高等级公路路基质量的控制探讨

马国忠

摘 要：在我国城市化极度扩张的今天，道路交通也在迅猛的发展，全国各地的高等级公路越来越多。高等级公路对于设计、施工到后期的使用过程要求都比普通公路要高得多，一旦质量达不到要求就会出现较多的问题。因此研究高等级公路的质量控制，对道路安全和使用具有重要的意义。

关键词：高等级公路；路基基础；质量控制

引言

公路工程主要是由持力土层、水泥砂石稳定层、瀝青面层组成，每一层都有其技术要求和质量控制要点。任何一个环节做不到位，都会对公路的整体质量和安全造成隐患。文章从高等级公路常见的质量问题分类及原因分析入手，阐述相应的控制措施。

1 公路路基常见质量问题及原因

1.1 开裂

1.1.1 现象：多表现出线性裂缝，或者不规则裂缝。

1.1.2 线性裂缝原因：多出现在管道穿路处。在道路施工过程中，经常会有排水管、污水管、强电管等过路管线的预埋。由于其管道承压能力有限，且形状多为圆形状，很难压筑密实。在弧度地区，土体会发生自然的沉降，长时间受压后体积也会收缩，造成严管道形成线性裂缝。

1.1.3 不规则裂缝产生原因：主要是由于土体中含水率过高，或者是水稳层中水泥含量较大。在水稳层铺设过程中，如果水泥含量较大，在其凝结硬化过程中，会产生较大的水化热。如果没有得到及时地散失就铺筑上层沥青，热量就会导致下部体积的膨胀，引起开裂，且形状不规则。

1.2 路面凹陷

1.2.1 现象：在路面某处形成局部的凹陷，甚至是大面积的凹陷。

1.2.2 原因一：地基土承载力不足

在公路修筑过程中，很多地区会遇到软弱土体，如果在修路之前没有对这些路段进行有效详细的地质勘察，就很难发现下部的软弱土层。在没有进行任何处理的情况下，就进行上部水稳的施工。土体在受压之后，体积发生较大的收缩，造成上部路基的凹陷。特别是当有溶洞或断层等不良地质条件的时候，甚至会形成大面积的凹陷。

1.2.3 原因二：水稳层没有足够反应时间就铺筑面层

水稳层是由水泥、砂子、石块和水组成的，在混合料铺筑完成后，水泥遇水会形成水化热，并且水收到温度影响也会发生一定的蒸发。在这些反应过程中，都会引起体积的变化和基础的沉降。如果没有待基础层完全反应完毕，体积趋于稳定就直接铺筑面层，在下部收缩之后，就会造成上部的凹陷。

2 控制质量的措施

2.1 提高设计质量

公路工程设计时，不能只是按照设计规范来进行，而应该考虑路面实际行驶能力和承受荷载的最大压力，并设定一定的富余值，才能保证其质量可靠、长久使用。

2.2 做好地质勘察工作

在公路路线规划好了之后，一定要根据场地实际情况，制定详细的地质勘察方案，来了解土层分布情况。特别是发现一些有软弱地基和不良地质条件的地方，具体分布位置和深度要在地质勘察报告中明确反映出来，以便于指引后续的基础处理方案制定。

2.3 根据地质勘察报告，制定针对性的土体处理方案

2.3.1 处理原理：软土地基进行处理，主要是要改善其含水率、密实度、承载力等指标。常见处理方法如下：

（1）强夯挤密法。就是用一个质量较重的锤子，从一定高度快速下落，锤击土面。在强大的熟悉冲击力下，来挤压土体，使其密度变大、含水率变小，土质密实来增强承载力。这种方法由于设备简单、施工工艺通俗易懂、人员素质要求较低、成本较省，所以被广泛应用于地基处理中。

（2）抛石挤淤法。即在路基底部放入一定数量的片石，上部施加荷载来将淤泥挤出基底范围，同时挤压周围土体增加固结程度，来提高承载力。这种方法主要适用于常年积水的洼地，沼泽、水塘、或者是其他软性土层。改善范围一般在地上4米以内，如果过深则片石无法沉入到底部，就无法保证改善的效果。

（3）深层搅拌法。深层搅拌法是通过特制机械设备，以在高压作用下将固化剂注入到土体中，固化剂通常为水泥或石灰。在固化剂的作用下，与软土地基粘结在一起发生各种反应，使软的地基凝结成硬度较高、稳定性强、含水率小的坚硬基础。如果在固化剂体量比较大的时候，可以直接形成水泥状体等复合地基对土体进行挤压密实，来改善整体地基的强度，提高承载力，也能有效防止不均匀沉降。

2.4 做好水稳层材料控制

水稳层是路基基础中最为关键的部分，其承载力和各项指标要求决定了道路基础的质量，要控制其质量，首先要从材料上进行控制。

2.4.1 水泥选择：应该根据地基土的含水率和化学组成来确定，尽量减少土体与水泥的反应，同时应该选择水化热比较小的水泥。建议可以选择火山灰或粉煤灰水泥，减少使用硅酸盐水泥，防止与土体里酸性物质的反应，影响基础的质量。

2.4.2 粗骨料的选择：要求粗骨料的粒径要达到设计要求，不要过大或者过小，在配比之前最好选用筛网进行粒径的选择。材料使用前，应对骨料的化学组成进行分析。水泥是碱性材料，所以骨料中应尽量减少硫酸盐等酸性化学物质。

2.5 控制好水稳层的压实度

水稳层的压实度对其承载力起到了决定性的作用。根据公路设计承载力的不同，其厚度也有较大的差别。为了能够压筑密实，通常应该分层铺筑，每层厚度不应该超过20cm。在分层填压的过程中，注意高层和坡度的控制。每层反应结束后再进行上一次的铺筑。

同时注意各种管线和井道处的压实：在水稳层中铺设的过路管道、雨水井、污水井处，是碾压机压实的死角。在这些部位可以将水泥的含量适当提高一些，骨料粒径相对选择较小的，同时辅助一些小型的压实机械多夯实、碾压几遍，再配合路面的井圈混凝土加固，基本可以保证压实度要求。

2.6 合理设置施工缝

水稳层在反应凝结的过程中，会产生较多的热量，导致体积的膨胀；在水文散失的过程中，又会导致体积的收缩，特别是在温差变化较快的区域，对混合料的体积影响更大，在内部形成各种剪切应力。为了减少这些体积和应力变化，可以采取剪个一段距离设置施工缝的方式。将这些应力在缝隙的位置得到释放，能有效减少路面的变化。

2.7 含水率的控制

含水率分为两个方面，一个是基础土体的含水率，二是水稳层混合料中的含水率。根据具体地质情况和路基荷载设计要求，每一层的含水率要求不同，但应该控制在设计范围内。防止在水分散发的过程中造成体积大量的变化。

2.8 加强养护并控制好面层铺筑时间

带路基基础做好后，由于基础土体没有完全硬化、水泥与骨料间没有完全融合，其承载力根本就没有达到设计值。在此阶段，很多施工单位为了施工其它部分会将一些大型车辆直接在水稳层上行走，造成局部的沉陷。

所以要求施工单位要做好管理，在没有达到设计强度值前，禁止大型车辆在上面行走或者堆放过多的材料。并根据温度变化，进行适当的洒水养护等措施。

3 结束语

路基的是保证路面承载力要求的重要组成部分，只有从基础土层开始进行有效处理，保证土层的密实度和各性能指标满足要求；然后控制水稳层的材料、配比、压实度、含水率等都符合要求。以实验数据来验证合格指标，就一定可以保证公路的长久耐用。

参考文献

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