高速公路路基施工技術(shù)及質(zhì)量控制分析

王明輝

（山西省交通控股集團(tuán)有限公司運(yùn)城南高速公路分公司，山西運(yùn)城044000）

0 引言

近年來(lái)，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的不斷發(fā)展，交通運(yùn)輸量大幅度提升，導(dǎo)致高速公路病害逐漸增多。其主要原因是路基強(qiáng)度不足，導(dǎo)致多種病害發(fā)生，影響道路通行的安全性和可靠性。為此在高速公路施工中，應(yīng)積極強(qiáng)化路基作業(yè)技術(shù)的應(yīng)用，充分把握相關(guān)要點(diǎn)，切實(shí)提高施工質(zhì)量。同時(shí)應(yīng)當(dāng)注重對(duì)施工質(zhì)量的控制，采取有效措施提升整體工程建設(shè)水平。

1 工程概況

該高速公路工程項(xiàng)目施工長(zhǎng)度約4.75km，采用雙向四車(chē)道設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，速度為100km/h，路基寬度為26m。該項(xiàng)目所在區(qū)域存在不良地質(zhì)路段，具體表現(xiàn)為淤泥質(zhì)軟土等，在路基施工中應(yīng)針對(duì)不良地段進(jìn)行有效處理，避免發(fā)生塌方及滑坡等問(wèn)題。該高速公路設(shè)計(jì)建設(shè)區(qū)內(nèi)地震基本烈度小于VI度，因此僅對(duì)工程項(xiàng)目構(gòu)造實(shí)施簡(jiǎn)單抗震設(shè)防。施工單位綜合考慮該項(xiàng)目實(shí)際情況，詳細(xì)規(guī)劃路基施工技術(shù)方案，具體流程如圖1所示。制定相應(yīng)的路基質(zhì)量控制措施，確保施工建設(shè)效果良好。

圖1 高速公路路基施工流程

2 高速公路路基施工技術(shù)要點(diǎn)

2.1 做好施工準(zhǔn)備工作

在該工程項(xiàng)目中，開(kāi)展路基施工作業(yè)應(yīng)積極做好施工準(zhǔn)備工作，即有效開(kāi)展高速公路路堤基地的處理作業(yè)。例如，在施工之前，基于測(cè)量放線(xiàn)等活動(dòng)，清理作業(yè)區(qū)域內(nèi)存在的草皮或者樹(shù)根等，并對(duì)路堤基底反復(fù)壓實(shí)，確保在路基填筑前將壓實(shí)度控制在標(biāo)準(zhǔn)范圍之內(nèi)。例如，在該高速公路部分深耕地段，可將土翻松，再進(jìn)行整平和壓實(shí)。對(duì)于部分經(jīng)過(guò)水田、池塘和洼地的路段，應(yīng)嚴(yán)格按照具體情況進(jìn)行處理，一般采用換填法、排水疏干法、拋石擠淤法等，促使高速公路的路堤基底穩(wěn)定性較好[1]。同時(shí)在該工程中，部分路段處于穩(wěn)定的斜坡上，施工人員可將其挖成臺(tái)階狀，便于使用機(jī)械機(jī)具進(jìn)行填筑和壓實(shí)操作。然后，使用平地機(jī)開(kāi)展整平作業(yè)，經(jīng)過(guò)專(zhuān)門(mén)壓路機(jī)對(duì)地面實(shí)施碾壓后，保證路堤基底符合后續(xù)施工作業(yè)要求。

2.2 合理開(kāi)展挖方施工

挖方施工是高速公路路基施工技術(shù)中的基礎(chǔ)建設(shè)部分，為充分確保挖方質(zhì)量，應(yīng)當(dāng)選取科學(xué)的挖方技術(shù)手段。在項(xiàng)目工程中，施工人員應(yīng)先對(duì)項(xiàng)目周邊環(huán)境以及地質(zhì)情況開(kāi)展詳細(xì)勘察，綜合分析可能對(duì)施工質(zhì)量產(chǎn)生影響的因素，以此制定強(qiáng)化路基施工的工作方案。例如，在該工程中實(shí)施路塹挖方之前，應(yīng)注重考察高速公路周邊的地形、土壤結(jié)構(gòu)、土石方調(diào)配以及路塹橫斷面等。針對(duì)平緩路段可應(yīng)用全面挖掘方法，通過(guò)橫向臺(tái)階實(shí)施挖掘[2]。開(kāi)挖路塹時(shí)遇到土質(zhì)或石質(zhì)地段，則可應(yīng)用縱向臺(tái)階開(kāi)挖。如遇到坡度較高的地段，則按照具體形態(tài)采用分層分段開(kāi)挖方式。

2.3 土質(zhì)路基施工處理

由于該工程中存在大片的土質(zhì)路基，施工人員必須掌握相關(guān)挖填要點(diǎn)。

首先，施工人員要處理好施工排水，確保現(xiàn)場(chǎng)干燥，有助于開(kāi)展各項(xiàng)操作。并且有效控制土壤濕度，保證路基填筑質(zhì)量得到提升。因此，從含水量的角度出發(fā)，施工人員應(yīng)盡量保持土壤的天然濕度，防范出現(xiàn)日曬和雨淋等情況，保證填筑施工壓實(shí)順利成型[3]。在該工程中，應(yīng)控制土壤的天然濕度接近最佳值，如不符合施工規(guī)范，可采用人工灑水或晾干等措施。

其次，按照路基高度及設(shè)計(jì)要求開(kāi)展土質(zhì)路基施工。在該工程實(shí)踐中，可先對(duì)路基進(jìn)行清理或加固，如果路基潮濕則應(yīng)當(dāng)采取疏干預(yù)壓作業(yè)。當(dāng)?shù)叵滤幌鄬?duì)較高或者工期緊張等因素導(dǎo)致疏干工作無(wú)法進(jìn)行時(shí)，則應(yīng)在第一層填土中適當(dāng)填充砂性土或者進(jìn)行加厚等，保證施工的合理性。通常對(duì)路基實(shí)施填土?xí)r，需保證在全寬范圍內(nèi)，科學(xué)應(yīng)用分層填平、充分壓實(shí)等原則，嚴(yán)格按照技術(shù)規(guī)范對(duì)每側(cè)加寬20～30cm。在每日施工結(jié)束后，應(yīng)保證表層填土壓實(shí)完畢，避免間隔期出現(xiàn)雨淋或者日曬等情況。在這一過(guò)程中，對(duì)分層厚度的控制不得超過(guò)30cm。當(dāng)對(duì)路堤加寬或者新舊土層搭接位置、垂直度大于1∶1.5斜坡實(shí)施填筑作業(yè)時(shí)，施工人員可將原土層開(kāi)挖為臺(tái)階狀，為實(shí)現(xiàn)機(jī)械化操作，應(yīng)確保其寬度，并向內(nèi)側(cè)傾斜約2%，將臺(tái)階內(nèi)的水分全部排出[4]。

再次，根據(jù)土質(zhì)路基填筑的要求，在該工程中需采用分層平鋪法，合理開(kāi)展機(jī)械化作業(yè)。具體流程是先利用自卸汽車(chē)將優(yōu)良土質(zhì)運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)，使用推土機(jī)等設(shè)備進(jìn)行粗平，配合平地機(jī)對(duì)表層實(shí)施人工精平。再利用壓路機(jī)進(jìn)行充分壓實(shí)，有利于提升作業(yè)速度和效果。同時(shí)分層鋪平作業(yè)能夠針對(duì)不同用土按照規(guī)定層次實(shí)施填筑，優(yōu)化用土組合方案[5]。例如，施工人員可對(duì)不同用土水平進(jìn)行分層，充分保證強(qiáng)度具有良好的均勻性。如果用土的透水性較差，應(yīng)填筑在下層，在表面形成雙向橫坡，能夠順利排出積水，預(yù)防水害發(fā)生。對(duì)于同一層次的不同用土，可在搭接處建設(shè)斜面，確保該層厚度處于適當(dāng)范圍，路基強(qiáng)度均勻，有助于防范出現(xiàn)變形等病害。并且在施工中，施工人員需注重檢查土質(zhì)，嚴(yán)禁含有雜草、有機(jī)物等，并避免使用細(xì)粉土、膨脹土和腐殖土等[6]。

最后，土質(zhì)路基的路塹開(kāi)挖是在全橫斷面上自上而下地開(kāi)展成型作業(yè)。在操作環(huán)節(jié)，施工人員需嚴(yán)格按照要求開(kāi)展定位放樣，努力將邊坡表面削齊拍平。如果施工路段的土質(zhì)堅(jiān)實(shí)，則注重減少擾動(dòng)，直接開(kāi)展整平壓實(shí)即可。結(jié)合該工程現(xiàn)場(chǎng)的具體情況，如需對(duì)邊溝進(jìn)行加深，可設(shè)置地下盲溝，或者挖松表層一定深度的原土層，重新進(jìn)行分層填筑和壓實(shí)。在必要的情況下，可對(duì)存在的軟土進(jìn)行換填處理，進(jìn)而保證路塹底部土基具有適當(dāng)強(qiáng)度和穩(wěn)定性，以符合施工規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)[7]。

2.4 路基填料及壓實(shí)技術(shù)

在該高速公路路基施工中，填料的合理選擇是至關(guān)重要的。施工人員可按照公路的類(lèi)型、運(yùn)載需求、維護(hù)周期、負(fù)載能力等要求，明確填料選擇標(biāo)準(zhǔn)。確保填料的顆粒大小、強(qiáng)度等符合路基施工要求。同時(shí)還要按照相關(guān)參數(shù)值對(duì)高速公路的路基強(qiáng)度進(jìn)行科學(xué)檢測(cè)，結(jié)合結(jié)果選擇適當(dāng)?shù)奶盍项?lèi)型。按照以往工程經(jīng)驗(yàn)以及填料選擇標(biāo)準(zhǔn)，可在路面下0.3m的范圍內(nèi)填充輔料，并控制參數(shù)值在8以?xún)?nèi)。對(duì)于0.3m以上的填料需控制參數(shù)值在8～12之間。針對(duì)填料位置的不同，選擇適合的填料。例如，在該工程中，注重選用穩(wěn)定性和耐性較好的材料，如粗顆粒、石灰、粉煤灰等，滿(mǎn)足高速公路路基壓實(shí)施工的要求[8-10]。

針對(duì)已經(jīng)填補(bǔ)過(guò)的路基，應(yīng)當(dāng)及時(shí)開(kāi)展壓實(shí)作業(yè)，從而提高路基的穩(wěn)定程度。在該工程實(shí)踐中，可采用大型壓路機(jī)，按照高速公路的具體類(lèi)型，合理確定壓路機(jī)型號(hào)，進(jìn)一步提升高速公路的運(yùn)載負(fù)荷能力，同時(shí)施工人員應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格規(guī)范操作標(biāo)準(zhǔn)。例如，基于該工程的實(shí)際情況，對(duì)路面以下0.8～1.5m的部分需控制壓實(shí)度在95%以上。

3 高速公路路基質(zhì)量控制措施

3.1 有效把握路基土質(zhì)量

在現(xiàn)代高速公路路基施工中，為強(qiáng)化工程建設(shè)質(zhì)量，應(yīng)當(dāng)注重解決影響施工效果的因素。結(jié)合該工程實(shí)踐，則需要重點(diǎn)把握路基土方質(zhì)量。施工人員可在填筑之前開(kāi)展試驗(yàn)，確定土的顆粒大小、最佳含水量、塑性指數(shù)、最大干密度等物理性質(zhì)。例如，在該工程項(xiàng)目中，砂性土是主要的筑路材料，為有效防范不良土壤填筑到路基結(jié)構(gòu)中，應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格控制路基填土的強(qiáng)度，盡可能防范公路路堤出現(xiàn)強(qiáng)度不均、路基沉陷等質(zhì)量隱患。因此，施工人員可針對(duì)路基填土，實(shí)施分層填筑或分層碾壓等方法，基于分層檢驗(yàn)調(diào)整施工方案，并根據(jù)填筑前的路基土試驗(yàn)，確定最佳填筑厚度和碾壓次數(shù)，確保施工質(zhì)量得到顯著提升[11-13]。

3.2 嚴(yán)格控制路基含水量

為保障路基強(qiáng)度，必須合理控制其最大干密度。而含水量作為一項(xiàng)重要參數(shù)，應(yīng)在壓實(shí)工藝中對(duì)其提高重視程度。在該工程中，如果出現(xiàn)路基含水量加大，可對(duì)路基土進(jìn)行晾曬處理，當(dāng)達(dá)到最佳含水量時(shí)，再進(jìn)行碾壓。同時(shí)堅(jiān)持連續(xù)作業(yè)原則，防范遭受暴曬或雨淋等情況，避免路基土中的含水量發(fā)生巨大變化。除此之外，控制路基土的最佳含水量，一般會(huì)受到砂的含泥量、細(xì)度模數(shù)等影響，所以為加強(qiáng)控制，可將施工現(xiàn)場(chǎng)的具體試驗(yàn)結(jié)果作為標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)在壓實(shí)路基土的過(guò)程中，對(duì)路基土進(jìn)行充分灑水，保證水分能夠滲透整個(gè)填筑層，使土顆粒的外層包裹一層水膜，便于增加顆粒之間的潤(rùn)滑性。當(dāng)進(jìn)行路基土壓實(shí)作業(yè)時(shí)，能夠在振動(dòng)作用下，促使土顆粒的位置發(fā)生相對(duì)變化，產(chǎn)生相互填充、擠壓密實(shí)等現(xiàn)象，以此提高路基的強(qiáng)度。因此，在該工程中應(yīng)當(dāng)合理控制路基的含水量，使其接近最佳標(biāo)準(zhǔn)[14]。

3.3 加強(qiáng)路基質(zhì)量監(jiān)測(cè)

在該工程中，為強(qiáng)化路基施工質(zhì)量，需要充分開(kāi)展質(zhì)量監(jiān)測(cè)工作。在實(shí)踐中施工人員應(yīng)當(dāng)重點(diǎn)對(duì)中線(xiàn)、導(dǎo)線(xiàn)、水準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量，嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求，使施工方案中規(guī)定的交點(diǎn)、圓曲線(xiàn)、緩和曲線(xiàn)等位置具有科學(xué)性，有效支撐后續(xù)施工作業(yè)活動(dòng)。同時(shí)要采取穩(wěn)定有效的方法開(kāi)展移樁保護(hù)，在中線(xiàn)測(cè)量中，可適當(dāng)增加水準(zhǔn)基點(diǎn)，充分滿(mǎn)足路基施工的具體需求，有助于將公路路基施工測(cè)量誤差控制在規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)。通過(guò)開(kāi)展全面、詳細(xì)的路基質(zhì)量監(jiān)測(cè)，充分保證路基位置、幾何尺寸等與設(shè)計(jì)方案相符合，符合質(zhì)量控制目標(biāo)。高速公路施工的允許偏差見(jiàn)表1。

表1 高速公路路基施工質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，隨著高速公路運(yùn)輸壓力的增大，對(duì)路基結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度性能提出了更高的要求。所以施工單位及人員需要在實(shí)際工程施工中，充分把握路基施工的技術(shù)要點(diǎn)，包括做好施工準(zhǔn)備、合理開(kāi)展挖方施工、土質(zhì)路基施工處理、路基填料及壓實(shí)技術(shù)，同時(shí)還要積極采取有效的質(zhì)量控制措施，把握路基土質(zhì)量，嚴(yán)格控制路基含水量，加強(qiáng)路基質(zhì)量監(jiān)測(cè)，切實(shí)提高高速公路路基的施工質(zhì)量。