高等級公路路基質量的控制探討

馬國忠

摘 要：在我國城市化極度擴張的今天，道路交通也在迅猛的發展，全國各地的高等級公路越來越多。高等級公路對于設計、施工到后期的使用過程要求都比普通公路要高得多，一旦質量達不到要求就會出現較多的問題。因此研究高等級公路的質量控制，對道路安全和使用具有重要的意義。

關鍵詞：高等級公路；路基基礎；質量控制

引言

公路工程主要是由持力土層、水泥砂石穩定層、瀝青面層組成，每一層都有其技術要求和質量控制要點。任何一個環節做不到位，都會對公路的整體質量和安全造成隱患。文章從高等級公路常見的質量問題分類及原因分析入手，闡述相應的控制措施。

1 公路路基常見質量問題及原因

1.1 開裂

1.1.1 現象：多表現出線性裂縫，或者不規則裂縫。

1.1.2 線性裂縫原因：多出現在管道穿路處。在道路施工過程中，經常會有排水管、污水管、強電管等過路管線的預埋。由于其管道承壓能力有限，且形狀多為圓形狀，很難壓筑密實。在弧度地區，土體會發生自然的沉降，長時間受壓后體積也會收縮，造成嚴管道形成線性裂縫。

1.1.3 不規則裂縫產生原因：主要是由于土體中含水率過高，或者是水穩層中水泥含量較大。在水穩層鋪設過程中，如果水泥含量較大，在其凝結硬化過程中，會產生較大的水化熱。如果沒有得到及時地散失就鋪筑上層瀝青，熱量就會導致下部體積的膨脹，引起開裂，且形狀不規則。

1.2 路面凹陷

1.2.1 現象：在路面某處形成局部的凹陷，甚至是大面積的凹陷。

1.2.2 原因一：地基土承載力不足

在公路修筑過程中，很多地區會遇到軟弱土體，如果在修路之前沒有對這些路段進行有效詳細的地質勘察，就很難發現下部的軟弱土層。在沒有進行任何處理的情況下，就進行上部水穩的施工。土體在受壓之后，體積發生較大的收縮，造成上部路基的凹陷。特別是當有溶洞或斷層等不良地質條件的時候，甚至會形成大面積的凹陷。

1.2.3 原因二：水穩層沒有足夠反應時間就鋪筑面層

水穩層是由水泥、砂子、石塊和水組成的，在混合料鋪筑完成后，水泥遇水會形成水化熱，并且水收到溫度影響也會發生一定的蒸發。在這些反應過程中，都會引起體積的變化和基礎的沉降。如果沒有待基礎層完全反應完畢，體積趨于穩定就直接鋪筑面層，在下部收縮之后，就會造成上部的凹陷。

2 控制質量的措施

2.1 提高設計質量

公路工程設計時，不能只是按照設計規范來進行，而應該考慮路面實際行駛能力和承受荷載的最大壓力，并設定一定的富余值，才能保證其質量可靠、長久使用。

2.2 做好地質勘察工作

在公路路線規劃好了之后，一定要根據場地實際情況，制定詳細的地質勘察方案，來了解土層分布情況。特別是發現一些有軟弱地基和不良地質條件的地方，具體分布位置和深度要在地質勘察報告中明確反映出來，以便于指引后續的基礎處理方案制定。

2.3 根據地質勘察報告，制定針對性的土體處理方案

2.3.1 處理原理：軟土地基進行處理，主要是要改善其含水率、密實度、承載力等指標。常見處理方法如下：

（1）強夯擠密法。就是用一個質量較重的錘子，從一定高度快速下落，錘擊土面。在強大的熟悉沖擊力下，來擠壓土體，使其密度變大、含水率變小，土質密實來增強承載力。這種方法由于設備簡單、施工工藝通俗易懂、人員素質要求較低、成本較省，所以被廣泛應用于地基處理中。

（2）拋石擠淤法。即在路基底部放入一定數量的片石，上部施加荷載來將淤泥擠出基底范圍，同時擠壓周圍土體增加固結程度，來提高承載力。這種方法主要適用于常年積水的洼地，沼澤、水塘、或者是其他軟性土層。改善范圍一般在地上4米以內，如果過深則片石無法沉入到底部，就無法保證改善的效果。

（3）深層攪拌法。深層攪拌法是通過特制機械設備，以在高壓作用下將固化劑注入到土體中，固化劑通常為水泥或石灰。在固化劑的作用下，與軟土地基粘結在一起發生各種反應，使軟的地基凝結成硬度較高、穩定性強、含水率小的堅硬基礎。如果在固化劑體量比較大的時候，可以直接形成水泥狀體等復合地基對土體進行擠壓密實，來改善整體地基的強度，提高承載力，也能有效防止不均勻沉降。

2.4 做好水穩層材料控制

水穩層是路基基礎中最為關鍵的部分，其承載力和各項指標要求決定了道路基礎的質量，要控制其質量，首先要從材料上進行控制。

2.4.1 水泥選擇：應該根據地基土的含水率和化學組成來確定，盡量減少土體與水泥的反應，同時應該選擇水化熱比較小的水泥。建議可以選擇火山灰或粉煤灰水泥，減少使用硅酸鹽水泥，防止與土體里酸性物質的反應，影響基礎的質量。

2.4.2 粗骨料的選擇：要求粗骨料的粒徑要達到設計要求，不要過大或者過小，在配比之前最好選用篩網進行粒徑的選擇。材料使用前，應對骨料的化學組成進行分析。水泥是堿性材料，所以骨料中應盡量減少硫酸鹽等酸性化學物質。

2.5 控制好水穩層的壓實度

水穩層的壓實度對其承載力起到了決定性的作用。根據公路設計承載力的不同，其厚度也有較大的差別。為了能夠壓筑密實，通常應該分層鋪筑，每層厚度不應該超過20cm。在分層填壓的過程中，注意高層和坡度的控制。每層反應結束后再進行上一次的鋪筑。

同時注意各種管線和井道處的壓實：在水穩層中鋪設的過路管道、雨水井、污水井處，是碾壓機壓實的死角。在這些部位可以將水泥的含量適當提高一些，骨料粒徑相對選擇較小的，同時輔助一些小型的壓實機械多夯實、碾壓幾遍，再配合路面的井圈混凝土加固，基本可以保證壓實度要求。

2.6 合理設置施工縫

水穩層在反應凝結的過程中，會產生較多的熱量，導致體積的膨脹；在水文散失的過程中，又會導致體積的收縮，特別是在溫差變化較快的區域，對混合料的體積影響更大，在內部形成各種剪切應力。為了減少這些體積和應力變化，可以采取剪個一段距離設置施工縫的方式。將這些應力在縫隙的位置得到釋放，能有效減少路面的變化。

2.7 含水率的控制

含水率分為兩個方面，一個是基礎土體的含水率，二是水穩層混合料中的含水率。根據具體地質情況和路基荷載設計要求，每一層的含水率要求不同，但應該控制在設計范圍內。防止在水分散發的過程中造成體積大量的變化。

2.8 加強養護并控制好面層鋪筑時間

帶路基基礎做好后，由于基礎土體沒有完全硬化、水泥與骨料間沒有完全融合，其承載力根本就沒有達到設計值。在此階段，很多施工單位為了施工其它部分會將一些大型車輛直接在水穩層上行走，造成局部的沉陷。

所以要求施工單位要做好管理，在沒有達到設計強度值前，禁止大型車輛在上面行走或者堆放過多的材料。并根據溫度變化，進行適當的灑水養護等措施。

3 結束語

路基的是保證路面承載力要求的重要組成部分，只有從基礎土層開始進行有效處理，保證土層的密實度和各性能指標滿足要求；然后控制水穩層的材料、配比、壓實度、含水率等都符合要求。以實驗數據來驗證合格指標，就一定可以保證公路的長久耐用。

參考文獻

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