高速公路施工中沉降段路基路面的施工技術研究

劉曉濤

（寧夏公路橋梁建設有限公司，寧夏 銀川 750001）

0 引言

高速公路路基施工質量會直接影響整體工程的安全性，若不能及時、有效地處理高速公路路基沉降問題，會使問題越發嚴重，進而威脅公路運營安全。因此，為切實保證高速公路工程的質量與安全，降低高速公路運營期間發生安全事故的概率，必須采取有效措施處理沉降問題。

1 高速公路施工中發生沉降問題的主要影響因素

1.1 施工因素

在高速公路工程的建設過程中，若發生沉降問題，需要深入分析引發沉降問題的原因。當前，控制高速公路沉降問題最有效的措施之一，就是在施工過程中提升各環節質量控制力度，通過標準化的施工管理，合理管控高速公路工程的各個施工環節，以切實保證施工效果與工程質量。但在實際的施工過程中，多數施工團隊對高速公路設計方案的合理性缺乏重視，且未能對設計方案中的個別施工環節進行深入分析，對重點施工環節的質量控制工作重視度不足，導致實際施工過程中，施工人員的操作與設計方案和施工要求的差距較大。例如，施工期間未按照設計方案選擇最佳的施工材料，未合理控制地基的含水量等。此外，部分施工單位在沉降觀測過程中，技術處理策略缺乏相應的合理性，使得路基沉降問題始終無法得到有效控制。

1.2 材料質量因素

高速公路工程施工過程中發生沉降問題的主要原因之一是施工材料質量問題。為此，施工人員在前期的準備過程中，需要加強對施工原材料質量的控制力度，通過嚴格的質量監測，保證能夠及時發現施工材料的質量問題。

在高速公路工程正式施工之前，施工團隊需要結合工程現場的實際情況，選擇適合的原材料種類，并根據工程建設需求，對原材料的質量進行檢測，確保實際施工過程中所有的原材料都能夠充分滿足國家標準要求，進而最大程度地發揮原材料的性能與價值，滿足高速公路工程的建設需求。但結合目前高速公路工程的建設過程看來，部分施工企業并未結合工程現場的實際情況、環境與場地等因素合理選擇施工填料，且未進行嚴格的質量試驗，以至于無法及時發現施工填料的質量問題。在原材料的采購方面，未進行前期的市場調查工作，未結合市場情況分析對比填料的綜合性能，且未針對原料的性能進行試驗，以至于實際施工過程中經常因原料性能不達標導致路基路面沉降。另外，在路基填料的填筑與碾壓環節，存在施工人員操作不當、未按照規范要求展開作業的現象，導致填料的含水量不合格，這也可能引發沉降問題。

1.3 設計因素

高速公路施工期間產生沉降問題，除了自然因素外，還有人為因素，主要表現為設計方案不合理。在高速公路項目準備階段，相關設計人員需要結合現場實際情況制定設計方案，包含整體規劃以及施工技術等。此前，設計單位需要組成專業的團隊到工程現場勘察其水文、地質、氣候等條件，整理相關數據信息后，分析可能會導致路基沉降的主要因素，并制定相關的解決方案，為工程的高質量開展奠定基礎。但在實際建設期間，多數設計單位缺乏對前期實地勘察工作的重視，這便會導致設計內容與現場的實際情況不適應，進而引發路基沉降問題。

1.4 水文氣候因素

水文氣候的變化是導致高速公路施工期間發生沉降的重要因素，河流水位、降雨量、氣候溫濕度、地下水位等因素都會導致工程出現不同程度的沉降。例如，冬季氣溫較低，下層土壤中的水分向上凝聚，若路基覆蓋層的厚度不足，則可能在路基內部形成冰層；春季氣溫上升后冰層融化，導致路基內部的含水量增加，這會影響基層結構的穩定性，進而引發沉降問題。

2 高速公路沉降段路基施工技術研究

2.1 填筑施工

在高速公路工程中，整個路基填筑的過程分為準備、施工、整修三個階段，施工過程中需加強對各個施工階段的精細控制力度；現場分為填筑、平整、碾壓與檢測四個區段，施工過程中需綜合考慮各種影響因素，制定包括準備工作、基底處理、分層填筑、攤鋪整平、灑水晾曬、夯實碾壓、檢驗簽證、路基整修等流程在內的詳細施工規劃。

2.2 測量放樣

在貫通整條高速公路的中心線后，測量人員需要結合中心線位置設置邊樁，使用白灰或采取其他措施對邊樁線路進行明確標記。清理完路基表層，且經檢測表面壓實度超過90%后，即可恢復中心樁，并放出邊線，使用白灰或油漆標記出中線、邊線以及松鋪高度等信息，作為施工期間填土厚度的參考依據。

2.3 材料要求

選用質量合格的原材料是建設高質量路基工程、保證高速公路工程基礎穩定的關鍵，也是控制沉降問題的關鍵。因此，在選取路基填料時，需要重點注意以下幾方面的問題：第一，路基填筑高度在20m 以下的，一般需要使用開山石渣進行填筑，并將其粒徑控制在填筑層厚度的2/3。第二，為避免路堤沉降、路面結構開裂，需要按照規范要求在路床部分設置土工格柵，以有效提高路基的承載能力，防止路基出現不均勻沉降。第三，為有效緩解沉降問題帶來的影響，可有效采取盲溝、填石、排水層與土工格柵等措施，達到緩解沉降問題的目標。其中，盲溝主要是排除地基中的地下水，提高地基結構的穩定性；填石則能增強路堤的強度，保證邊坡的穩定性；排水層施工主要是促進排水固結作用，緩解積水導致的沉降問題；設置土工格柵的作用在于防止路基沉降導致路面結構開裂[1]。

2.4 地基處理

應用機械設備將地表雜土以及植被等雜質清理干凈，之后可進行人工二次精細化清理，若施工現場有樹木，則需要人工砍伐后借助機械設備鏟除樹木根部，最后使用運輸設備將雜質運出場外，并將所有垃圾堆放在固定的位置，直接處理掉不適合用于回填的廢土；對于水田或低洼等特殊路段，則需要做好對基礎的排水清淤工作，并進行必要的整平與碾壓處理。在正式開展填筑施工前，要將地面壓實度控制在90%以上。

2.5 填筑準備

正式開始填筑施工之前，工作人員需要全面了解施工范圍的地質條件，對特殊地基進行針對性的處理。若是普通地面，將地表雜質以及積水清理干凈后，適當晾干平整，將橫縱坡比超過1∶2.5 的位置開挖成寬度在2m 以上的臺階，最后使用壓路機將地面碾壓至規定的壓實度即可。

2.6 上料

正式開始運輸填筑原料之前，需要結合挖方區的實際情況對填料進行試驗，確定填料質量可充分滿足工程建設需求后才能正式開展填筑施工。使用裝載機與自動卸料車進行填料的運輸工作，運料車到達現場正式進行卸料操作之前，需要根據每一車填料的數量在現場規劃卸料區域，從遠到近逐步開始卸料作業，每卸完完整的一層后，即可進行攤鋪與整平處理，并保證每層的松鋪厚度均能滿足規范要求[2]。

2.7 整平

完成一整層的填料施工后，需要按照規定的松鋪厚度進行攤鋪，一般使用履帶式推土機進行。可以在攤鋪的同時進行整平與初壓工作。整平并壓實一整層的填料后，需要形成路拱，防止路基積水。此外，推土機無法操作的局部位置，需要采取人工方式進行找平處理。

2.8 壓實

完成整平工作后，需要盡快使用壓路機將路基壓實，直線段需要從兩側向中間碾壓，半徑不大的曲線段一般從內側向外側碾壓。為避免碾壓處理存在漏壓或死角位置，需要在橫向接頭處預留0.4～0.5m 的重合寬度，在縱向接頭處預留1.0～1.5m 的重合寬度。初壓選用靜壓處理方式，之后進行適當的振動壓實，具體碾壓次數與遍數需要通過提前試驗確定。

2.9 斷面控制

斷面邊坡線按每側超填寬度至少50cm 進行控制。為確保斷面尺寸控制的精準性，直線段一般每隔10m布置一個邊樁，曲線段則需要將邊樁的間距控制在5m 左右。

2.10 整修與邊坡壓實

完成路基填筑施工后，需要同時進行其他構造物的整修處理。正式開始整修之前，需要恢復各類控制樁，并依照設計要求檢查中線位置、路基寬度、縱坡度以及邊坡坡度等參數，特別是邊坡坡度，需要進行帶線控制，直線段間隔10m 設置一個標志線，曲線段則需要每隔5m 設置一個標志線，并借助坡度尺等工具對坡度進行復測。若錘球垂線與對準線能夠重合，則表示坡度與設計要求一致；若不重合，則表示坡度未能滿足設計要求，需要切除超填的部位，可使用機械配合人工的形式進行整修。

2.11 沉降觀測

正式開始沉降觀測之前，需要科學設置穩定的沉降觀測點，例如路肩、護坡道與坡腳，使用水準儀或全站儀測量基點實際標高以及基線坐標。正式填筑之前，以基點標高與基線坐標為依據，使用全站儀對測點進行觀測，并做好相應的記錄。填筑過程中每天都需要實時觀測，若測點位移變化較小，可適當降低觀測頻率，但仍要做好監測工作；若測點的水平或豎向位移超出允許范圍，說明沉降現象較為不穩定，需要暫時停止填筑施工，并采取針對性的加固措施，待路基穩定后再次進行填筑施工[3]。

3 高速公路沉降段路面施工技術研究

3.1 施工準備

第一，材料準備。高速公路路面施工準備階段需要做好材料準備工作，并加強材料管控力度。其間需嚴格檢測礦粉、石料、瀝青等材料的質量，確保所有材料質量符合標準要求，將材料運輸至施工現場之后，還需要進行試驗檢測，經檢測合格方可入場。

第二，機械設備檢測。正式開始路面施工前，還需要全面檢查施工設備的質量、性能等，避免設備運行期間發生故障影響施工質量。尤其是拌和設備、壓路機、運輸設備，必須嚴格進行質量測定。此外，應檢查所有設備的連接部位，防止零件缺失，還要提前進行性能測試，定期進行保養、維護，以免影響設備的正常使用。

第三，施工準備。需要先進行施工放樣操作，工作人員需要做好路面寬度、標高等參數的放樣工作，詳細標注出標高位置、邊坡位置等，保證后續施工的順利開展。接下來則要做好基層處理工作，在已經處理好的路基表面鋪設瀝青混凝土材料，平整度、壓實度與彎沉參數經檢測符合設計規范，才能進行面層材料的鋪筑[4]。

3.2 材料混合與運輸

為充分保證瀝青混凝土用量、加熱溫度、拌和時間、出廠溫度等符合設計要求，建設出高質量的高速公路，需要嚴格控制瀝青混凝土材料的加熱溫度，保證經過拌和后瀝青混凝土的均勻度可充分滿足工程建設需求，防止發生攪拌不均勻、離析或成團凝固等現象。

瀝青混凝土的運輸通常需要使用載重超過15t 的車輛，在正式運輸混合料之前，需要對車廂進行全面的清潔，并蓋好箱尾，瀝青混合料裝車后使用厚帆布蓋好，防止材料溫度流失、對高速公路路面工程質量產生不利影響。

3.3 材料攤鋪與碾壓

正式開展混合料攤鋪工作前，需要檢查攤鋪設備的運行情況，清潔路基面層，保證基礎施工條件符合設計規范。使用兩臺攤鋪設備，以梯隊的形式進行攤鋪作業，相鄰兩幅之間需要重疊50～100mm 的寬度，攤鋪機前后距離10～20m，保證混合料的溫度處于適宜施工的范圍。攤鋪設備需具備自動調平、調厚等性能，足量的料斗及功率，便于攤鋪作業的高效、高質開展；同時需具有初步振實、熨平等功能。另外，攤鋪機運行期間，應始終將速度控制在1～3m/min 范圍[5]。

高速公路路面碾壓施工一般分為初壓、復壓以及終壓三個環節。初壓的主要目的是保證瀝青混凝土材料的平整度，為確保初壓質量，可使用10～13t 的雙鋼輪壓路機進行碾壓操作，一般碾壓遍數為1～2 遍。復壓的主要目的在于提升瀝青混凝土面層施工密實度，復壓時需要將瀝青混凝土的溫度控制在80～100℃，使用雙輪振動壓路機進行碾壓作業，一般碾壓遍數在4～6 遍。終壓主要為了提升路面的平整度，消除路面的明顯車轍，一般碾壓遍數在1～2 遍。

3.4 路面裂縫治理

瀝青路面容易出現裂縫，若不及時處理，可能引發邊坡失穩甚至坍塌等現象。因此，需要做好開挖控制工作，當標高與設計高度差距大于30cm 時應停止挖掘，并進行換填施工直至再次挖至設計高程，還要做好相應的保護與排水處理，防止基底積水影響工程質量。

4 結語

高速公路工程施工過程中，沉降問題時有發生，這類問題會嚴重影響高速公路施工質量。為有效降低高速公路施工期間的沉降問題，必須提升對施工質量的控制力度，施工企業需要提升管理意識與監督意識，加強圖紙審核等工作，深入分析沉降原因，并及時采取有效的解決策略，切實保證高速公路施工質量。