，要將路段中的農田的水利排灌系統和水土保持工程考慮進來。路基的排水溝渠要同農田的水利排灌系統和水土保持工程緊密結合起來，當排水溝渠無法滿足排水需求時，可以采取增設涵管或加大涵管孔徑。再次，在排水設計中，要與當地水文條件和道路等級等具體情況相結合，根據當地水文條件和道路等級等情況，要使所設計的排水設計既可以滿足排水需求，達到穩固路基的作用，又要考慮排水系統的成本，注重路基排水系統的經濟效益。

3.2 地下水的防治

在針對路基低下水害的防治中，主要有以下幾種方式:提高路基標高、填挖交接段、修筑結構層、降低或攔截地下水位等。首先，提高路基標高的方式，主要是為了提高高速公路的路基穩定性，為此對高速公路的路基標高的要求是要高出低下水位2 米以上。提高高速公路的路基標高能使路基深層凍脹現象得到有效預防和治理。在提高高度公路的路基標高后進行填土時，要注意填土不能破壞了天然地下水排水條件。其次，填挖交界段時，高速公路路基交接處主要使是路塹和路堤交接處，對于交界處，由于路塹的地下水位較高，如果低下水流入路堤，則會導致路堤濕化坍塌，所以要在交接段，開挖滲溝。再次，修筑結構層，修筑結構層主要是修筑防水層和割斷層。對于低下水的防治中，防水層主要是為了防止地下水浸入路基，修筑防水層主要采用各種合成材料和瀝青、水泥等結合料，再摻入集料從而修筑一層不透水、抗沖刷的結構層。防水層一般修筑在路基和路面之間或者修筑在路基的底部，從而達到防止地下水浸入路基的效果。割斷層也是修筑于路基和路面之間或者修筑在路基底層，材料的選取上也和防水層差不多。割斷斷層的主要功能是割斷地下水水位上升的路徑，從而使路基受到地下水的影響減少或者消除。最后，就是采用降低或者攔截地下水位來達到減少或者消除地下水對高速公路路基的影響。降低或者攔截地下水位通常采用的排水工程主要有TENAX 三維復合排水網、截水溝和滲溝等。TENAX 三維復合排水網主要用于阻斷低下毛細水的上升;截水溝主要是用于攔截上方留來的地面水;滲溝主要根據地下水的水頭位置、流向以及地下水位高度等實際情況來決定滲溝的形式、位置以及材料的選取，滲溝的形式主要有水平滲溝、立式滲溝以及混合滲溝。

4 高速公路軟土地基的處理

4.1 淺層軟土地基的處理

在對淺層地基進行處理時，主要是使軟基的排水能力得到增強，從而使軟基的排水固結速度加快。為了使軟基排水能力增強、排水固結加速，可以在軟基的表層鋪設諸如砂、網格、土工布、柴束等透水性材料來實現。此外，在對淺層地基進行處理時，要注意鋪墊層的高度，一般情況下，鋪墊層的高度要根據路堤高度、軟土厚度及其壓縮性等情況來設定，上般一般在30 厘米至80 厘米之間。在軟基施工時，為了使軟土表面擾動的程度降到最低，要在路基兩側挖溝排水，使浮土得到清除。

4.2 深層軟土地基的處理

在對深層軟土地基的處理時，為了使軟基加固、穩定性增強，一般采取深層攪拌的方法。所謂深層攪拌法就是利用攪拌機將粉體固化劑或漿體固化劑噴進軟基中，使固化劑與軟土硬結為樁體。采用深層攪拌法通常使用的固化劑是水泥，由于固化劑有粉體固化劑和漿體固化劑之分，所以深層攪拌法又分為粉喯法和漿噴法。粉喯法和漿噴法各有優點在應用的過程中，主要是根據軟土層的天然含水量而定，一般情況下，如果軟土層的天然含水量在30%以下，像在雜填土、粉粒含量高的粉土和砂土采用漿噴法效果較好;而在軟土層天然含水量在30%以上，而塑性指數大于10 時，采用粉喯法效果較好。粉喯法的攪拌效率較高，攪拌的效果強度更高，固結的軟土層離散性較小。而漿噴法施工起來相對比較簡短，對于施工質量的控制方面，此種方法表現更為突出些。沉降是深層軟土地基的處理中的重要問題，要處理好沉降問題，可以將淺層軟基處理的方式與深層軟基處理方式結合起來，能使軟基加固的效果更為優良。此外，由于深層攪拌法雖然在對高速公路軟基加固方面具有良好的效果，但是整個方法的實施成本較高，而且對工程質量的檢測方面又缺乏相應檢測技術，使其工程質量無法得到確認，所以在使用攪拌法時要慎重考慮。

5 結束語

堅實穩定的路面基層是高速公路路面穩定和安全行車的重要保障。隨著我國高速公路的蓬勃發展，高速公路的修筑經驗日益豐富，高速公路的修筑水平也日益提高，高速公路路基施工工藝在此過程中也會日益得到完善。

［1］瑚明毅.高速公路基層設計與施工探討.科技資訊，2009.

［2］曾志強－半剛性在高等級公路路面基層的應用.四川建材，2010.

［3］張明.高速公路路面基層施工中若千技術問題的探討田.黑龍江交通科技，2010.