公路改擴建工程低填淺挖和路基拼接施工技術研究

梁曉強

（甘肅省隴南市文縣交通運輸局，甘肅 文縣 746400）

現階段，我國由于電子商務的迅速發展，物流量大幅增加，現階段的公路工程無法使物流行業的需求得到有效滿足，所以需要進行公路工程的擴建或改建。在公路改建或者擴建的工程中，主要的施工內容為低填淺挖和路基拼接兩種，這兩項施工內容為工程的重點。為此，必須注重選擇合理的施工方案，利用適合的技術，避免產生浪費，影響施工質量的提升。基于此，文章主要探討在公路改建和擴建工程中，這兩項技術的應用。

1 工程概況

本工程為一個項目的標段，該項目路線的全長為6 502 km。該項目工程的主要內容為一座車行天橋，長度為678.3 m的小橋共16座，共有27個涵洞，挖方的體積在（2.854×104） m3，填土方的體積在（1.785×105 ）m3，具有一個互通的立交橋。該工程中可棄土的總量為21 000 m3，占地面積6 050 m2。本工程所處區域的地形和地貌為低矮的丘陵，夾雜著部分山間的洼地。該工程所處的地質條件較為復雜，在覆蓋層上，主要是第四系地質年代的粉質黏土，這一層土體的厚度不大，該工程基巖為花崗巖和寒武紀的變質砂巖，這些巖石擁有較為堅硬的質地。在此次工程中軟土地基是最需要解決的問題，軟土位于山間洼地，影響該公路改擴建工程的進行。

2 確定工程的施工方案

根據上文對該公路改擴建工程的概述可知，困擾該工程最大的問題在于軟土地基，軟土地基的存在影響了工程施工的安全性，使得工程需要耗費更大的成本。為此，需要實行低填淺挖施工，利用小型的挖掘機完成路基的整平，在地表清理和便道貫通之后，完成土方的開挖和運填的工作。總共需要開挖的長度較大，因此，選擇分段開挖，將施工所用的時間壓縮到最短，挖掘的寬度和深度分別為10 m和1 m，填土的高度需要保證在1 m。在開挖之前需要結合施工區域的地貌環境，優先開挖有滲溝的區域，后置換填工序。

以下為路基拼接的主要方案：由于該公路改建和擴建受到軟土地基的影響，因此，在拼接路基的過程中首先加寬拼接部分，在開挖臺階之前需要完成邊坡表面的清理。在開挖到設計標準的深度之后，完成填筑工作。在工程中，路堤的主要形式由兩部分組成，其一是擋墻路堤，其二是一般路堤。在拼接路堤的過程中，原有的路基必然會受到影響，為了避免在施工的過程中出現路基沉降的情況，需要采取相應的措施，重點做好排水處理，同時利用機械和人力。

3 公路改擴建工程低填淺挖技術

3.1 低填施工

在開展低填施工時，松鋪的厚度要限制在30 cm以內，在檢測填料含水量的過程中，可以使用燃燒法減少檢測所需的時間。在施工時需要保證填料的含水量在±0.5%，若是填料擁有較低的含水量，應該通過灑水增加含水量，保證含水量滿足要求后，開展碾壓工作。若是填料擁有較高的含水量，應該對填料進行晾曬，之后完成碾壓。碾壓工序進行的全過程要保證慢速進行，要將壓路機最大的速度限制在4.0 km/h，首先完成一次靜壓，之后完成兩次動壓，最后完成一次靜壓。第一次靜壓速度要放到最慢，之后要逐漸增加速度，但是最高不得超過上述要求。振動強度要保證先弱后強，循序漸進。

在碾壓直線段時，要從路段的兩側向中間碾壓，在碾壓曲線段時，要從路段的內側向外側碾壓，在每次碾壓的過程中，要保證前后兩個壓輪的重疊度在50%以上，尤其在碾壓填筑的接頭位置時，必須錯開一定的距離，最好在3 m以上，避免出現漏壓的情況。在下一層填筑之前，需要確認設計達到相關要求。同時，填料的粒徑需要嚴格控制，這樣有助于保障填筑的質量。在該案例工程中，填料粒徑數據見表1。

表1 路基填料粒徑表

在低填時，使用的填料中不能夾雜任何雜物，在施工條件允許的情況下，需要減少分層的次數，并且控制每層的回填厚度低于30 cm。在填筑工作進行到最后階段，填筑層的壓實厚度應當大于10 mm。在圖1中可見該案例工程中低填處理施工示意圖。

圖1 低填處理施工示意圖（單位：mm）

3.2 淺挖要求

與低填過程相同，在淺挖時也要分層開挖，這樣有助于降低一次性開挖過多或者過少的情況，在開挖的過程中需要時刻關注土質的變化，在發現土質出現變化時，要在第一時間上報，以便于及時調整開挖的具體方案。挖掘過程中產生的棄土要集中統一堆放在相應的位置，要與水體和山坡保持一定距離。路塹在挖好之后的30cm范圍內要壓實處理，壓實度應當在96%以上。如果路基松散或者遇到耕地，壓實度相應降低，但不應當低于85%。

3.3 水平分層填筑

在填筑路基的過程中，采用水平分層填筑的方式可以在最大程度上保證填筑的質量，分層填筑的過程中，每一層的回填厚度要控制在30 cm左右。低處的填筑要優先進行，之后攤鋪整平，形成橫坡，便于積水的排出。每完成一層填筑之后，利用推土機整平，利用壓路機壓實，當滿足設計要求時，完成上一層的填筑。填筑路堤的高度要控制在80 cm之上。在完成上述整平和壓實工序之前，要控制填料中的含水量，含水量低可以灑水，含水量高可以晾曬，最終要保證填料中的含水量控制在2.5%左右。

3.4 碾壓要求

碾壓時需要利用到振動式的壓機，首先碾壓路基的邊緣，之后碾壓路基的中部，碾壓初速度較快，之后逐漸放緩，首先完成一次靜壓，之后振動碾壓。在橫向碾壓的過程中，要保證有0.45的重疊部分，在縱向碾壓的過程中，需要保證有1.25的重疊部分，在碾壓的全過程要做到無死角的碾壓、不出現偏壓，保證公路改擴建工程的質量。

3.5 高程檢測

當路基填筑將要達到設計標高時，需嚴格進行高程檢測，有效的保證檢測及時性能夠保證工程竣工后，路基的高程、寬度和平整度符合相關要求，保證施工的高質量。控制邊坡坡度時要嚴格按照前期設計的要求，刷坡要從上到下，將超填的部分清除，保證路基的平整，避免出現凹凸的現象。如果排水溝高出了地表，需要整平高出的部分，壓實的厚度應當控制在20 cm，不能超出這一厚度。

4 公路改擴建工程路基拼接技術

4.1 路基拼接施工

4.1.1 清除路基基層

在開展路基拼接施工時，需要有效調整原路基拼接的應力狀態，避免在施工中出現應力集中的情況，還可以保證有效銜接原有路基與新建路基。保證路基拼接前后的一致，進而避免在路基的基層出現橫向錯臺以及裂縫。因此，在路基加寬施工之前，需要首先挖出原有的路基，開挖的深度要達到80 cm，同時，寬路基30 cm表層的雜物需要清除干凈。

4.1.2 開挖臺階

要清坡處理原有的路基，在開挖的臺階同時清理邊坡，這樣有助于提升原路基的穩定性，放出開挖線需要等到符合設計標準之后。本工程原路基拼接的位置臺階的高度為1 m，寬度1.5 m，坡度為1∶1.5。在開挖上部的過程中，應當挖掉原有路基的75 cm土路肩。在開挖的過程中應當時刻注意位移情況，當較大位移發生之后，應當立刻停止開挖地基，并積極探索有針對性的處理策略，只有在位移問題得到有效避免的基礎上，才可以開展后續施工，這樣能夠在很大程度上降低發生塌方問題的概率。

4.1.3 鋪筑土工格柵

當邊坡開挖完畢之后，新路基和原有路基必然會出現沉降現象，需要在最大限度上降低沉降的不均勻程度，利用沖擊壓實法壓實新路基的基地，并且要在新路基和原有路基的拼接位置鋪筑好土工格柵。對于整個公路改擴建工程，土工格柵的鋪筑將起到重要的作用，是保證工程質量不可或缺的一步，土層表面的平整度需要與設計要求一致，表面存在的任何雜物都要清除干凈。在路基填料的過程中，距離土工格柵8 cm的范圍內，不應當填筑粒徑超過6 cm的填料。

在鋪筑單向的土工格柵時，需要保證路堤的軸線垂直于受力的方向，在穩固搭接新舊路基的基礎上，需要適當提升連接位置的強度，選擇能夠滿足抗拉強度要求的加固材料，并且保證相互之間擁有不低于20 cm的搭接長度。如果工程地段地基的情況較差，則需要在路基的最底層鋪筑好土工格柵，并保證老路堤中至少有1.5 m的土工格柵。在鋪筑土工格柵時，應該注意褶皺問題的預防，盡量選擇輕型推土機負責填土施工。

在本公路改擴建工程中，需要拼接新路基以及原有的路基，每層填筑的土需要增高2 m，在臺階內角出需要鋪筑土工格柵，需要保證雙向，并且每層的寬度滿足8～40 m，在路床底面同樣要鋪筑一層雙向的土工格柵，并且要保證在橫向和縱向下延伸率達到5%時，土工格柵的抗拉伸力需要達到或者高于55kN，在土工格柵最小焊接點的位置，抗剝離的強度需要≥100N。在制作土工格柵時，使用的材料必須是原生料，在拉緊土工格柵之后，需要使用U型釘固定格柵，U型釘的原料應當為優質鋼筋。

4.2 路堤補強施工

在壓實度滿足設計要求后，必須借助液壓壓路機補強路基拼接，并且液壓壓路機應該保持30 kJ最大夯擊勢，在進行夯實機布置時應與作業點保持50 cm的凈距離，夯實的順序從兩側至中心。一直延續到橋臺的位置，換下液壓壓路機，使用夯錘（10 kJ）夯實，其他的位置同樣使用夯錘（30 kJ）。在補強到符合設計壓實標準之后，需要在原有的基礎上再次利用液壓壓路機夯擊填土，夯擊的次數為5次。在夯實施工的過程中，會影響到縱向的范圍，因此，需要在施工的過程中采取間隙型，在兩個夯擊點之間必須存在一定的間隔，最好呈三角形分布。

5 討論

第一，在路基開挖過程中，必須結合施工方案的要求開展，不但需要保證施工安全，還應該努力實現施工效率和施工質量的提升。第二，對開挖邊線應合理選擇，從而防止有欠挖、超挖的情況出現。第三，開挖時，應該嚴格監測埋設點和基準點，并結合合理的順利分析，實現對開挖程度的了解和控制，盡可能控制路基開挖影響原狀土的正度。當基底存在20～30 cm厚時，應該利用人工的方式進行開挖，與工程設計要求相結合，完成排水設施的設置，為路基的整體穩定性提供有效保障。所以，在開挖路基的過程中，必須嚴格遵照施工方案，保證工程的安全，在此基礎上才可以提高施工的質量和效率。

6 結束語

綜上所述，文章結合工程實例，研究了公路改擴建工程低填淺挖和路基拼接施工技術，研究結果表明，低填淺挖和路基拼接施工技術是公路改擴建工程施工的關鍵技術，對總體施工質量、成本、工期皆有較大影響。為保證施工質量，促使各道工序能夠順利開展，必須結合工程特性及周圍地質條件、地形地貌等，選擇合理的施工技術和施工工藝，實現新舊路基無縫對接。