某國道321 線改建公路工程路基施工技術研究

趙子龍

（中國水利水電第五工程局有限公司，四川 成都 610000）

公路交通的質(zhì)量和數(shù)量，對我國經(jīng)濟的快速高質(zhì)量發(fā)展具有積極的促進作用。近年來，我國公路交通網(wǎng)絡覆蓋范圍逐漸變大，其中部分公路的建設是在原有舊路面的基礎上改建的[1]。特別是在西南地區(qū)，受當時經(jīng)濟發(fā)展、建造技術和驗收標準的限制，公路損壞情況嚴重，已難以適應新時期的車輛通行需求。因此，對舊公路進行改建，提高公路的路面質(zhì)量，對降低交通事故發(fā)生率、緩解交通擁堵和促進當?shù)亟?jīng)濟發(fā)展具有重要作用。本文章將以某國道321 線的公路改建為具體案例，分析在改建公路工程中的路基施工技術；如現(xiàn)有文獻資料中陳兆毅[2]對施工過程中路基段遇到的問題進行解決措施介紹，包含瀝青混合料處理與接縫處理；王德武[3]首先對某公路改建過程中的技術、設備以及施工現(xiàn)場準備進行介紹，進而重點研究施工過程中的工藝以及質(zhì)量控制技術；馮平均[4]對各個公路施工過程中的技術進行介紹，并從基層平整度、路面防滲、道路路面裂縫等四個方面分析施工質(zhì)量控制策略；王少平[5]對路基建設過程中的填料、填筑、防護等技術要求進行介紹，并提出了特殊路基的改建方案。本文章綜合實際案例和文獻資料，說明改建公路工程的路基施工技術，以期為我國其他地區(qū)的公路改建提供些許的參考和指導作用。

1 工程概況

該國道321 線地處西南地區(qū)，其具體施工目標及施工階段如表1 所示。施工沿線低山、魚塘、水庫、稻田密布，因此要特別注意道路的軟基處理問題，這也是本文章的主要研究內(nèi)容。

表1 國道321線改建公路工程具體施工目標及施工階段

2 改建工程施工準備及技術方案

通過對該國道321 線施工過程的全面參與，以及結合過往施工經(jīng)驗，可以總結出該改建工程項目的施工準備和技術方案，具體包含施工要點、舊路處理和技術路線三個方面。

2.1 施工要點

原有公路因路基沉降、路面損壞嚴重等問題無法滿足行駛需求時，便需對公路進行改建。在改建過程中，路基施工尤為重要，應特別注意以下三點：

2.1.1 施工前要點

在施工前，首先要組織技術人員對路面及周邊地質(zhì)環(huán)境進行測量并綜合分析，制定出合理的改建路基施工方案。其次，對原路面上的雜物要進行完全清理，合理預留出防護、排水等基礎設置[6]。最后，以強度適中的回填材料對路面進行回填；特別注意對321 國道類軟地基施工對象，要達到施工標準后再行施工。

2.1.2 施工中要點

在具體施工過程中，對基地的壓實度要控制在91%之上；同時，需對水泥、碎石的配比進行實驗確定，并盡可能在施工開挖的當天進行填筑。在施工期間，要特別關注天氣情況，防止低山、水庫、魚塘等沿段公路地質(zhì)的惡劣變化。此外，在施工過程中還要建設減震溝，防止施工設備對周邊地質(zhì)造成不良影響。

2.1.3 施工后要點

在路基工程施工完成后，首先，要特別注意新老路基的連接處，防止因新老路基的沉降差而出現(xiàn)裂縫。其次，需要對道路進行養(yǎng)護，防止各類車輛駛?cè)?。最后，對于?21 線還要對路基的防護和排水進行綜合考慮，以減少水對路基、路面的侵蝕不利影響，使路基能夠長期保持足夠的強度。

2.2 舊路處理

在對舊路進行處理時，要秉持著綠色經(jīng)濟、科學適用的原則，即對有利的舊路條件加以利用，對不可利用的舊路加以處理，以達到充分利用已有資源和避免舊路存在影響整體建設質(zhì)量的標準[7]。在該國道321 線的施工過程中，總結出以下三種舊路的處理經(jīng)驗，具體圖示如圖1 所示。

圖1 舊路與設計路基的關系圖

圖2 國道321 線改建公路工程路基施工技術路線圖

2.3 技術路線

3 路基施工技術

以往施工實踐和施工經(jīng)驗表明，路基施工技術的標準規(guī)范、工藝技術和質(zhì)量控制對于公路改建后的質(zhì)量具有重要影響。本章將主要針對路基施工技術中的路基開挖技術、路基填料及填筑技術、新舊路基搭接技術和路基防護與排水技術進行重點介紹，以確保路基施工工期、施工質(zhì)量的順利實現(xiàn)。

3.1 路基開挖技術

該國道321 線舊路較窄，新路設計標準中路基寬度為23m，雙向四車道，因此需要對舊路路基進行合理的拓寬路基的開挖施工。在進行具體施工過程中，首先需要對要拓寬的部分進行具體測量，做好開挖的施工技術準備和施工機械準備工作。路基開挖時，采用兩端同時開挖的技術，并盡可能保障兩端挖掘施工進度的一致性；在兩端挖掘進度相近時，可再采取階梯開挖技術，臺階的寬度控制在2m 以上為宜。同時，考慮路基的承載性能和變形性能，對路基開挖技術中的參數(shù)在標準范圍內(nèi)進行及時調(diào)整，實現(xiàn)高質(zhì)量的路基拓寬處理。

3.2 路基填料及填筑技術

3.2.1 路基填料

路基填料的泊松比、彈性模量、重度會影響路基填筑效果，具體表征在新填筑路基的沉降與新舊路基的搭接效果兩方面。因此，對于路基填料的選擇需要加以重視。對于該國道321 線路基填料的來源，有兩個方面：一是從建設路線外拉運砂礫石料，二是對于321 線路上隧道開挖的廢棄方料。表2 是兩種方案的填料來源分布情況，以下將進行具體介紹。

表2 路基填料來源

該321 線改建工程線路外共有8 家砂礫石料企業(yè)，建設時可充分發(fā)揮當?shù)氐氖掀髽I(yè)優(yōu)勢，綜合考慮砂石質(zhì)量和運距成本，確定最終的砂礫石料外購企業(yè)。其次，玉蟾山隧道是該線路中的重要隧道，從玉蟾山隧道中挖出的黃土、黏土等可作為其他路段的填料，以充分發(fā)揮節(jié)約資源的目的。在具體的施工過程中，在黃土和黏土中參雜3% ～ 7%的水泥對土質(zhì)進行改良；改良后的土質(zhì)強度好、水穩(wěn)定性能良好，能滿足施工要求[8]。

3.2.2 路基填筑技術

上述已經(jīng)提到，該321 線路受魚塘、稻田等周邊環(huán)境影響，地質(zhì)較軟。因此，在具體的施工過程中，針對積水、表層無硬殼的洼地采用拋石擠於法進行路基填筑，主要的填筑原料是土石，可從附近的石料企業(yè)購運。對于建設路線上的非洼地區(qū)域，可采用基礎的路基填筑技術（如分層填筑法等），可按照如圖3 所示的路基填筑步驟進行填筑。在填料選擇完成后，測量人員可根據(jù)路基設計寬度用石灰撒出邊界線，應當注意邊界線應超過設計路基50cm 之上為宜。在進行填料時，采用石灰畫出網(wǎng)格進行輔助，將填料卸車進入網(wǎng)格內(nèi)，并進行粗平。填料的含水量會影響填筑的密實度，需要進行精確測量，如超過標準含水量的2%時，可對填料進行翻曬；若低于標準含水量的2%時，可對填料進行適當灑水。當填料的含水量達到要求時，可對路基填筑表面做精平處理，以便后續(xù)的壓實處理。在對路基填筑材料進行壓實處理時，壓路機應從加寬路基邊緣向內(nèi)側(cè)進行碾壓，速度應低于4km/h 為宜，且實際碾壓次數(shù)要多于試驗確定的碾壓次數(shù)，以保證碾壓質(zhì)量和路基填筑效果。

圖3 路基填筑步驟

3.3 新舊路基搭接

3.3.1 開挖臺階施工工藝

開挖臺階可配合采取機械和人工的方式進行，秉持著自下而上的挖掘原則施工，先采用機械將臺階基本挖掘到位，而后用人工的方式進行精度修補與控制，在開挖時要特別注意不能破壞原有路基的結構。臺階的傾斜度控制在4%為宜，邊坡角初始高度1.4m 和寬度2.0m 為宜，其余臺階應挖掘成高0.8m 和寬1.0m 的尺寸。在開挖作業(yè)面高度與路床底面距離小于0.7m 時，按照一個臺階挖掘；大于0.7m時，需按照兩個臺階挖掘。此外，臺階挖掘前還應設計好施工區(qū)的排水，以保護挖掘好的臺階免受雨水的侵蝕出現(xiàn)水毀現(xiàn)象；為此，橫向排水溝的深度宜為30cm 和寬度不宜少于50cm。

3.3.2 土質(zhì)路基拼接

在低填路段（填高低于1.2m），土質(zhì)路基拼接的方法是：將舊路的路基邊坡進行削坡，并進行30cm 的清表工作，而后開挖寬度為2.0m 和高度為1.2m 的第一階臺階。為避免路基不均勻發(fā)生沉降，還要對開挖的基底有效壓實，同時在上路床底面增鋪土工格柵。在中填路段（填高低于4.0m），土質(zhì)路基拼接的方法是：將舊路的路基邊坡進行削坡，并進行30cm 的清表工作，而后按照從下向上的順序開挖臺階。為增強建筑基底的穩(wěn)定性，應先進行穩(wěn)固的基底臺階施工，并土工格柵加固基底。在高填路段（填高高于4.0m），土質(zhì)路基拼接的方法與填高低于4.0m 土質(zhì)路基拼接的方法相同。

3.4 路基防護與排水

路基的防護與排水可以減少雨水對路基及路面侵蝕、路基土質(zhì)軟化和公路路基沉降的不利影響，因此在公路工程路基施工技術中也要對路基防護與排水加以重視。具體而言，路基的防護的目標是減輕自然環(huán)境對公路的不利影響，如種草、鋪石等防護措施。上述防護措施可有效地防止酸性雨水、風化侵蝕路基等不良現(xiàn)象的發(fā)生[9]。路基防水具體則為設計并建筑深井，用作路表排水的用途，此處不再進行贅述，重點介紹路表排水技術。路表排水技術可通過公路上的深井、橫坡、中央分隔帶等設施將雨水排放至魚塘、水庫等地。

3.5 質(zhì)量控制

路基施工的質(zhì)量控制對于提高新改建公路的路面質(zhì)量、延長公路使用壽命和保障按期完工具有重要意義，因此路基施工的質(zhì)量控制應在路基施工的各個階段加以重視。本文章以下將從路基填料質(zhì)量、壓實填筑質(zhì)量和新舊路基結合質(zhì)量三個方面介紹路基施工過程中的質(zhì)量控制。

3.5.1 保證路基填料質(zhì)量

路基填料的質(zhì)量對改建工程的質(zhì)量影響巨大，因此應保證使用優(yōu)良的路基填料。為減小新舊路基的沉降差，應選擇質(zhì)量高的砂礫和碎石，并嚴格控制填料的含水量；同時在壓實的過程中，實行反復多次壓實，以提高路基的壓實度，為后續(xù)施工奠定基礎。

3.5.2 提升壓實填筑質(zhì)量

在改建公路的填筑施工過程中，在每層填筑和壓實的過程中均需達到相關規(guī)范，對路面嚴格實施初壓、復壓和終壓，并加強質(zhì)量驗收。同時，還要保證路面的平整度符合規(guī)范，對路面平整度檢測不合格的部位及時修復，不把問題留到工程上，提升施工質(zhì)量和后續(xù)行車舒適度[10]。

3.5.3 新舊路基搭接質(zhì)量

保障新舊路基搭接質(zhì)量，對提升路基結構穩(wěn)定性、預防路基沉降和保障路面使用壽命具有重要價值，應當加以重視。新舊路基的結合部分施工要嚴格按照標準挖掘臺階和進行土質(zhì)拼接工作，以確保新舊路基結合到位，成為一個整體。圖是改建前后的國道321 線的實拍圖片，通過各項路基施工技術及其質(zhì)量控制，該改建公路工程已滿足設計標準，并通過驗收，極大地緩解了當?shù)氐慕煌▔毫吞岣弋數(shù)氐慕煌ㄙ|(zhì)量。

圖4 改建前后國道321 實拍對比圖

結束語

公路的改建工程對于提升民眾生活幸福感、提高當?shù)亟煌ㄐ始皫友鼐€經(jīng)濟發(fā)展具有重要價值。通過對某國道321 線改建工程路基施工具體案例的分析，分析了在路基施工過程中的相關標準規(guī)范、施工技術和質(zhì)量控制，具體為路基開挖技術、路基填料及填筑技術、新舊路基搭接技術、路基防護與排水技術以及施工質(zhì)量控制，為路基施工技術的如期和高質(zhì)量竣工奠定了基礎。改建后的321 線國道為雙向四車道，大大提升了該線路的運載能力和交通效率。