公路工程施工中路基施工技术研究

陈凌中

（山西省高平市交通运输局，山西晋城 048400）

0 引言

随着社会经济的持续发展和城市化进程的加速，公路交通在连接城市、推动经济发展中发挥着越来越大的作用。路基施工是公路工程中的关键环节，对公路的安全性、稳定性和持久性有直接影响。

然而，当前日益增长的交通流量、气候变化引发的极端天气事件，以及复杂多变的地质条件，都给公路路基设计和施工带来了更大的挑战。因此，有必要对公路工程施工中的路基施工技术进行深入研究，以更好地应对当前的挑战，保证公路工程整体施工质量。

1 路基分类与特点

在公路工程中，路基是路面的支撑结构，根据不同的材料特性和工程用途，路基可以分为多种类型，如砂石路基、水泥混凝土路基等。砂石路基通常用于交通量较小的次要道路，而需要承受重载交通的高速公路等道路则常采用水泥混凝土路基。

路基的特点主要体现在承载能力、稳定性和排水性等方面。在施工过程中，需根据地质条件和设计要求合理设计路基施工方式。例如，在软弱地基条件下，需要采用加固措施，如加设加筋土工布等，以提高路基的稳定性。此外，合理的坡度设计和路基横断面布置也十分重要，有助于确保排水畅通，防止水分侵蚀和路基沉降[1]。

随着交通负荷的不断增加，现代公路工程对路基性能提出了更高的要求。为提升路基的耐久性和可持续性，需要引入新型材料和工程技术，如再生混凝土和地基改良技术等。因此，全面考虑路基的分类和特点，有助于优化设计方案，对公路工程的长期稳定运行有重要意义。

2 路基施工技术应用的意义

2.1 有助于提高公路工程质量

路基施工技术在公路工程中的应用，对提高工程质量具有重要意义。

第一，科学的路基设计和施工工艺，可以确保路基的均匀度、密实度、稳定性，提高排水性能。同时，采用先进的土工合成材料和现代化施工设备，有助于提高路基的抗压强度和整体稳定性，从而提高公路工程的耐久性，降低路基变形和沉降风险，这不仅有利于延长道路使用寿命，还能有效降低维护和修复成本。

第二，现代化的施工监测技术，如全站仪和激光测量仪，能够实时监测路基的坡度、平整度等参数，确保施工精确度和一致性，有助于避免施工误差，提高工程的精度，进而保证公路工程的整体质量达到设计标准。

2.2 有助于提高工程施工效率和进度

引入现代化施工设备和自动化技术，可以实现土方开挖、均匀压实等施工过程的机械化和自动化，大幅度减少人工劳动强度，提高工程效率。例如，先进的土方机械和智能化控制系统可以快速、精确地完成土方平整，有效缩短施工周期。

此外，数字化施工管理和信息化技术的应用也有助于提高工程的整体进度。全站仪、卫星定位系统等高精度测量工具能够实时监测施工现场的各项数据，确保施工过程的准确性和一致性。通过远程监控和数据分析，工程管理团队能够及时发现并解决潜在问题，提前规划施工进程，有效避免工程进度的延误[2]。

2.3 有助于保证施工安全性与环保性

首先，自动化机械设备的使用能够代替一些危险性高、体力消耗大的工作，从而降低事故发生率，保障施工人员的安全。

其次，路基施工技术的合理应用有助于减少对自然环境的影响，提升施工的环保水平。科学合理的施工工艺和材料选择能够减少土地资源浪费，且采用环保材料有助于降低对生态环境的影响。

最后，借助数字化施工监测技术可以实时监测施工过程中的环境指标，便于及时采取措施防范环境污染，实现公路施工与自然环境的协调性。

3 公路工程中路基施工常见问题

3.1 路基沉降问题

路基沉降问题会对道路使用寿命和安全性产生直接影响。沉降的原因主要包括地基土固结沉降、水分变化、路基设计不当等。

首先，地基土固结沉降是一种常见情况，尤其在软弱地基条件下，土体受到交通荷载作用，容易发生挤压和排水，导致土体体积减小，最终引起路基沉降。

其次，水分变化导致土体吸湿膨胀和干燥收缩，容易引发路基沉降，该问题在气候多变地区更为显著。

最后，路基设计不当，如不考虑地基条件和交通荷载，也会导致沉降问题。

3.2 路基裂缝问题

公路路基裂缝（见图1）问题对道路的稳定性和使用寿命会构成潜在威胁。

图1 公路路基裂缝

首先，地基土变形和沉降可能引起路基裂缝，当土体受到荷载作用或地下水位发生变化时，会造成土体收缩膨胀，导致路基产生裂缝。

其次，温度变化也是裂缝形成的主要因素。气温的季节性波动及日夜温差都可能导致路基材料膨胀和收缩，从而引发裂缝。

最后，路基设计和施工阶段的缺陷也会导致裂缝问题，如设计参数不合理、施工过程中的材料选择不当等。

3.3 路基沙害问题

路基沙害主要指路基表层土壤受到风蚀、水蚀等自然力的侵蚀和破坏，该问题是公路工程中的常见难题，且在风大、干燥地区尤为突出。

风蚀是路基沙害的主要原因之一。在风力较大的环境下，裸露的路基表面容易受到风力的冲击，导致土壤颗粒被风吹走，形成沙害。

此外，水蚀也是路基沙害的主要原因之一，特别是在陡坡路段和雨季，雨水冲刷路基表层土壤，形成沟壑，进而导致路基松散、沙化，不仅影响路基的稳定性，还可能对道路周边的环境产生负面影响，如形成沙尘暴。

3.4 路基冻胀问题

路基冻胀主要是路基土壤在低温条件下发生冻融循环引起的体积变化。在寒冷地区，土壤中的水分在冰冻和解冻的过程中体积会发生变化，导致路基土体发生膨胀和收缩。

当土壤中的水分在低温下结冰时，会导致土体膨胀，形成冻胀；在气温回升时，冰体融化，土体产生收缩，这种冻胀与解融的循环过程容易引发路基表面的裂缝、坑洞等问题，影响道路的平整度和稳定性。

4 公路工程施工中路基施工技术的有效应用

4.1 做好施工前的准备工作

首先，在公路工程施工中，做好施工前的准备工作至关重要。在勘察设计阶段，要进行详尽的地质勘察，了解地质情况，为后续的路基设计提供准确的数据[3]。

其次，在设计阶段，需要综合考虑地形、交叉口、排水系统等因素，同时充分考虑施工可行性和安全性，制订科学合理的施工方案，确保符合相关法规标准，确保施工顺利进行。

最后，在施工现场准备与布置方面，要确保施工现场平整、安全，为后续的施工奠定坚实的基础。例如，在土方开挖前，需要进行场地平整和标线作业，还要合理配置施工人员和设备，保证施工过程协调、有序。对于特殊地质条件，如软弱地基，要进行地基加固处理，以提高路基的稳定性。

4.2 路基土石方工程施工技术

路基土石方工程涵盖土石方开挖与填筑两大核心环节，施工技术的合理运用对于保证路基稳定性、达到设计要求有重要意义。在土石方开挖环节，常采用挖掘机、推土机、装载机等机械设备，根据工程需求、地质条件及设计截面形状进行精准开挖。针对软弱地基，需要采用逐层开挖方式，以防止地基沉降、失稳。大规模土石方开挖常运用爆破技术，通过在地层合适位置布置爆炸物，实现快速、大面积开挖。然而，采用爆破技术时需精确控制参数，以免对周边环境和结构产生不良影响[4]。施工过程中，还必须注意地下管线位置，可采用探测与标记手段，以防止管线受损。此外，为保证开挖的平整度和坡度，需利用全站仪等测量设备进行实时监测与调整。

在土石方填筑技术的应用过程中，要选择合适的填筑材料，确保其符合设计规范、具备足够的抗压强度和稳定性。常采用的填筑材料包括黏土、砂土、碎石等，需根据地质条件和工程要求进行选择。在选择过程中，还需要注意填筑材料的均匀性和质量，以保证填筑施工质量。

4.3 路基压实施工技术

路基压实施工技术的核心目标是通过恰当的施工方法，提高路基土体的均匀性与密实度，从而提升其抗沉降与抗变形能力。应用路基压实技术时，首要任务是根据路基设计标准及地质条件选择适当的压实设备。常见的压实设备包括振动压路机、轮胎压路机等，需依据土壤类型及工程需求进行设备选择，以保证施工质量。

进行路基压实时，需要严格遵循设计规范和施工方案。通常，压实施工可分为静压和动压。静压是通过静载荷使土体逐步达到密实状态，适用于深层土壤压实；动压则利用振动或滚动作用使土体表层形成密实层，适用于表层土石方的处理。在施工过程中，需根据路段特性、土壤类型等因素调整施工参数及压实次数，以确保路基均匀密实。在压实过程中，还应对地下管线及其他地下设施进行有效探测和保护，以免对其造成损坏[5]。

此外，对于软弱路基，必须采取加固措施，如搅拌桩、地下注浆等，以提高路基的承载力和稳定性。

4.4 路基排水工程施工技术

在公路工程中，路基排水工程的作用在于高效排出降水、地下水及其他潜在渗水源，以提高路基的稳定性和耐久性。

在排水系统（主要由排水沟、排水管道、雨水箅子等构成）设计阶段，需综合考量地形、降水状况和土质等因素，保证排水设施布局合理，以便及时、迅速地消除积水。设计过程中，要特别关注路段的纵横坡和交叉口的排水状况，确保整个路段排水顺畅。

此外，选择适宜的排水材料至关重要，常见的排水材料包括透水混凝土、排水板、排水沥青等，这些材料有助于提高路面透水性，防止水分滞留，降低水分对路基的负面影响。

4.5 路基防护工程施工技术

路基防护工程在公路建设中起重要作用，能够保护路基免受自然力的破坏，维持其稳定性。路基防护工程主要涉及植被覆盖和人工结构物两大方面。

在植被覆盖方面，关键在于选择适应当地气候和地质条件的植物，以覆盖路基表面。这种做法能有效降低水流速度，防止土壤侵蚀，增强路基的抗冲刷能力。同时，植被覆盖有助于保持土壤湿度，减缓水分蒸发，有利于土壤稳定。

人工结构物主要包括挡土墙、挡土坝、护坡结构等，这些结构物能有效抵抗地表水流和土壤滑坡，为路基提供额外的支撑，提高其抗冲刷和抗滑坡能力。在选材和设计过程中，需根据地质条件和工程需求进行科学决策，保证结构物的稳固性和耐久性。

5 结语

综上所述，为更好地应对复杂、多变的交通及地质条件，提升公路工程建设质量，需要提高对路基施工技术的重视程度。为此，需要在施工过程中合理优化土石方开挖、填筑、压实、排水及防护等施工技术，为公路工程的整体稳定性、运营安全性提供有力保障。未来需要持续研究相关施工技术，并对现有技术的不足进行针对性优化，为公路工程施工提供更可靠的技术支持。