浅析高速公路路基的施工技术与质量病害治理

张玉兴 叶振铎 朱红帮

摘要：本文从填前处理、填料的选择、试验段的施工、路基土方压实和桥涵过渡段、软弱地段的施工技术和施工质量控制、质量病害的诱因分析和治理等方面进行了详细阐述。

关键词：路基 施工技术 质量病害 治理

中图分类号：TU74 文献标识码：A 文章编号：

引言：近年来，我国的经济高速发展，高速公路也随之发展迅速，相应的新材料、新工艺、新技术的研究成果也得到了广泛的应用，使高速公路路基的强度、稳定性、安全都得到较大的提高，为高速公路的发展奠定了基础。

一、路基的施工技术

1.施工前的准备在全面熟悉设计图纸和设计交底的基础上，进行现场核对和施工调查，核实工程数量，编制土石方调配方案和实施性施工组织设计，并做好路基填料的试验工作，测出最佳含水量和最大干密度。2.路基填前处理

根据公路路基规范要求，在路基施工前必须对原路基进行处理：

1)对路基用地范围内的树木、灌木、坑穴、洞进行处理和分层回填；

2)原路基为耕地或松土时，应先清处有机土、种植土、草皮，清除深度达到设计要求，不少于15cm,平整后压实；

3)基底原状土不符合强度要求时，要求进行换填，换填深度不少于30cm，并压实，当路堤高度小于路床高度（0.8cm）时，路基基底的压实度不小于路床的压实度；

4)路堤填筑时，当原地面纵坡大于12%或陡于1：5时，应按规范或设计要求开挖台阶，台阶设置成坡度向内大于4%，并不少于2m宽。

3.路基填料选择

根据规范规定，对路基填料的最小强度和最大粒径给了明确的标准，采用CBR值来表征路基土的强度，对上路床的的填料粒径提出了限制的条件，高速公路和一级公路路面的路床（0-30cm）填料CBR值应大于8，最大粒径小于10cm.

高速公路和一级公路施工中应尽量采用砂性土、石质土、当路基填料达不到规定的最小强度时，应采取掺合粗粒料、或换填、或用生石灰等稳定材料进行改性处理。

4.路基压实

为取得较好的压实效果，当前路基施工，普遍采用了大吨位的压路机，碾压效果有了明显的改善。对于提高路基土的压实度起了很好的作用。规范规定高速公路和一级公路路床（0-80cm）部分的压实度大于等于96％，上路堤压实度大于等于94％，下路堤大于等于93%，基底的压实度不宜小于90％的规定。

5.试验段施工为取得施工工艺和施工参数，掌握施工段实际数据，施工前必须进行试验的施工，试验段位置选择在地质条件、断面形式有代表性的地段，试验段长度约200m。在选择试验段的填料和施工机械方面，要充分考虑到在全线上有代表性，通过试验取得该段的路基碾压遍数、碾压速度、松铺厚度、压实厚度、最佳含水量、机械设备的类型、最佳组合方式和合理的组织措施。

6.桥涵过渡段与软弱段地基处理

桥涵过渡段与软弱段地基现状分析：路基的桥涵过渡段与软弱段地基一直是个薄弱环节，近些年，随着我国公路的迅速发展，在桥涵过渡段和软土地基处理方面取得了显著成果，特别在防止路堤失稳、沉降观测控制方面,对处理的软土地基用沉降速率作为铺筑路面时间的沉降控制方法控制。使得在桥涵过渡段和软土地基上一次建成高级路面的关键技术问题得到了解决。常采用的方法：夯实法（此法适合桥涵过渡段）、砂垫层法、土工聚合物法、换填或预压法、垂直排水固结法、灰土挤密桩或旋喷桩法。

1)过渡段路基的处理技术

在路基施工中，过渡段常处在桥台、涵洞、挡墙、及挖填交界处中，在施工中无法使用大型机械对地基压实处理，为此，在设计上常常作为特殊地段来处理，以减少路基工后沉降，防止跳车现象的发生。对台后路堤段处理：常采用铺设土工格栅方法对桥头路堤进行处理，具体处理如下：格栅严格按图纸要求的间距和层数。格栅加筋段应按格栅层位严格分层施工，并注意与台背施工相协调。格栅与已填路基相接时，在路基上开挖成台阶。一层铺设完成后及时填料，填料时不准车辆直接碾压土工格栅。填料分层摊铺，需用小型压实机具，填筑的分层厚度控制在20cm左右，同时应加大抽检频率，保证压实。 填挖交界处路基处理 ：对挖填结合部位，应彻底清除结合部的松散的松土，做好排水、换土、碾压前准备工作，按规范要求挖出台阶，并清除浮土，保证压实度。也可采用铺设盲沟、土工格栅方法对填挖交界处路基进行加筋处理。

2)软弱段地基的处理技术

膨胀土处理 ：根据实践经验得知可采用填料掺砂改良和分层改良处理方法，同时采用5%的石灰土对膨胀土路基进行处理，具体作法如下：（1）在膨胀土路基施工前，先施工试验段，以确定膨胀土路堤施工中的石灰参量、松铺厚度、最佳含水量、碾压机具以及全部施工工艺和工艺参数；（2）石灰使用之前7d-10d，要充分消解成能通过10mm筛孔的粉状，并尽快使用；（3）施工中应尽量避开雨季作业，在摊铺或碾压过程中如遇雨时，天气好后，需重新翻晒，并粉碎后掺4%-8%石灰拌合后再度压实；（4）碾压时，直线段由低向高碾压，超高段由内侧向外侧碾压。

黄土陷穴处理：黄土陷穴是黄土地区路基施工常见的病害。黄土陷穴处理范围，应视具体情况而定，处理时，采用灌砂、灌浆、开挖回填等措施，填料一般用就地黄土分层夯实即可。

在特别潮湿地区，要达到压实效果是相当困难的，规范对此有特殊要求：一是压实度标准可根据试验资料确定降低2—3个百分点；二是对于天然稠度小于1．1，液限大于40，塑性指数大于18的粘质土，可用于下路床及其下的路堤填料时，可采用规定的轻型压实标准；三是改善填料的性质，在土中掺加生石灰，通常可以获得预期的效果。

土工合成材料加固：土工布能起分隔、过滤、排水和加速固结等作用，土工布常用在浅层(一般小于3m厚)的软土地表上铺筑上工布，再填筑路堤。软土层厚度3-5m，采用土工布与砂垫层联合处治，排水砂垫层的厚度可由50cm减薄至30cm。也有在路堤下面与地表之间铺设多层土工织物，利用材料的高抗拉强度克服地基的滑动变形来保持稳定，通过控制填土速率，配合超载预压，使地基迅速固结。

采用聚丙烯或聚乙烯土工格栅，以及采用网箱席垫处理软土地基，其主要作用是使地基土和填料向上和向两侧的位移受到限制，减少局部荷载。采用网箱席垫可减少总沉降量40％-50%左右。

二、路基常见病害现象及处理

1.路基常见病害现象有:路基压实质量不足问题，路堤边坡滑坡和边坡塌坍，路基的沉降；路基的开裂现象。

路基压实质量不足诱因分析：路基压实遍数不足；压路机质是偏小；填土松铺厚度过大；碾压不均匀，存在有漏压现象，或填料粒径过大，造成颗料间隙过大；或填料的最佳含水量超标，易造成“弹簧”土。

路堤边坡滑坡和塌坍诱因分析： 滑坡因一部分土体在重力作用下沿路堤的某一滑动面滑动，诱因主要是因土体的稳定性不足引起的，而塌坍是因少量的土体向下移动而成，诱因是边坡薄层的表层下溜或由于流动水冲刷或施工不当、风化剥落引起；如路基基底软土厚度不均或清淤不彻底；填土速率过快，未有效沉降；路基顶面排水不畅；填料未用透水性填料；路基处于较陡峭地段或挖填交界处未挖台阶。

路基的沉降诱因分析：路基未设纵、横坡排水系统、长期积水浸泡；填前基底未处理；路基未分层压实或未全断面均均压实，而是先填半副，后填半副，造成不均匀沉降；施工组织安排不当，先施工低路堤，后施工高填方路堤，造成往往高路堤施工完成后立即施工路面，导至路基没有足够的时间固结；