液壓夯實機補強下繞城高速公路臺背路基施工技術研究

申冬楊

（甘肅省遠大路業集團有限公司，甘肅蘭州 730030）

0 引言

隨著社會經濟的飛速發展，交通運輸行業的重要性日益凸顯。繞城高速公路作為城市交通的重要組成部分，其建設質量直接影響著城市的經濟發展和人民的生活品質[1]。然而，在繞城高速公路建設中，臺背路基施工在復雜地質條件下，傳統的施工方法難以滿足工程質量和效率要求。因此，對液壓夯實機補強下繞城高速公路臺背路基施工技術展開論述，并針對不同地質特征，設計相應的路基施工技術，以強化路基的施工建設質量[2-3]。

1 工程概況

該研究的目標對象為S06酒（泉）嘉（峪關）繞城高速公路工程，當前路基處于基礎施工階段，包括整體性截面和分離式截面兩種[4]。具體情況如下：第一，整體式路基標準橫斷面為0.75m土路肩+3m硬路肩+2×3.75m行車道+0.75m路緣帶+2m中央分隔帶+0.75m路緣帶+2×3.75m行車道+3m硬路肩+0.75m土路肩=26m。第二，分離式路基標準橫斷面組成為0.75m土路肩+1m硬路肩+2×3.75m行車道+3m硬路肩+0.75m土路肩=13m。不同路基截面對應的搭接和施工位置存在一定差異。

2 不同地質特征的路基施工流程

2.1 測量放樣

在測量放樣前，首先，調整設定使用的測量儀器、設備，確保無異常后，確定當前路基的邊界比為5.7、等效標高占比為2.1、橫斷面覆占比為16.35。其次，通過全站儀、水準儀等測算，保證數據的真實可靠。再次，測量時采用閉合路線，確保測量數據的精準性，為后期的復核、校對提供便捷條件[5]。最后，劃分不同施工路段，設定對應地質特征下的路基邊坡比率，如下所示：

第一，戈壁、荒漠路段：填土高度H＜3m，填方邊坡坡率采用1∶3的緩坡率；填土高度H≥3m，填方邊坡坡率采用1∶1.5。

第二，綠洲路段或耕地路段：填方邊坡坡率采用1∶1.5，以減小占地寬度，節約耕地。

第三，風沙路段：路基采用低路基、緩邊坡，填土高度應控制在2m以內，地下水位較高路段適當抬高路基。同時，對施工對象的數據、信息進行匯總整合，以待后續使用。

2.2 路床、地基清理及CFG樁搭接

清理路床、地基在一定程度上可擴大路基的加固需求，從而營造更加穩定、安全的施工環境[6]。當前路基工作區的深度設定為1.3～1.4m，路床厚度設計為0.8m，路面結構+路床厚度為1.46m。使用大型清理機器和設備，結合不同地質特征路段，清除雜物、砂石、石塊等。

選擇邊坡碼砌的形式，設置路基的填方厚度為1.2～2m，邊坡碼砌厚度為5～6.5m，碼砌灰縫厚度為2cm。通過CFG樁搭接的方式對后續路基施工支撐結構進行加固，如圖1所示。

圖1 公路路基CFG樁搭接加固結構圖

結合圖1實現對公路路基CFG樁搭接加固結構的設計與實踐性分析，并使用振動沉管機施工，對各個特征路段的搭接加固實況進行分析，確保施工的安全穩定。

2.3 路基多層級填筑及攤鋪處理

傳統的填筑形式多設定為單向結構，填筑處理效果有限，在不同地質特征影響下，路基的施工結果具有一定差異，該工程結合不同地質特征及路段施工需求進行路基多層級填筑及攤鋪處理。在地基之上設置1個路基隔斷層，當前厚度控制在20～35cm之間，土工膜下側鋪設8cm的礫石，實況如圖2所示。

圖2 路基施工多層級隔斷層設置圖

結合圖2實現對路基施工隔斷層的設置。拆除原有排水溝、隔離柵等設施，擴展延伸路基寬度，設置可控拼接寬度為0.25～0.3m，設置多層級的土工格柵，并使用U形鋼釘對四周進行固定，確保當前路基之上的土工格柵層面保持平整，在距離土工格柵10cm以內的位置將路基填料傾倒，并進行攤鋪處理。

2.4 壓實度檢測及液壓夯施工

在完成路基的多層級填筑及攤鋪處理后，進行壓實度檢測和液壓夯實施工。

首先，采用核子密度儀進行壓實度檢測，該儀器可通過測量土壤的密度和水分含量計算壓實度。施工中，考慮整體式路基和分離式路基的不同特性，液壓夯施工的具體操作包括三點：

一是按照施工順序進行路基的分層填筑；

二是部署感應監測節點；

三是對施工質量進行壓實度檢查。

其次，在平面夯擊中，整體式路基寬度為26m，分離式路基寬度為13m，液壓夯施工的平面夯擊范圍應覆蓋整個路基寬度。

再次，在豎向夯擊中，根據表1給出的路基施工情況及限制條件，針對不同填厚高層，液壓夯施工的豎向夯擊范圍分別在標高80cm、120cm、160cm和200cm處進行夯實，并遵循由低到高、由兩側向中間的順序進行夯擊，同時每個點的夯擊頻率應調整為3次為1夯，每夯擊點應完成2～3遍夯擊，確保夯實效果達到設計要求。其中，最后一次夯擊與前一次夯擊之間的沉降差應小于1cm，完成第3次和第6次夯擊后，測量沉降情況，以驗證夯實效果。

表1 路基施工情況及限制條件設置表

最后，對中間層位壓實度進行檢測，并將所得結果與夯擊前后的壓實度情況進行對比分析，確保壓實度達到96%的施工要求。

3 施工結果分析

該工程施工采用洛陽晟路SL40C型40kJ高速液壓夯實機，其額定夯擊能量為40kJ，最大夯擊能量可達80kJ，夯擊頻率為50次/min，具有操作簡便、性能穩定、適用范圍廣等特點。

為確保最終施工效果與預期計劃相符，在分離式路基截面和整體式路基截面上設置一定數量的可識別感應監測節點，以便日常數據及信息的采集。擬定的測點埋置深度分別為60cm和120cm，從2個埋置深度分別隨機抽取6個典型夯擊點作為測試位置，將埋置深度為60cm的3個測試點記作測試位置A、測試位置B及測試位置C；將埋置深度為120cm的3個測試點記作測試位置1、測試位置2及測試位置3。分析在水平和豎直方向不同夯擊次數下不同測試位置處的動態土壓力，數據結果如圖3所示。

圖3 動態土壓力測試

從圖3（a）水平方向的子圖可以看出，不同夯擊次數下測試位置A、B、C和測試位置1、2、3的動態土壓力均隨夯擊次數的增加而呈現上升趨勢。其中，測試位置1、2、3的動態土壓力范圍更廣，其可能與埋置深度較大有關。其次，從圖3（b）豎直方向的子圖可以看出，不同夯擊次數下測試位置A、B、C和測試位置1、2、3的動態土壓力雖呈上升趨勢，但整體數值相對較低，其可能受豎直方向土體的自重作用影響。

以上情況表明，液壓夯實機的夯擊作用在水平方向對土體的壓實效果十分顯著，在豎直方向的壓實效果相對較弱。分3個階段測定各個位置路基在不同階段的荷載比，如表2所示。

結合表2，最終路基的荷載比均可達到6.5以上，說明此次針對不同地質特征所設計的繞城高速公路工程路基施工方法針對性更強，施工質量和效率較高，具有實際應用價值。

4 結語

綜上所述，詳細論述液壓夯實機在補強繞城高速公路臺背路基施工中的應用技術。首先，對工程概況進行分析；其次，探究路基施工技術中測量放樣、路床地基清理及CFG樁搭接、路基多層級填筑及攤鋪處理及壓實度檢測和液壓夯施工等環節的施工技術；最后，通過動態土壓力測試和3個階段路基荷載比測試，并對施工結果進行分析，結果表明，液壓夯實機的應用能夠顯著提高路基的壓實度和整體穩定性，提升工程質量與效率，為繞城高速公路的安全與持久性提供保障。