路基施工技術對公路質量的影響分析

劉 帥，袁 流，劉緒龍，滕 威

（中國建筑土木建設有限公司，北京 100067）

隨著我國高速公路高質量的發展，基礎設施有了很大的提高，對道路施工質量提出了更高的要求。我國公路運輸網絡不斷完善，在很大程度上滿足了運輸要求。中國地形復雜，公路技術作為中國道路運輸系統的重要組成部分，必須進一步提高公路施工質量，為社會的發展提供必要條件，不僅要求高的施工技術，而且還需要有過硬的施工質量。這是一項全面的工作，需要許多方面共同努力。路基結構施工前，會有詳細的施工圖和施工計劃，但實際上，施工過程往往受到實際情況的限制，這就要求施工人員改進施工工藝，克服施工難點，確保整個公路路基結構的質量和安全。

通過調查研究發現，造成路基工程施工質量低下的主要因素為自然因素和人為因素。路基結構施工的自然因素包括地質環境、自然氣候變化和森林植被等。施工過程中的人為因素包括施工人員的主觀意識和技術水平等，直接決定著工程質量。在進行技術設計前，土建工程師必須嚴格結合基礎設施工程的實際特點，掌握公路沿線溫濕度的變化規律，并采取適當措施控制施工溫濕度，以確保穩定路基結構工程的強度，提高路基結構工程的承載力。

1 路基施工的質量要求

1.1 路基承載力

承載力是指路基承載荷載的能力。在荷載作用下，地基會發生變形。伴隨著荷載的逐步增加，路基變形逐漸增大。決定路基穩定性和可靠性的主要因素是初始路基承載力。例如，復合地基和基礎的加固必須根據實際需要進行。以保證地基承載力滿足當前的需要，為基礎設施的建設打下堅實的基礎。

1.2 路基的孔隙率

土壤孔隙率是影響地基穩定性的最為關鍵的因素。如果地面和路面不符合規范要求，影響整個路面的穩定性。為減少巖芯接縫事故，必要時采取防排水措施，鋪設礫石等透水材料。

1.3 路基平整度

路基如果發生沉降，道路會失去穩定性，且使用壽命急劇下降。因此，在處理路基邊坡時，應根據實際情況因地制宜。當坡度小于1∶5時，可采用常規處理。在原有基礎上開挖高約30 cm，過渡臺階寬度大于1 m，在內部進行彎曲和平整，保證臺階的強度滿足工程要求。

2 影響公路路基施工質量的因素

在公路基礎設施建設過程中，路基不均勻沉降、滑坡和縱橫向裂縫等一系列常見問題影響了路基質量。如果這些問題處理不當，不僅會影響道路基礎設施本身的質量，還會嚴重影響道路的使用，造成結構不均、承載力低，對交通造成不利影響，出現道路交通事故等嚴重后果。因此，要嚴格按照要求施工，減少道路通病發生的可能性，提高施工質量，制定合理的施工措施。

在公路建設過程中，裂縫、地面沉降和凍脹仍然是主要問題。垂直裂縫和水平裂縫是西北風沙區的主要外力。沙丘移動頻繁，土石方在風積沙下流動，風蝕后出現裂縫。然而，裂縫的形成不僅是承載力的自然作用，也是人為作用的結果。低風區的裂縫是由不規范施工造成的。路基填筑是完成路基臺階的重要環節。然而，為了節省時間，一些施工隊沒有正常壓實，導致不穩定和邊緣下沉。

3 保證路基施工質量的流程

路基結構準備階段包括路基結構土建工程總體部署、工程范圍、水文地質、工程量調查、施工方案制定、施工方案組織、人員、機械及開工前材料準備等。無論該階段準備是否充分，每一個關鍵因素都直接影響到路基結構。因此，施工人員必須認真對待以下幾個方面內容。

3.1 詳細調查，制定方案

在項目現場，應詳細檢查對公路沿線（含路基基層）和土源作業區的液界、塑性界、土塑性指數和含水量進行標準密度試驗和土強度試驗（CBR值），并制定施工方法。根據水文地質條件和以往施工經驗進行分類整理，根據不同的土壤性質和含水量，制定有效的施工方法和方案進行分區清理，避免盲目施工和繞行，確保工程質量和進度。

3.2 建立健全質量保證體系

正常施工必須有良好的質量保證體系來保證。建立和完善質量體系不僅是公司切身利益的保障，也是公司向現代化企業邁進的重要保證。質量保證體系的建立應逐步落實到實際設計中，真正發揮其作用。通過建立各級責任制、專項負責制和獎罰制度，調動員工的干勁，實施員工的全面質量管理，確保工程質量。

3.3 施工測量

施工測量應在地下路基開工前進行，包括通道改造、中線改造、改造定額、交叉檢查、補充測量和充水質量。施工測量的精度必須符合《公路測量規程》的要求。紅外測距儀用于測量導線，使用前檢查并校準設備。如果原始桁架點不能滿足要求，則必須對其進行調整，以確保在整個道路施工過程中，公共桁架點之間的相互可見性。路基開工前應完全恢復中心線，并指示軌道的主控制樁。如果發現原設計測量不正確或需要局部換線，應斷鏈并調整縱向。應在設計符號的相應部分注明斷鏈位置和站號。基準的制作和添加。基準空間應符合標準要求。數據點應插入自由結構、高段、基本整體段、集中段和復雜地面段。基準點應符合標準要求。路基施工前，必須詳細檢查垂直和水平橫截面圖，如果出現問題，必須重新測試。如果設計單位未提供水平橫截面圖，則應進行額外測量。路基分界樁施工前，應根據相關規定，如設計圖紙、施工工藝和恢復路徑，在斜坡、邊溝、租賃坑、欄桿和棄土等特定點釘樁。

4 公路路基施工的質量控制分析

4.1 對施工材料質量的要求

為保證路基質量，須確保路基施工所用材料的質量。只有合格的材料質量才能保證其穩定性和強度。原材料的選擇和采購來源需要嚴格控制。路基的穩定性主要取決于填土層的作用。因此，填充體的質量非常重要，材料厚度可達35 mm。在施工過程中，對土壤質量也提出了一些要求。施工前，技術人員應檢查和分析當地土壤質量，確定土壤水分的物理性質，制定相應的施工方案。土壤不僅影響工程，還影響路基材料的選擇。如果土壤顆粒很小，可以用普通材料。顆粒越大，對填充材料的要求就越高。因為顆粒越小，彈性模量越高，填筑質量越好，路基彈性模量越高。因此，土壤的選擇必須符合一定的原則和標準。

路基通常由天然土組成。在填充天然土壤之前，在確定其物理和機械性質、最佳含水量和干燥大部分的最大厚度之前，對其進行測試和分析，以確定填土厚量和整個路基結構。土壤顆粒的比例較高，相應的彈性模量較低，而毛體的彈性模量較高。土壤顆粒為固體，相應的彈性模量較低。這通常被稱為沙子，是質量完備的道路材料。

在選址方面，選擇塑性指數較低的土壤作為路基，如石灰穩定土路基；該方法適用于土壤質量較低或濕度較高的土壤。如果換土成本較高，且工期較短，則應使用石灰改良土壤，以滿足路基要求。添加顆粒：高液體黏土或高地下水位區域，可與礫石、礫石和礦渣等顆粒混合。樹木草皮、家庭可回收垃圾、五谷種子和腐殖性的土壤等材料不得用作填充材料。泥炭、淤泥、多年凍土、粗壯土壤、有機土壤和不溶性含量超過允許值的土壤不得直接填充，需要進行相關處理，滿足設計要求才能夠使用。

4.2 對路基排水施工技術的要求

道路在室外修建，也在室外使用。在施工過程中，不但會受到氣溫的影響，還會受到高溫、低溫和雨雪的影響。因此，有必要實施道路排水基礎設施工程。如果路基長時間被雨水浸泡，不做處理，會產生路基周圍水土大部分都流失的現象，破壞路基的穩定性，并可能造成坍塌。如果增加地下管道，地下管道將雨水排出，就會避免破壞路基。城市地下管線穿越路基，不能單獨排水。所涉及的排水系統應與周圍的地下排水系統相互結合，確保地基質量，大幅提升道路使用壽命。

基底表面的排水方法很多，如在橫坡和斜坡上設計導槽，以改善邊溝的排水性能；在道路中央分隔區修建細礫石溝、透水柔性管和橫向排水管；加強排水孔設計，使地表水快速排出；應提供瀝青接縫等排水系統，將地表水引至地面以外。如果路基建在農田，在施工前必須進行填筑和壓實。當有機物質超量時，很難用壓實的土壤代替。對于水田來說，地表通常有一層薄而疏松的土層。如果直接填土，不僅機械運動不穩定，操作困難，而且土壓力不足。當路基厚度較大時，應先填筑0.5～1.0 m厚的第一層，然后通過工程機械，再按規定厚度鋪設。這樣可以完全壓縮，無需任何其他處理。如果土層太薄，第一層不能太厚，否則無法壓實。當水田水位過高時，排水溝不能提供足夠的排水，無法保證機械排水。由于地下水滲入土壤，影響路基性能，從而影響路基的使用壽命。砂墊層應插入原土和路基之間，以便于排水。

4.3 對路基邊坡施工技術的要求

并非所有建筑工地在建造路基時都是連續的。在山區，有斜坡、起伏和其他地形，邊坡施工應綜合考慮各種因素。由于公路建設會產生一定的坡度，邊坡施工不僅要考慮邊坡的高度，還要考慮地形環境。例如，如按照港口道路的施工標準進行施工，如果主要道路的填筑高度為5 m，則必須對路基進行填筑，使工程更加困難和復雜。例如，在非軟土中，如果道路長度較長，可能會發生泄漏。因此，邊坡設計應比沉降設計更復雜、更全面。應使用數據進行科學準確計算，以確保路面的安全性和穩定性。

填方路堤為路基邊坡時，邊坡高度不穩定，在荷載作用下發生滑移，施工前必須注意。試驗結果表明，當邊坡較小時，僅需在1∶10～1∶5之間移除樹木和植被，以確保邊坡的穩定性。但當邊坡高度在1∶5～1∶2.5之間時，應分步破碎，總寬度不小于2.0 m，最小高度為1.0 m，最大坡度為4.6%。當底面大于1∶2.5時，應采取修墻、修腳等防護措施。

4.4 對路基壓實施工技術的要求

路基壓實技術與路面質量有著密切的關系，影響壓實質量的因素很多。因此，為了提高壓實工作的質量，必須具備科學先進壓實技術。壓實時，輾軋段的長度能夠和攤鋪的速度一致，兩者必須保持穩定狀態。在某些特殊情況下，如果溫度低且風小壓實長度不應太短，反過來，如果氣溫高且風力大，壓實長度可以縮短。土壤濕度也影響路基壓實。土壤濕度比越高，基質難以集料，這就對集料基質提出了更高的技術要求。施工期間，土壤含水量通常較高。解決這一問題的主要方法是用石灰時加入適量的水，并在自然干燥后將其推至正常水平。此外，由于施工是開放的，應特別注意風力和直射光。這兩種情況下，土壤水分含量都會發生顯著變化。施工人員將根據不同情況及分析的當地條件繪制路線圖，并在協調不同數據的同時確保路基施工質量。

路基底層厚度不得超過30 cm，且必須分層壓實。對于相同的土壤，輕壓獲得的干壓密度，小于重壓獲得的干壓密度，最佳水量大于重壓獲得的干壓密度。在黃土路基的壓實技術方面，應盡量使土壤水分不斷擴散和固結，不斷壓縮土體，加固黃土地基，從而保證黃土地基的最佳壓實效果。為保證最佳含水量，壩邊壓實應緩慢進行，防止施工機車從壩上墜落。彎曲時注意二次背壓。

5 公路路基裂縫的防治

施工過程中，半剛性基層的含水量應為0.9倍，壓實度應符合規范要求。碾壓后應及時保持水分，防止基層干燥。壓實后立即噴灑乳化瀝青、油漆或黏合層，然后盡快涂抹瀝青。配制瀝青混合料時，必須控制加熱時間和溫度，防止瀝青老化，并加強碾壓，使瀝青混合料達到一定密度，減少反射裂縫。為了減少半剛性基層收縮裂縫引起的反射裂縫或瀝青路面裂縫，應采取有效措施減少半剛性基層的收縮裂縫。

在路基施工早期階段，通過選擇路面結構、技術或材料來防止裂縫的形成或處理現有的裂縫。這將減少或預防產生裂縫，或大大減少初始或不可避免的裂紋活動。瀝青路面表面層攤鋪前，檢查底層施工質量，及時清除泥漿等雜物，對軟弱層進行處理，確保底層穩定。如有必要，噴涂1層0.7～1.1 L/m的石頭或沙子，以確保底層厚度。

當路基出現縱向裂縫甚至斷層時，應注意現場調查，及時準確地測量路基溝槽、暗池、褪色層和脆性層。溝塘內的泥沙應徹底清除，選擇有利于水穩定性的材料，回填應嚴格分層進行，提高包裝層壓板的均勻性。半填半挖公路，當土石方坡度大于1∶5時，采用舊路。土方開挖應分臺階進行，臺階寬度不小于1.0 m，并嚴格按規范要求壓實。水穩定性差異較大的土石混合料應分層或分段填筑，不得在縱向單獨填筑。如果有軟弱層，則應采用較厚的路基預壓，以防止不均勻沉降。

路基出現橫向斷裂，如果地表水不能得到有效控制，將大大加劇路面結構的破壞程度，影響結構的安全性和耐久性。嚴禁直接填筑液限大于50、塑性指數大于26的路基。不同類型的土壤應分層填筑，同一填筑層不得混合。路基以上填筑層施工時，交叉口及高速公路兩端的填筑應按要求處理。嚴格控制路基各填筑層的平面高度，保證路基以上填筑層厚度大于或等于8 cm。路堤開挖或填筑后出現網狀裂縫，使用合格的填料或通過添加石灰和水泥對其進行改性。為了更好地了解碾壓過程中的土壤含水量，路基填筑時應采用塑性指數。如果路基濕度大，應選擇土層，并采取更換或添加石灰粉等技術措施。

6 結束語

綜上所述，路基在公路建設中的作用十分重要，質量完備的路基可以大大提高道路的安全性，延長道路的使用壽命。因此，在路基結構施工中，施工人員不僅要制定科學合理的施工方案，還要考慮通過精確的測量和計算，制定出適應周圍地理環境的施工方案。