分層壓實填筑技術在高速公路路基施工的 應用探析

郭維仁

摘要：高速公路路基塌陷、承壓力不足等病害，是高速公路建設項目常見質量問題，為達到提升高速公路路基工程預期施工質量的目的，基于具體工程實際，論述路基分層壓實填筑實施前的準備工作，并分別從路基填筑施工技術應用及路基分層壓實施工技術應用兩方面展開研究，以期為提升路基基礎強度和結構承載穩定性提供幫助。

關鍵詞：填筑施工；分層壓實；高速公路；施工要點

0? ?引言

路基施工是高速公路重要的施工工序[1]，路基建成后既應滿足長期承載路面車輛動載荷的傳導作用，還應滿足承載路面結構重量的需求，所以通過有效技術手段，提升高速公路路基的支撐承載穩定性非常必要。為滿足高速公路路基建設要求，常采用分層填筑、分層夯壓及分層檢測等措施，加強高速公路路基施工質量提升，達到預期基礎強度和承載穩定效果。

1? ?分層壓實填筑技術實現原理

1.1? ?分層壓實工藝實現原理

分層壓實工藝的實現是對路基材料自下而上的填筑、壓實操作，在每完成一層填筑作業后，即利用壓實機械在施工路基區域來回往復行進，進行重復土基壓實作業[2]。通常分層壓實可分為振動壓實和靜壓實工序。土基填筑操作起始于最底層，每層填筑完成后使用重型壓實機械實施振動壓實工序，直至此層土基結構穩定，然后利用膠輪壓路機實施靜壓實工序。

壓路機作業速度保持在1～3km/h范圍區間，直至此層土基表面平整、壓實度滿足需求。如有縫隙、坑槽等情況，需由人工填充壓實處理。分層壓實實施中，應科學控制壓實次數。如壓實次數超限，不僅不能提升壓實效果，還會增加施工成本。如壓實次數不足，則會影響后續公路路基的承載效果，導致路面的非均勻性沉降。

1.2? ?分層強夯工藝實現原理

分層強夯工藝實現原理是通過夯壓錘對路基進行錘擊，將錘擊產生的表面波、橫波、縱波傳導至地基土層，進而起到夯實加固的效果[3]。夯壓錘的波強參數決定了路基的壓實度，由于波具有反射特性，一旦縱波觸及路基底部，會從下至上對路基中間土層實施加固作用。波傳導至路基頂端形成松弛態，然后又從上至下形成傳導，對路基頂端形成一波加固作用。經過強夯波的反復作用，實現路基土層的加固作用。

分層強夯施工時，應依據土質的松鋪系數和松鋪厚度確定擊實能。檢驗完成高填方公路路基標高參數后，實施路基擊實位置布施。通過查看夯擊壓實結果，選擇強夯機提升高度及質量參數。對公路路基壓實操作時，如發現路基土層存在松動情況，應立即對擊實能實施調整，以保證強夯壓實效果。

2? ?工程概況

某高速公路項目建設規模為雙向四車道，最高限速為120km/h，整體公路路線總長為31.9km，依據工程設計，公路路基施工寬度為27.5m。據工程施工前期勘測可知，此路段高速路施工項目路基土質主要為軟土路基，由于年度降雨頻繁、周圍河道水系發達，導致上游位置泥沙時常涌入下游區域，進而形成高速公路施工區路基的泥沙土質環境。

如選取換填法進行路基施工會大大增加施工投資，綜合考量后，決定選擇碎石材料作為公路路基的填筑材料。為有效提高承載穩定性，達到路基的設計強度，選擇分層壓實填筑施工工藝作為路基總體施工技術。

3? ?路基分層壓實填筑實施前準備工作

3.1? ?路基表層清潔處理

劃定標記高速公路路基的實際施工區域，利用挖掘機械將區域內垃圾雜物的全部清除工作，如發現土質中包含有較大范圍腐殖土土質，應適度加深土質清理深度，并利用壓實機械做壓實處置，以確保在以后的路基施工中保持較好的承載功能。

3.2? ?路基坡面基底區域處置

針對路堤填筑作業時，首先進行路基底部基礎區域的坡面修正處理，待其滿足設計方案要求后實施正式的填筑施工。如果路基坡面橫向坡度＜1：5，應先對坡面樹根、雜草等做清除處理，進而實施坡面挖掘。將坡面基礎面挖掘寬度控制在1.5～2m區間，將坡面臺階頂面區域向內傾斜度控制在2%～4%區間[4]。

3.3? ?確定路基壓實測試及實施技術參數

選取具備代表性路段實施試驗測試，依據試驗結果選取施工技術參數，主要包括參建機械型號、材料壓實度、材料松鋪厚度等，以為后續的高速公路路基施工做準備。

4? ?高速公路路基填筑施工技術應用

依據本高速公路建設項目的實際情況，參照具體施工軟土地質環境及路基填筑工藝特征，將路基填筑設計方案確定為橫向全寬水平分層填筑施工工藝，以確保高速路基的填筑穩定效果和填筑強度性能。

4.1? ?路基布料施工

路基布料施工作業時，利用石灰料劃定方形區域格，使用掛線實施布料量控制。針對土質路基施工區域，每層材料布控厚度應低于0.3m。配合使用水準儀器驗證路基平面的平整度，以檢驗路基的填筑壓實質量。單層路基填筑、壓實作業完工后應立即實施質量檢測，檢測合格方可實施下一層作業[5]。

高速路基路堤邊緣區域相對穩定性較差，布料作業時，兩端區域應做適量延伸。路堤坡角區域每20m距離應順次插入花桿標注，花桿間采用白線連接，以此作為路基坡腳區域的基準點和基準線。在對布料攤鋪施工時，應安排專人進行操作指揮，并協調施工中攤鋪機械、土石裝運機械的調配工作，以確保路基布料施工的有序進行。

4.2? ?路基材料回填整平施工

將鋪裝材料卸至對應施工區域后，應利用推土機實施路基表面的整體推平作業，并使用平地機做進一步平整處理。施工期間，應隨時檢測攤鋪材料的松鋪厚度參數，同時應科學控制攤鋪材料的含水量參數。依據路基材料測定出的含水量值，形成對應的含水處理方案，如路基材料含水量偏低，應做適當的灑水；如路基材料含水量偏高，應做適當的晾曬及排水。

5? ?高速公路路基分層壓實施工技術應用

5.1? ?分層壓實技術應用要點

5.1.1? ?路基材料填筑

實施填筑材料的壓實作業時，應秉承“由慢至快、由靜至動”的原則，即先利用20t級振動壓路機實施靜壓作業，隨后利用平地機完成二次整平。填料操作過程中應嚴格控制填料的含水量，以保證后續壓實作業的實施效果。振動壓路機作業時，前后輪重疊距離應達到0.5m?？刂葡噜弶簩嵚范伍g內側豎向重疊間距在2～4m間，防止出現漏壓情況。參考碾壓測試結果，保證實施4～6遍的壓實作業。

5.1.2? ?分層壓實

完成路基材料的填筑后，應按照先兩側、后中間的壓實順序完成壓實[6]。在壓實施工實施前，應完成路面平整度處理，確保中心線區域至路堤兩端區域呈2%～4%的坡角。路基分層壓實施工中，應嚴格控制路基壓實度，防止路基出現不均勻性沉降病害。同時，還應借助附加試驗法，準確獲取分層壓實工藝實施過程的重要技術參數，分析技術參數值，并將其作為后續施工的參考。

5.1.3? ?檢測

分層壓實作業過程中應隨時檢測路基水平、豎直方向的壓實度，并控制分層壓實作業面的結構穩定及平整度，通過每層的反復不斷填筑壓實操作實現路基路面結構強度滿足施工方案設計要求標準，并實現強度的不斷提升。

5.1.4? ?強夯作業

強夯作業前應做試夯操作，并確定夯擊高度、單點夯擊次數、夯錘深度、夯擊間歇時間等，確定好夯擊方案后實施強夯作業。強夯作業時，首層夯錘提升高度為應為8～12m區間，后續每層夯錘提升高度應控制在8m，直到高度到達路堤頂部。應嚴格依據試夯所確定的參數實施作業，完成每層夯實后應對場地實施平整。

5.2? ?分層壓實施工質量控制

5.2.1? ?控制高速公路路基表面含水量

高速路路基壓實作業前，應整體勘察分析作業區域的地質情況，檢測高速路基土體的含水量參數，如檢測含水量不符合壓實施工標準，應及時進行處置，否則將影響后續壓實施工的整體結構穩定。分層壓實路基含水量參數的檢測主要包括土質的黏性參數、土質摩擦系數、土質結構凝聚力、路基表面混合料含水量等，通過科學手段控制路基含水量等參數滿足設計要求，以有效提高路基結構穩定性，達到項目路基整體施工質量要求。

5.2.2? ?控制拌和料攪拌質量

高速路路基分層填筑壓實作業填筑前，應嚴格管控混合料拌質量。對混合料中各類砂石材料的用量，進行科學精確的配比計算，并依據路段、等級的差異化科學調配施工材料用量，確保高速路基填筑壓實施工符合設計要求。攪拌機械在拌和混合料時，參照工程實際摻入對應功能的添加劑。摻入前應做配比試驗及用量計算分析，確保添加劑用量滿足最優提質提效功能。

5.2.3? ?控制填筑材料分層壓實質量

高速公路路基填筑過程中，應做好路基結合面的處置工作，對不同施工路段結合面區域進行針對性處置。依據設計規范實施路面坡度施工，控制路面坡度在1：5～1：3區間范圍。對各層結合面的下一層作業時，應先做灑水處理，并實施鑿毛，以避免發生干燥夾層質量缺陷。

為達到高速公路路基設計要求質量等級，應依據設計施工方案確定每層壓實層厚。實際分層壓實填筑施工中，應準確檢測路面的層厚。檢測時，應在路基表面每間隔20m位置設定3～5個高程測定點，通過測算、分析路基路面厚度，驗證分層壓實填筑施工質量，確保路基結構穩定。

實施連續分層壓實填筑施工期間，如需長時間停工，應參考施工場地氣候等外部環境因素，對高速路路基施工作業面實施針對性的表面覆蓋。待復工后將表面覆蓋物全面清理干凈，并檢測作業面符合施工條件后，方可再次實施分層壓實填筑施工。

5.3? ?分層壓實施工質量檢測

5.3.1? ?壓實質量檢測

在完成全部壓實作業后，應利用灌砂工藝對高速公路路基表面的壓實質量實施檢驗，每隔200m應選定3～4個檢驗點，根據不同檢驗點特征判定對應路段路基的壓實程度值，并對比實際質量抽檢結果與判定值是否相符，滿足設計要求后方可進入下一檢測環節。路基壓實質量檢測如圖1所示。

5.3.2? ?路基路面外觀檢測

分層壓實填筑施工完成后，還應進行外觀檢測，如需要應及時完成外觀處理，以保證高速路面外觀誤差在標準范圍內。同時，應以施工圖紙為依據，檢測高速路路基寬度、中心點區域基層厚度等外觀檢測，確保外觀符合設計要求。

6? ?結束語

在高速公路路基施工中合理應用分層壓實填筑技術，可有效解決路基塌陷、承壓力不足等質量問題，全面提升公路工程基礎強度和路面結構的穩定性，達到提高高速公路路基工程施工質量的目的。本文在分析分層壓實填筑技術實現原理基礎上，結合工程實際論述了路基分層壓實填筑施工前的準備工作，并從路基填筑施工及路基分層壓實技術等方面展開系統研究，以期為相關高速公路路基施工效果提升提供借鑒。

參考文獻

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[3] 李澤濤.闡述高速公路風積沙路基填筑施工工藝[J].建材與裝飾，2020（17）：251+253．

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[5] 曹安.高速公路路基分層填筑施工技術[J].交通世界，2020（32）：79-80.

[6] 劉國平.公路項目施工中的路基分層填筑技術[J].低碳世界，2020，10（5）：140+219．