公路路基施工技术

王文生

摘 要：路基施工是公路工程的重要工序，本文从路基压实、路基填方、路基挖方三方面研究公路路基的施工技术，采用理论结合工程实践方法分析了我国现阶段路基施工技术，为公路路基处理提供理论依据和高效的施工技术。

关键词：公路路基；压实；路基技术

中图分类号：X734 文献标识码：A

0.引言

随着我国公路建设的飞速发展，公路病害问题越来越显著。而路基病害是公路工程破坏的主要原因，路基病害有路基翻浆、沉陷、滑动、崩塌等，这些病害除了受地质条件、水文气候、汽车超载等因素影响外，还受路基施工技术的影响，优良的路基施工技术是减少公路工程病害的关键。

1.路基压实

压实度指的是压实层材料压实后的干密度与该材料的标准最大干密度之比，用百分数表示。对公路路基进行碾压是修建公路的必要程序，路基压实技术使路基具有良好刚度和强度，而公路路面结构因为铺建的厚度一般较薄，其强度只能依赖于路基。路基压实效果的好坏直接影响路基材料间空隙大小，压实作用越好其路基的空隙率也越小，在有水条件下越难发生渗透作用，因此，在外力荷载连续作用下就越不容易发生强度降低、稳定性变差、路面沉陷和路基路面变形等问题。公路路面平整度是评价和验收的重要指标，当路基压实度不够时，随着车辆行车荷载的不断作用，路基会出现沉陷和凸起，从而引发路面凹凸不平。

1.1 路基压实的影响因素

（1）土层含水量，土层在最佳含水量下进行碾压的稳定性最好，当含水量较小时，土粒间的引力使其相对稳定，很难达到充分碾压的效果；而含水量较大时，土颗粒间会存在自由水，自由水会阻碍土粒的移动而降低土层的压实效果。

（2）土质和集料的级配，不同类型的土最佳含水量、最大干密度是不同的，砂性土的最佳含水量较黏性土小，压实后的最大干密度较黏性土高，因此砂性土的压实效果优于黏性土。集料的良好级配使其在压实后具有更高的密实度，其在碾压过程中不容易产生离析。

（3）压实机械的选择，常用的压实机械类型有夯击型、振动型、静碾型等，不同的压实机械传送的压力深度不同，夯击型的作用深度最深，振动型的次之，静碾型的最浅，因此，碾压层的厚度与所选的碾压机械有着密切的关系。

（4）碾压层厚度，碾压厚度会对路基压实度产生很大的影响，假如碾压填土太薄，就会出现碾后起皮剥离的状况，如果碾压填土太厚，就会致使底层压实度不够，而顶面的压实度超强。

（5）碾压的速度，碾压速度越高，其压力越难传递到碾压层下部，导致压实效果越差。

（6）碾压方式，传统的碾压原则为“先轻后重，先慢后快，先边缘后中间”，而随着结构和选择作业机械的不同，碾压方式也不同，根据压实的不同作用原理，结合实际工程施工需求选择适合的碾压方式。

1.2 路基压实技术

1.2.1 机械碾压法

现阶段使用最广泛的压实技术为机械碾压法，局限于机械碾压法与路基含水量的高联系性，此方法多用于地下水位线以上和非饱和土质的路基工程，前期准备包括通过路基土的击实试验确定试验段的最佳含水量和最大干密度，使用的机械多为压路机、推土机、羊足碾等。其步骤为在清表后先对基坑底部进行碾压，再分层回填透水性较好、摩擦系数较大的砂土、素土等回填材料，由下至上采用“薄填、慢驶、多次”原则进行水平分层碾压。为确保路基的压实效果，机械碾压的速度规定为：平碾不能大于2km/h；羊足碾不能大于3km/h；振动碾不能大于2km/h；振动压实机不能大于0.5km/h。

1.2.2 強夯法

强夯法又称为动力固结法，其加固深度较大且效果明显，常用于砂性土、非饱和黏性土、低饱和粉土和杂填土地基处理。由郝俊芬总结的强夯法加固原理包括4个阶段，第一阶段为机械能量转化为夯击能量阶段；第二阶段土体的结构被破坏或液化阶段；第三阶段排水固结压密阶段；第四阶段土体固结压密触变恢复阶段。其施工步骤如下：

（1）进行施工场地平整；

（2）在平整后的场地上标出第一遍夯击点的位置，并测量场地高程；

（3）起重机就位，使夯锤对准夯击位置；

（4）记录夯击前锤顶的高程；

（5）将夯锤提升到预定高度、脱钩自由落下进行夯实并纪录锤顶高程，若发现因坑底倾斜而造成夯锤倾斜时，应及时将坑底填平；

（6）重复上述（5）的步骤，按设计规定的夯击次数及控制标准，完成一个夯点的夯击；

（7）换夯点重复上述步骤（3）～（6），直到全部完成第一遍全部夯点的击实。

1.2.3 冲击压实法

冲击压实是通过工作装置的势能和动能之间的瞬时转化进行的，常见的这类设备主要是多边形滚轮冲击式压实机。该技术适用于高含水量的黏性土、层厚较大的土等，加固厚度可达60cm，是传统压实机械的两倍，能大大减少铺筑的层数，对土质较差的地基土可直接冲压，减少了对原状土进行开挖再分层压实的麻烦。

2.路基填方

基底处理是对原状土表面进行清理，包括腐蚀土、草皮、垃圾及植物根系等。对原状土为松散土或者耕地时，应对基底进行压实后再填筑；对原状土不符合规范要求的如淤泥、污染土等，应进行挖除后按规范要求回填合格填料；对含水量较高或蓄水量多地段，需采用排水沟等将水引出路基范围以外。当基底满足横坡缓于1∶10、路堤高度大于0.5m可不做处理，但路堤高度小于0.5m或横坡在1∶10～1∶5之间需清表处理，当基底横坡陡于1∶5时应设置台阶。填料的选择应遵守就地取材的原则，优良的填料大致包括卵石、碎石土、砾石土、粗砂、砂性土等，优点为强度高、透水性好、摩擦系数较大、抗压缩性能好等。砂性土的摩擦系数和水稳性都较好，但松散性大且黏性小不利于路基压实；而黏性土的透水性差、粘结性和膨胀性都较大，作为填料时应在最佳含水量的情况下对其进行充分碾压和设置好相应的排水措施。一般的路堤填筑方案有3种：分层填筑、竖向填筑法、混合填筑法，使用最广泛的为分层填筑法中的水平分层填筑。分层填筑时，石块最大尺寸应小于层厚的2/3，当石块多于75%时，将石大面向下分开摆放平稳，缝隙内填土和石屑，每层厚度不超过50cm，大致平整后进行压实；当石块含量在50%～75%之间，石块仍应大面向下分开摆放平稳，缝隙则可放大致能容纳压实面积，便于压实；层厚度不得超过30cm，当石块含量少于50%时，可在卸土后随摆石块随匀土，整平成厚30cm后压实，如石块尺寸大于30cm，可挖成洞穴将石块填入，以免妨碍碾压。

3.路基挖方

在路基开挖前应依据土质类型、地形条件、水文情况设置好排水设施，以确保在路基开挖过程和竣工后路基的稳定性，注意边坡的稳定，依照填挖平衡原则处理。路堑开挖方案有横挖法、纵挖法、混合法，石方路基的开挖方案有爆破法、松土法，横挖法一般用于较短和深度较大的路堑，纵挖法可细分为分段纵挖法、分层纵挖法和通道纵挖法，通常应用于深度不大距离较长的路堑，而岩石路基开挖的爆破法又可分为小炮和洞炮两类，应根据岩石路基的集中程度、地质、地形条件及设计横断面形状选取具体的方式。

参考文献

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