高速公路路基填筑關鍵施工技術要點及注意事項研究

成安海

（廣西路橋工程集團有限公司，廣西 南寧 530200）

高速公路路基建設是確保道路整體性能和長期穩定性的基石，它不僅承載著車輛的重量，而且對公路的安全性、舒適性和耐久性起著決定性作用。一個堅固、可靠的路基可以有效預防路面開裂、沉降或變形，從而減少維護成本，延長公路的使用壽命。此外，良好的路基建設還與環境保護緊密相關，通過優化設計和施工技術，可以減少對自然生態的影響。因此，掌握路基填筑的關鍵施工技術和實踐注意事項，對于提高高速公路的建設質量和性能，以及促進可持續的基礎設施發展至關重要。在這樣的背景下，深入探討和實施有效的路基建設策略，成為確保高速公路項目成功的關鍵。

1 路基填筑的理論基礎

路基填筑作為高速公路建設中的核心環節，其理論基礎深植于土工學原理、力學分析以及施工材料學的綜合應用。在土工學的視角下，路基材料的選擇和處理遵循土的物理、化學特性及其在受力后的變形和穩定性，強調對土體內部結構的理解，確保其在壓實過程中達到預定的密實度和承載能力。此外，水分對土體性能的影響不容忽視，它直接關聯到路基的抗剪強度和壓縮性，決定了路基在長期荷載作用下的穩定性和耐久性。因此，路基的排水設計和施工中水分控制策略顯得尤為關鍵。

從力學分析的角度出發，路基填筑關注的是路基材料在車輛荷載以及自然環境影響下的受力行為和變形特征。這要求對路基的應力分布、變形和穩定性進行精確計算，從而指導路基設計的安全系數和施工過程的質量控制。尤其是在不同地質和氣候條件下，路基材料的力學性能可能出現顯著差異，故而對應力－應變關系的精準把握成為確保路基強度和穩定性的關鍵[1]。

施工材料的選擇與性能標準則是路基填筑理論中的另一重要環節。材料的選擇不僅要考慮經濟性和可獲得性，還需基于材料的工程性能，如粒徑分布、壓縮性、抗剪強度等。這些性能參數直接影響路基的承載能力和抗變形能力。在此基礎上，對施工材料的性能標準進行嚴格的規范，是確保路基質量的基本保障。這不僅包括對材料本身的性能要求，還涵蓋了材料在施工過程中的處理和使用方式，如壓實度、厚度控制等。

2 關鍵施工技術要點

2.1 土層壓實技術

土層壓實技術在高速公路路基建設中占據著舉足輕重的地位，其技術的精髓在于通過合理的壓實方法，使土層達到預定的密度和承載力，從而保障路基的穩定性和耐用性。在壓實技術的應用過程中，工程師需綜合考慮土層的物理化學特性、壓實設備的性能以及施工現場的具體條件，以實現最優的壓實效果。壓實方法的選擇和優化是實現有效土層壓實的前提。常見的壓實方法包括靜壓、振動壓實和沖擊壓實等，每種方法都有其獨特的適用條件和效果[2]。例如，靜壓適用于較為干燥的土層，能有效避免土體的過度破碎；振動壓實則更適合濕度較高的土層，通過振動力使土粒重新排列，達到更高的密實度；沖擊壓實則適用于大顆粒或松散土層，通過沖擊力實現快速且有效的壓實。在施工實踐中，經常根據土層的特性和施工條件的變化，靈活選擇或組合使用這些方法，以期達到最佳的壓實效果。

壓實標準的確立是保障土層壓實質量的關鍵。這些標準通常包括土層的最低干密度、最大干密度和最佳含水率等指標。最佳含水率是指在特定壓實能量下，土體達到最大干密度時的含水率，它是評價土層壓實效果的重要參數。在工程實踐中，通過精確測定土層的含水率并調整至最佳含水率附近，可以顯著提高壓實效率和壓實質量。此外，對于不同類型的土層，如黏土、砂土或礫石土等，其最佳壓實標準各不相同，需要根據實際情況進行詳細分析和調整。在高速公路路基建設中，土層壓實技術的應用不僅是一種技術操作，更是一種藝術。它要求工程師不僅具備扎實的理論基礎，而且擁有豐富的現場經驗和敏銳的觀察能力。通過對土層特性的深入理解和對壓實方法的精準掌握，結合嚴格的壓實標準，可以大幅提升路基的穩定性和耐久性，為高速公路的安全運行提供堅實的基礎。因此，優化土層壓實技術，確保壓實質量，是每一個高速公路路基建設項目成功的關鍵。

2.2 排水系統構建

排水系統的構建直接關系到路基的長期穩定性和安全性能。良好的排水系統能夠有效防止水分對路基結構造成的破壞，尤其是在多雨或者地下水位高的地區，其作用更是不可或缺。排水系統設計的核心在于合理規劃水流路徑，確保雨水和地下水能夠迅速且有效地從路基中排出，從而減少水對路基材料的侵蝕和土體穩定性的影響。排水系統設計原則要求綜合考慮地形、氣候、土壤類型等多種因素。設計時應確保排水系統具備足夠的容量，能夠應對極端氣候條件下的降雨量，同時還需注意排水系統的布局要合理，避免對周邊環境和生態造成不良影響[3]。此外，排水系統的維護易于操作也是設計時需要考慮的重要因素，確保在長期使用過程中，排水系統能夠持續發揮作用。

施工過程中的排水措施同樣重要。施工期間，雨季的暴雨容易導致施工現場積水，該情況不僅影響施工進度，還可能對已施工的路基結構造成損害。因此，施工現場需要臨時排水設施，如臨時排水溝和泵站，確保雨水能夠被及時排走，減少對施工區域的影響。同時，在施工過程中，對已建成的排水系統進行定期檢查和維護，確保其正常運行，也是不可忽視的重要環節。排水系統的構建不僅是一項技術工程，更是一門涉及多學科綜合考量的科學。從設計原則到施工過程中的排水措施，都需要精確計算、科學規劃和嚴格執行。這樣才能確保排水系統能夠有效運行，為高速公路路基提供持久的保護，確保公路安全、穩定且高效地運營。

2.3 施工過程監測

施工過程監測作為高速公路路基建設的重要組成部分，它通過細致入微的質量控制和先進的監測技術，確保整個工程的質量符合預設標準，從而保障道路的長期穩定性和安全性。施工過程監測不僅是對工程進展的實時跟蹤，更是一種全面而深入的質量保證手段。質量控制方法包括多個層面，如材料質量的把控、施工工藝的準確性及施工環節的嚴密監管等。在材料質量方面，所有用于路基建設的材料都需經過嚴格的檢驗，確保其性能符合工程要求。此外，施工工藝的標準化和規范化是保證路基質量的基礎，任何偏離設計或標準的施工行為都可能導致不可預見的質量問題。因此，監控施工過程中的每一個細節，確保所有施工活動嚴格按照規程執行，成為質量控制的核心[4]。

施工監測技術及設備的應用進一步提高了監控的準確性和效率?，F代化的監測技術，如GPS 定位、激光掃描、無人機航拍等，提供了實時、高精度的工程數據，這些數據對于評估工程進度、監測施工質量以及及時發現和解決問題至關重要。例如，通過GPS 定位系統，可以實時追蹤施工設備的位置，確保施工按照預定路線進行；激光掃描技術則能精確測量路基的平整度和壓實度；無人機航拍則提供了從空中俯瞰整個施工現場的能力，有助于全面掌握工程進展和現場布局。除了這些先進技術，日常的施工監測還包括定期的質量檢查、試驗和評估。例如，通過對路基材料的取樣測試，可以評估其壓實度、含水率等關鍵指標是否達標。而工程進度的定期評估則有助于確保項目按時完成，同時保持高質量標準。

3 實踐注意事項

3.1 氣候與環境因素的考量

在高速公路路基建設過程中，氣候與環境因素的綜合考量是保證工程質量和環境可持續性的關鍵環節。這要求工程設計和施工團隊不僅關注工程本身，更要深入分析氣候條件對工程的影響，同時采取有效的環境保護措施，以實現工程與自然環境的和諧共生。氣候條件對高速公路路基建設的影響深遠。例如，在多雨地區，降雨量的增加會影響土體的含水率和穩定性，可能導致路基沉降或滑移。在這種情況下，加強排水系統的設計和施工，采用適應濕潤環境的材料和施工技術，成為保證工程質量的重要條件。而在干旱地區，水源的稀缺和高溫對材料的干燥和固化速度有顯著影響，這時需要采取保水措施和調整施工時間，以避免高溫對施工質量的不利影響。此外，寒冷地區的凍融循環對路基材料的穩定性提出了更高的要求，施工中需選擇能夠抵抗凍融損害的材料，并加強冬季施工的保溫措施。

環境保護措施在整個施工過程中同樣不容忽視。在高速公路路基建設中，合理規劃施工區域，避免對生態敏感區的破壞，是最基本的環境保護原則[5]。例如，繞開自然保護區、水源地和生態脆弱區，減少對原生態環境的干擾。此外，施工過程中產生的噪聲、粉塵和廢棄物也需要妥善處理，以減少對周邊環境的影響。例如，使用降塵設施、噪聲隔離措施和廢物回收利用技術，既保障了施工質量，又減輕了對環境的負擔。

3.2 施工安全管理

施工安全管理是高速公路路基建設中的重要組成部分，關乎工程質量和施工人員的生命安全。在施工過程中，堅持安全第一的原則，細致落實安全標準與規程，以及周密籌劃風險預防與應急措施，是保障施工順利進行的基礎。安全標準與規程是施工安全管理的基石，其包括但不限于工地的安全圍欄設置、施工設備的定期檢查、安全防護裝備的配備使用，以及對施工人員進行安全教育和培訓。例如，在施工現場設置明顯的安全警示標識，確保所有參與人員都能清楚地了解施工區域的潛在危險；定期對各類施工設備進行維護和檢查，防止設備故障引發安全事故；施工人員必須穿戴符合標準的安全帽、安全帶等個人防護裝備，并確保裝備的正確使用。

風險預防與應急措施的籌備同樣關鍵。施工過程中，需要針對各種可能出現的風險進行評估，如機械故障、自然災害、人為操作錯誤等，并制定相應的預防措施。這包括提前制定詳盡的施工計劃，明確每個環節的安全責任人；在施工現場設置足夠的應急設施，如消防器材、急救設備等；并制定應急預案，以便在發生意外時能夠迅速有效地進行應對。此外，定期的安全演練也是不可或缺的一環。通過模擬各種緊急情況，讓施工人員熟悉應急預案的執行流程，提高應對突發事件的能力。同時，施工管理者應定期對安全管理體系進行審查和優化，根據施工進度和現場條件的變化，及時更新安全管理措施。

3.3 施工期間的質量控制

施工期間的質量控制是確保高速公路路基建設滿足設計和功能要求的關鍵。這一過程不僅要求對施工材料、方法和成果進行嚴格監督，還要求通過高效的質量檢驗流程，及時發現并解決施工中可能出現的問題。質量檢驗流程通常涵蓋從原材料的入場檢驗到施工過程的各個階段，直至整個工程竣工的終檢。原材料的入場檢驗確保所有使用的材料均符合工程質量標準，包括對材料的物理和化學性質進行測試[6]。施工過程中，則需對施工方法的正確性、施工環節的符合性進行持續監督，比如通過對土層壓實度的檢測來確保路基的穩定性。在整個工程即將竣工時，進行終檢以確認工程是否滿足設計要求，包括路基平整度、穩定性等關鍵指標的檢驗。

在質量控制過程中，容易遇到諸如材料質量不符、施工方法不當、施工進度與質量之間的矛盾等常見問題。面對這些問題，需要采取相應的解決策略。例如，對于材料質量問題，應及時更換不合格材料，并對供應鏈進行重新評估以防未來問題的再次發生；面對施工方法問題，則需加強施工人員的培訓和指導，確保施工方法的正確執行；針對進度與質量的矛盾，應優化施工計劃，確保在不犧牲質量的前提下提高施工效率。除此之外，對于出現的問題，還需建立有效地反饋和糾正機制。這不僅包括對問題的及時發現和處理，還涉及對問題原因的深入分析，以避免類似問題的重復出現。同時，鼓勵施工團隊成員提出改進建議，持續優化施工方法和流程，提高工程質量。

4 結束語

隨著科技的不斷進步和建筑行業的持續創新，高速公路路基建設將迎來新的發展機遇。智能化施工技術、環保材料的應用以及可持續發展理念的深入人心，都將推動路基建設朝著更高效、環保、安全的方向發展。同時對于施工技術的不斷優化和質量控制機制的持續完善，也必將為高速公路建設領域帶來更加廣闊的探索空間。在這個進程中，每一次創新都是對技術挑戰的克服，更是對道路交通未來的美好憧憬。