公路路基施工技術

王文生

摘 要：路基施工是公路工程的重要工序，本文從路基壓實、路基填方、路基挖方三方面研究公路路基的施工技術，采用理論結合工程實踐方法分析了我國現階段路基施工技術，為公路路基處理提供理論依據和高效的施工技術。

關鍵詞：公路路基；壓實；路基技術

中圖分類號：X734 文獻標識碼：A

0.引言

隨著我國公路建設的飛速發展，公路病害問題越來越顯著。而路基病害是公路工程破壞的主要原因，路基病害有路基翻漿、沉陷、滑動、崩塌等，這些病害除了受地質條件、水文氣候、汽車超載等因素影響外，還受路基施工技術的影響，優良的路基施工技術是減少公路工程病害的關鍵。

1.路基壓實

壓實度指的是壓實層材料壓實后的干密度與該材料的標準最大干密度之比，用百分數表示。對公路路基進行碾壓是修建公路的必要程序，路基壓實技術使路基具有良好剛度和強度，而公路路面結構因為鋪建的厚度一般較薄，其強度只能依賴于路基。路基壓實效果的好壞直接影響路基材料間空隙大小，壓實作用越好其路基的空隙率也越小，在有水條件下越難發生滲透作用，因此，在外力荷載連續作用下就越不容易發生強度降低、穩定性變差、路面沉陷和路基路面變形等問題。公路路面平整度是評價和驗收的重要指標，當路基壓實度不夠時，隨著車輛行車荷載的不斷作用，路基會出現沉陷和凸起，從而引發路面凹凸不平。

1.1 路基壓實的影響因素

（1）土層含水量，土層在最佳含水量下進行碾壓的穩定性最好，當含水量較小時，土粒間的引力使其相對穩定，很難達到充分碾壓的效果；而含水量較大時，土顆粒間會存在自由水，自由水會阻礙土粒的移動而降低土層的壓實效果。

（2）土質和集料的級配，不同類型的土最佳含水量、最大干密度是不同的，砂性土的最佳含水量較黏性土小，壓實后的最大干密度較黏性土高，因此砂性土的壓實效果優于黏性土。集料的良好級配使其在壓實后具有更高的密實度，其在碾壓過程中不容易產生離析。

（3）壓實機械的選擇，常用的壓實機械類型有夯擊型、振動型、靜碾型等，不同的壓實機械傳送的壓力深度不同，夯擊型的作用深度最深，振動型的次之，靜碾型的最淺，因此，碾壓層的厚度與所選的碾壓機械有著密切的關系。

（4）碾壓層厚度，碾壓厚度會對路基壓實度產生很大的影響，假如碾壓填土太薄，就會出現碾后起皮剝離的狀況，如果碾壓填土太厚，就會致使底層壓實度不夠，而頂面的壓實度超強。

（5）碾壓的速度，碾壓速度越高，其壓力越難傳遞到碾壓層下部，導致壓實效果越差。

（6）碾壓方式，傳統的碾壓原則為“先輕后重，先慢后快，先邊緣后中間”，而隨著結構和選擇作業機械的不同，碾壓方式也不同，根據壓實的不同作用原理，結合實際工程施工需求選擇適合的碾壓方式。

1.2 路基壓實技術

1.2.1 機械碾壓法

現階段使用最廣泛的壓實技術為機械碾壓法，局限于機械碾壓法與路基含水量的高聯系性，此方法多用于地下水位線以上和非飽和土質的路基工程，前期準備包括通過路基土的擊實試驗確定試驗段的最佳含水量和最大干密度，使用的機械多為壓路機、推土機、羊足碾等。其步驟為在清表后先對基坑底部進行碾壓，再分層回填透水性較好、摩擦系數較大的砂土、素土等回填材料，由下至上采用“薄填、慢駛、多次”原則進行水平分層碾壓。為確保路基的壓實效果，機械碾壓的速度規定為：平碾不能大于2km/h；羊足碾不能大于3km/h；振動碾不能大于2km/h；振動壓實機不能大于0.5km/h。

1.2.2 強夯法

強夯法又稱為動力固結法，其加固深度較大且效果明顯，常用于砂性土、非飽和黏性土、低飽和粉土和雜填土地基處理。由郝俊芬總結的強夯法加固原理包括4個階段，第一階段為機械能量轉化為夯擊能量階段；第二階段土體的結構被破壞或液化階段；第三階段排水固結壓密階段；第四階段土體固結壓密觸變恢復階段。其施工步驟如下：

（1）進行施工場地平整；

（2）在平整后的場地上標出第一遍夯擊點的位置，并測量場地高程；

（3）起重機就位，使夯錘對準夯擊位置；

（4）記錄夯擊前錘頂的高程；

（5）將夯錘提升到預定高度、脫鉤自由落下進行夯實并紀錄錘頂高程，若發現因坑底傾斜而造成夯錘傾斜時，應及時將坑底填平；

（6）重復上述（5）的步驟，按設計規定的夯擊次數及控制標準，完成一個夯點的夯擊；

（7）換夯點重復上述步驟（3）～（6），直到全部完成第一遍全部夯點的擊實。

1.2.3 沖擊壓實法

沖擊壓實是通過工作裝置的勢能和動能之間的瞬時轉化進行的，常見的這類設備主要是多邊形滾輪沖擊式壓實機。該技術適用于高含水量的黏性土、層厚較大的土等，加固厚度可達60cm，是傳統壓實機械的兩倍，能大大減少鋪筑的層數，對土質較差的地基土可直接沖壓，減少了對原狀土進行開挖再分層壓實的麻煩。

2.路基填方

基底處理是對原狀土表面進行清理，包括腐蝕土、草皮、垃圾及植物根系等。對原狀土為松散土或者耕地時，應對基底進行壓實后再填筑；對原狀土不符合規范要求的如淤泥、污染土等，應進行挖除后按規范要求回填合格填料；對含水量較高或蓄水量多地段，需采用排水溝等將水引出路基范圍以外。當基底滿足橫坡緩于1∶10、路堤高度大于0.5m可不做處理，但路堤高度小于0.5m或橫坡在1∶10～1∶5之間需清表處理，當基底橫坡陡于1∶5時應設置臺階。填料的選擇應遵守就地取材的原則，優良的填料大致包括卵石、碎石土、礫石土、粗砂、砂性土等，優點為強度高、透水性好、摩擦系數較大、抗壓縮性能好等。砂性土的摩擦系數和水穩性都較好，但松散性大且黏性小不利于路基壓實；而黏性土的透水性差、粘結性和膨脹性都較大，作為填料時應在最佳含水量的情況下對其進行充分碾壓和設置好相應的排水措施。一般的路堤填筑方案有3種：分層填筑、豎向填筑法、混合填筑法，使用最廣泛的為分層填筑法中的水平分層填筑。分層填筑時，石塊最大尺寸應小于層厚的2/3，當石塊多于75%時，將石大面向下分開擺放平穩，縫隙內填土和石屑，每層厚度不超過50cm，大致平整后進行壓實；當石塊含量在50%～75%之間，石塊仍應大面向下分開擺放平穩，縫隙則可放大致能容納壓實面積，便于壓實；層厚度不得超過30cm，當石塊含量少于50%時，可在卸土后隨擺石塊隨勻土，整平成厚30cm后壓實，如石塊尺寸大于30cm，可挖成洞穴將石塊填入，以免妨礙碾壓。

3.路基挖方

在路基開挖前應依據土質類型、地形條件、水文情況設置好排水設施，以確保在路基開挖過程和竣工后路基的穩定性，注意邊坡的穩定，依照填挖平衡原則處理。路塹開挖方案有橫挖法、縱挖法、混合法，石方路基的開挖方案有爆破法、松土法，橫挖法一般用于較短和深度較大的路塹，縱挖法可細分為分段縱挖法、分層縱挖法和通道縱挖法，通常應用于深度不大距離較長的路塹，而巖石路基開挖的爆破法又可分為小炮和洞炮兩類，應根據巖石路基的集中程度、地質、地形條件及設計橫斷面形狀選取具體的方式。

參考文獻

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