公路路基施工技術(shù)及路基壓實質(zhì)量研究

何琛

（杭州市交通工程集團有限公司，浙江 杭州 310000）

0 引言

路基施工技術(shù)的應(yīng)用效果，常影響公路使用年限。在施工環(huán)節(jié)注重壓實質(zhì)量的有效提升，不但可以增強路基強度，而且還能積極應(yīng)對路面開裂等病害風險。為了保障公路質(zhì)量，應(yīng)從技術(shù)層面優(yōu)化上，制定完善的路基壓實度管理方案，用于輔助施工人員、技術(shù)人員，有方向性完成路基施工任務(wù)，促進公路工程高質(zhì)量建設(shè)。

1 公路路基施工技術(shù)的關(guān)鍵點

1.1 路基排水技術(shù)

在公路路基施工階段，需要進一步應(yīng)用路基排水技術(shù)，維護路基完整結(jié)構(gòu)。考慮到路基排水失效，很容易造成路面質(zhì)量下降，繼而削弱路面抗壓強度等性能指標。因此，需要在施工環(huán)節(jié)，以路基排水技術(shù)，保障公路使用質(zhì)量。從相關(guān)研究中可以了解到，路基排水技術(shù)包含地下排水與路面排水技術(shù)兩項內(nèi)容。前者是對路面積水，即雨水、雪水、污水提供排水渠道，有效應(yīng)對氣象環(huán)境對路面產(chǎn)生的風險。后者是借助排水溝、排水管道等機械設(shè)施，對地表水進行排泄，以免在地表水干擾下，造成路面路基中混凝土材料出現(xiàn)質(zhì)量問題。與此同時，相關(guān)人員在路基施工中，還可以采用分布式或者集中式排水設(shè)計方法，改善路面排水效果，也能經(jīng)過排水設(shè)計后，為后續(xù)公路開挖、鋪設(shè)、填筑等施工內(nèi)容奠定堅實基礎(chǔ)。需注意的是，排水技術(shù)中的排水坡度應(yīng)在2% 以下，以免影響排水效率。

1.2 路基填筑壓實技術(shù)

于路基施工中，理應(yīng)采用填筑壓實技術(shù)，保證路基強度符合施工要求。通常情況下，路基出現(xiàn)沉降情況，多因填筑壓實度不達標，造成填筑材料的間隙度較大，由此降低了路面載荷。此時，施工人員若在路基填筑作業(yè)中，以填筑壓實技術(shù)，增加填筑材料顆粒物緊密性，能夠促使填筑材料性能得以提升，也能防止路基沉降后果。在填筑壓實施工階段，施工人員可以利用帶有施壓效果的機械設(shè)備，以期在鋪設(shè)填筑材料中，能在此項技術(shù)干預(yù)下，提高路基壓實度。

施工人員在填筑作業(yè)中，還需要結(jié)合路基特征確定填筑壓實技術(shù)方法。一般情況下，針對一級公路應(yīng)對80～150cm 的路面進行有效壓實，其壓實度應(yīng)高于95%。若在施工中發(fā)現(xiàn)路基處于潮濕地帶，此時應(yīng)當在原有的壓實度要求基礎(chǔ)上進行微調(diào)，即結(jié)合施工方案中出具的壓實度指標，對其下調(diào)2%或3%。在壓實作業(yè)中也可以借助袋裝砂輔助施工人員完成壓實任務(wù)。如若路基施工區(qū)域為黃土地帶，因黃土本身滲水性偏差，此時應(yīng)當對10cm 左右的填料進行破碎處理，而且對設(shè)有20cm 以上路堤的公路，實施壓縮沉降量的合理控制，保證經(jīng)過不同路基環(huán)境的填筑壓實技術(shù)，均能達成技術(shù)目標。

1.3 路基邊坡防護技術(shù)

在公路工程建設(shè)期間應(yīng)用路基施工技術(shù)時，邊坡防護技術(shù)也是較為主要的技術(shù)手段。所謂的邊坡防護技術(shù)實則是為了達到路基保護的目的。考慮到公路的修建，多集中在山體之內(nèi)，為了滿足民眾的出行需求，公路的建設(shè)場所，周邊多分布著巖體山丘，這就造成公路在使用期間，很容易受泥石流、滑坡等地質(zhì)災(zāi)害的影響，而無法維護公路安全。此時，施工人員可以在公路兩側(cè)設(shè)置邊坡，選用植草邊坡、骨架邊坡等。同時，也可以在設(shè)置邊坡防護墻時新增聚合物材料，由此在土層下降時，也能產(chǎn)生顯著的路基邊坡抗腐蝕效果。邊坡防護技術(shù)作為公路建設(shè)中充當保護屏障的重要技術(shù)，施工人員應(yīng)依據(jù)地域特征與工況標準選取適宜的防護設(shè)施。

1.4 路基表層處理技術(shù)

路基施工技術(shù)中表層處理技術(shù)也發(fā)揮著顯著作用，此項技術(shù)中多以墊層施工技術(shù)為主，為了保證公路路基的穩(wěn)定性，常使用砂石等材料鋪設(shè)100cm 厚度的砂墊層，且最小的厚度也應(yīng)當在50cm 以上，經(jīng)過砂石、礫石等材料的鋪設(shè)，路基將擁有顯著的固結(jié)效果，也能有效抑制路基沉降。此項技術(shù)實際應(yīng)用中，施工人員選取的顆粒物粒徑也應(yīng)盡量在5mm 左右，始終圍繞施工方案確定施工順序與施工材料。砂墊層的設(shè)計與施工，能妥善處理路基不良問題。尤其是公路建成后發(fā)生的塌陷事故，在表層處理技術(shù)指引下，可以切實維護路基施工質(zhì)量。鑒于此，施工人員應(yīng)在技術(shù)指導(dǎo)下，充分借助多項路基施工技術(shù)，達成既定施工目標，也能在保障公路建設(shè)質(zhì)量之上，消除施工風險，為公路工程路基工段的順利施工給予保障。

2 公路路基壓實質(zhì)量影響因素

2.1 壓實軌跡因素

公路路基壓實質(zhì)量直接影響公路后期運營效果，要保證公路建成后，其穩(wěn)固度、抗壓性符合使用要求，還應(yīng)判定影響壓實質(zhì)量的主要因素。其中，較為關(guān)鍵的是壓實軌跡因素。通常在壓實作業(yè)中，需要針對鋪設(shè)后的填料進行壓實處理。此時確定的壓實方向以及壓實速度，都會影響最終形成的壓實層厚度。若壓實后壓實層厚度明顯偏厚，會降低壓實度，且產(chǎn)生對應(yīng)的應(yīng)力也會隨之降低。從現(xiàn)有壓實質(zhì)量成果中分析可知：在使用壓實設(shè)備時確定的軌跡以及壓實作業(yè)施工路徑，若事先未能進行合理設(shè)計，將無法保證壓實度達標。

2.2 路基地質(zhì)因素

在建設(shè)公路時，路基壓實質(zhì)量也會受地質(zhì)因素干擾。因不同工況中的地質(zhì)環(huán)境不同、路基成分不一致，這就導(dǎo)致按照統(tǒng)一的壓實技術(shù)，顯然達不到所需壓實度標準。尤其在軟弱地基施工中，因其富含黏土成分，致使在此區(qū)域內(nèi)開展的路基壓實施工項目，很難提升路基穩(wěn)定性。此時，應(yīng)當依據(jù)地質(zhì)條件對路基進行加固預(yù)處理，而且也要在壓實作業(yè)前，出具完善的地質(zhì)調(diào)研報告，以期在權(quán)威報告指導(dǎo)下，可以為其選取適合的壓實施工方案。

2.3 路基滲水因素

在路基施工階段，滲水性多關(guān)聯(lián)著路基壓實度。依據(jù)往日施工經(jīng)驗，滲水性差的路基環(huán)境下，本身含水量偏高，此時會在水分干擾下，增大顆粒孔隙率。雖然水分具備潤滑性，但水分含量較多，反而會限制路基壓實質(zhì)量。施工人員應(yīng)當依據(jù)路基滲水因素，采取有效措施控制含水量，即將土壤含水量設(shè)置在2%標準含水量以下。滲水性差將對施工人員的壓實作業(yè)產(chǎn)生負面影響。

根據(jù)上述三項影響因素，施工人員要想提升壓實質(zhì)量，應(yīng)做好防范工作，便于改進后公路路基能夠具備良好的壓實施工條件。公路項目負責人也要做好現(xiàn)場路基施工統(tǒng)籌管理工作，進而憑借路基壓實工作的有序開展，增加路基壓實度，確保路基施工質(zhì)量得到穩(wěn)步提升。

3 公路路基壓實質(zhì)量提升路徑

3.1 規(guī)范路基壓實流程

在提升公路路基壓實質(zhì)量時，施工人員應(yīng)進一步規(guī)范壓實流程，以此按照標準的施工順序，逐項落實壓實施工內(nèi)容。在壓實施工前，為了給壓實環(huán)節(jié)給予有力保障，還應(yīng)當科學分析顆粒物尺寸，若壓實前在路基施工區(qū)域鋪設(shè)的填料尺寸偏大，反而會對壓實質(zhì)量帶來不利影響，故此需要選擇與壓實度相匹配且符合施工方案的顆粒物。而后在填筑材料時，也應(yīng)當盡量選取分層填筑方式，而且也要控制好路基填筑施工中每層土層厚度，若厚度偏大，會增加壓實施工難度，施工人員可以在進入壓實作業(yè)前，對土層實施預(yù)處理，而且也要做好局部處理，特別是邊緣處，務(wù)必以拓寬處理方式，增加邊緣處填筑材料的分布均勻度。

以一級公路工程為例，該公路要求建成后滿足每小時80km 行車速度的要求，且以土石混合料作為具體的路基填筑材料。此時，應(yīng)當根據(jù)公路建設(shè)要求，為壓實技術(shù)的應(yīng)用制定對應(yīng)的流程圖。首先，需要施工人員事先在現(xiàn)場準備好土石混合材料，并在地基預(yù)處理后，進入填料攤鋪環(huán)節(jié)，而后對其進行整平操作。此時，測量人員需要測量好填筑厚度，即攤鋪后填料實際厚度，測量后可以實施壓實處理，最終在壓實后采取各項質(zhì)控措施，用于輔助施工人員，對壓實作業(yè)面進行清理與夯實處理。在該工程路基壓實施工階段，專門選用了強弱激振力聯(lián)合壓實的壓實方法，自前而后的按照設(shè)定好的壓實軌跡逐層壓實。其中，激振力分別為300kN、360kN，依據(jù)每小時行進3km 的速度按照公路建設(shè)方向進行壓實，而且還要保證振動壓力機的頻率為30Hz。壓實過程中，多按照一次靜壓，緊跟一次弱激振力壓實，之后以一次靜壓搭配三次弱激振力壓實為基礎(chǔ)，最后調(diào)整為強激振力后，對其進行兩次壓實處理，并在即將結(jié)束壓實軌跡后完成一次靜壓。施工人員在整個壓實施工流程中，應(yīng)當隨時檢查壓實質(zhì)量，一旦出現(xiàn)局部壓實度不達標，或錯漏壓實行為，需要立即予以修復(fù)。只有施工人員在壓實作業(yè)中明確壓實軌跡，參照規(guī)范的壓實流程履行壓實職責，才能為壓實質(zhì)量的提升帶來助力，便于達成技術(shù)施工目標。

3.2 優(yōu)化壓實設(shè)備性能

在壓實作業(yè)中，要想達到路基壓實度的標準，應(yīng)優(yōu)選壓實設(shè)備，并對設(shè)備性能進行優(yōu)化，以免因設(shè)備故障問題，致使公路工程出現(xiàn)延期情況。在壓實設(shè)備選取上，可以根據(jù)不同型號設(shè)備對比實驗數(shù)據(jù)，判定適宜工況的壓實設(shè)備，而后定期對設(shè)備進行維護保養(yǎng)，并設(shè)定固定的維修周期，依據(jù)良好的保養(yǎng)環(huán)境，延長設(shè)備的使用壽命，從而促使壓實質(zhì)量在壓實設(shè)備助力下有所改善。

在壓實設(shè)備使用期間，最常見的是壓路機。此處可以借鑒甘肅臨洮公路的對比實驗結(jié)果，確定壓路機的壓實質(zhì)量。該實驗中選用了YZ18JT 型壓路機與YZ18B 型壓路機，以壓實沉降量、填筑高度作為實驗指標。兩種壓路機的壓實速度分別為2.6km/h、1.6km/h，振幅均為1.8mm，振動頻率為35Hz、29Hz，后者以振動壓實原理為主，前者則為復(fù)合式振動原理。在對比實驗設(shè)計中，將碾壓遍數(shù)均設(shè)為10 遍，其中形成的沉降量為11.1～18.24mm、2.52～28.56mm，在實際檢測中能夠確定YZ18JT 型壓路機的壓實效果更好。施工人員在以壓路機作為壓實設(shè)備時，可以選擇該型號的壓路機。

此外，在確定好壓實設(shè)備后，則進入壓實設(shè)備維護階段。其一，施工人員應(yīng)在使用壓實設(shè)備前，對設(shè)備部件連接牢固度以及壓實速度進行檢查，必要時可組織試壓工作，避免壓實作業(yè)途中出現(xiàn)異常壓實現(xiàn)象，破壞壓實質(zhì)量；其二，施工人員在壓實設(shè)備實際應(yīng)用中，還要對已經(jīng)完成的壓實路面進行壓實度檢測，可以選擇鉆芯取樣法、灌砂法等，檢測后需要對不達標的壓實區(qū)域進行補強處理；其三，施工人員對于使用后的壓實設(shè)備，也要清理好殘余材料，清理后將其保管在干燥且無外界腐蝕干擾的倉庫內(nèi)。若屬于租賃設(shè)備，則控制好設(shè)備進場時機，便于在壓實設(shè)備輔助下，切實保障壓實質(zhì)量，為公路使用效果的優(yōu)化提供依據(jù)。壓實設(shè)備作為壓實作業(yè)的主體部分，應(yīng)當引起工程管理者以及施工人員的密切關(guān)注，維護好設(shè)備性能的前提下，可以達到規(guī)避壓實施工質(zhì)量隱患的目的。

3.3 注重路基含水量測定

路基壓實質(zhì)量對公路安全以及運營水平都具有較大的影響力。施工人員在壓實施工中，還要聯(lián)合技術(shù)人員對現(xiàn)場路基的含水量進行有效測定，而后判定當前路基含水量是否會削弱壓實度。一般對于低含水量情況下，施工人員可以圍繞技術(shù)人員出具的含水量測定報告，采用灑水方法，增加路基濕潤度。若含水量超標，可以對其進行排水設(shè)計，以期在適宜的含水量標準下切實優(yōu)化壓實效果。從多起公路工程施工案例實際應(yīng)用中，含水量測定屬于必要施工內(nèi)容。若忽略含水量的精準測量，很容易對壓實質(zhì)量埋下隱患。在含水量測定中，常用的測定法有酒精燃燒法、比重法、烘干法等，且每種方法中都有相應(yīng)的優(yōu)缺點，應(yīng)依據(jù)工況條件予以選擇。例如，在某公路工程中的路基成分以砂類材料為主，此時更適宜比重法，依據(jù)下述公式求取含水量（w），而后同最佳含水量進行比對，若達標則進入壓實施工流程。若不達標則分別對其實施排水、灑水處理，即

式（1）中：G、m、m、m 分別代表的是土比重、壓實前后水土及其玻璃瓶質(zhì)量差、濕土質(zhì)量。而在選用烘干法時，最顯著的優(yōu)勢即為抗干擾性突出，但由于烘干法測量含水量時花費的時間較長，會從某種程度上延緩施工進度。因此，施工人員在選定此種測定法時，應(yīng)當把控好工期。至于其他方法的應(yīng)用，可從經(jīng)濟性、時效性上判定是否適合此工程。

測定含水量后，能夠為壓實度的控制創(chuàng)造有利條件，以動態(tài)掌握路基壓實質(zhì)量的手段，避免因壓實質(zhì)量不達標，影響公路壓實施工成果。基于此，施工人員在提升壓實質(zhì)量時，應(yīng)當加強技術(shù)控制，從規(guī)范的施工行為與技術(shù)指導(dǎo)下，使得公路工程在優(yōu)良的壓實施工條件下得到可靠保障。一旦遭遇壓實不到位現(xiàn)象，易加劇返工風險，故此應(yīng)有效掌握好壓實施工要點，指引施工人員高效完成壓實任務(wù)。

4 結(jié)論

綜上所述，在公路工程中，施工人員應(yīng)聯(lián)合技術(shù)人員，充分采用路基排水、填筑壓實、邊坡防護、表層處理等路基施工技術(shù)，提高公路路基施工技術(shù)水準，依據(jù)壓實軌跡、地質(zhì)因素、滲水因素，從規(guī)范壓實流程、優(yōu)化設(shè)備性能、測定含水量等方面著手，為路基壓實質(zhì)量的提升指明新方向，促使路基建設(shè)事項得到有效落實，滿足公路路基壓實度實際要求，推動公路工程長遠發(fā)展進程。