高速公路施工中沉降段路基路面的施工技术研究

刘晓涛

（宁夏公路桥梁建设有限公司，宁夏 银川 750001）

0 引言

高速公路路基施工质量会直接影响整体工程的安全性，若不能及时、有效地处理高速公路路基沉降问题，会使问题越发严重，进而威胁公路运营安全。因此，为切实保证高速公路工程的质量与安全，降低高速公路运营期间发生安全事故的概率，必须采取有效措施处理沉降问题。

1 高速公路施工中发生沉降问题的主要影响因素

1.1 施工因素

在高速公路工程的建设过程中，若发生沉降问题，需要深入分析引发沉降问题的原因。当前，控制高速公路沉降问题最有效的措施之一，就是在施工过程中提升各环节质量控制力度，通过标准化的施工管理，合理管控高速公路工程的各个施工环节，以切实保证施工效果与工程质量。但在实际的施工过程中，多数施工团队对高速公路设计方案的合理性缺乏重视，且未能对设计方案中的个别施工环节进行深入分析，对重点施工环节的质量控制工作重视度不足，导致实际施工过程中，施工人员的操作与设计方案和施工要求的差距较大。例如，施工期间未按照设计方案选择最佳的施工材料，未合理控制地基的含水量等。此外，部分施工单位在沉降观测过程中，技术处理策略缺乏相应的合理性，使得路基沉降问题始终无法得到有效控制。

1.2 材料质量因素

高速公路工程施工过程中发生沉降问题的主要原因之一是施工材料质量问题。为此，施工人员在前期的准备过程中，需要加强对施工原材料质量的控制力度，通过严格的质量监测，保证能够及时发现施工材料的质量问题。

在高速公路工程正式施工之前，施工团队需要结合工程现场的实际情况，选择适合的原材料种类，并根据工程建设需求，对原材料的质量进行检测，确保实际施工过程中所有的原材料都能够充分满足国家标准要求，进而最大程度地发挥原材料的性能与价值，满足高速公路工程的建设需求。但结合目前高速公路工程的建设过程看来，部分施工企业并未结合工程现场的实际情况、环境与场地等因素合理选择施工填料，且未进行严格的质量试验，以至于无法及时发现施工填料的质量问题。在原材料的采购方面，未进行前期的市场调查工作，未结合市场情况分析对比填料的综合性能，且未针对原料的性能进行试验，以至于实际施工过程中经常因原料性能不达标导致路基路面沉降。另外，在路基填料的填筑与碾压环节，存在施工人员操作不当、未按照规范要求展开作业的现象，导致填料的含水量不合格，这也可能引发沉降问题。

1.3 设计因素

高速公路施工期间产生沉降问题，除了自然因素外，还有人为因素，主要表现为设计方案不合理。在高速公路项目准备阶段，相关设计人员需要结合现场实际情况制定设计方案，包含整体规划以及施工技术等。此前，设计单位需要组成专业的团队到工程现场勘察其水文、地质、气候等条件，整理相关数据信息后，分析可能会导致路基沉降的主要因素，并制定相关的解决方案，为工程的高质量开展奠定基础。但在实际建设期间，多数设计单位缺乏对前期实地勘察工作的重视，这便会导致设计内容与现场的实际情况不适应，进而引发路基沉降问题。

1.4 水文气候因素

水文气候的变化是导致高速公路施工期间发生沉降的重要因素，河流水位、降雨量、气候温湿度、地下水位等因素都会导致工程出现不同程度的沉降。例如，冬季气温较低，下层土壤中的水分向上凝聚，若路基覆盖层的厚度不足，则可能在路基内部形成冰层；春季气温上升后冰层融化，导致路基内部的含水量增加，这会影响基层结构的稳定性，进而引发沉降问题。

2 高速公路沉降段路基施工技术研究

2.1 填筑施工

在高速公路工程中，整个路基填筑的过程分为准备、施工、整修三个阶段，施工过程中需加强对各个施工阶段的精细控制力度；现场分为填筑、平整、碾压与检测四个区段，施工过程中需综合考虑各种影响因素，制定包括准备工作、基底处理、分层填筑、摊铺整平、洒水晾晒、夯实碾压、检验签证、路基整修等流程在内的详细施工规划。

2.2 测量放样

在贯通整条高速公路的中心线后，测量人员需要结合中心线位置设置边桩，使用白灰或采取其他措施对边桩线路进行明确标记。清理完路基表层，且经检测表面压实度超过90%后，即可恢复中心桩，并放出边线，使用白灰或油漆标记出中线、边线以及松铺高度等信息，作为施工期间填土厚度的参考依据。

2.3 材料要求

选用质量合格的原材料是建设高质量路基工程、保证高速公路工程基础稳定的关键，也是控制沉降问题的关键。因此，在选取路基填料时，需要重点注意以下几方面的问题：第一，路基填筑高度在20m 以下的，一般需要使用开山石渣进行填筑，并将其粒径控制在填筑层厚度的2/3。第二，为避免路堤沉降、路面结构开裂，需要按照规范要求在路床部分设置土工格栅，以有效提高路基的承载能力，防止路基出现不均匀沉降。第三，为有效缓解沉降问题带来的影响，可有效采取盲沟、填石、排水层与土工格栅等措施，达到缓解沉降问题的目标。其中，盲沟主要是排除地基中的地下水，提高地基结构的稳定性；填石则能增强路堤的强度，保证边坡的稳定性；排水层施工主要是促进排水固结作用，缓解积水导致的沉降问题；设置土工格栅的作用在于防止路基沉降导致路面结构开裂[1]。

2.4 地基处理

应用机械设备将地表杂土以及植被等杂质清理干净，之后可进行人工二次精细化清理，若施工现场有树木，则需要人工砍伐后借助机械设备铲除树木根部，最后使用运输设备将杂质运出场外，并将所有垃圾堆放在固定的位置，直接处理掉不适合用于回填的废土；对于水田或低洼等特殊路段，则需要做好对基础的排水清淤工作，并进行必要的整平与碾压处理。在正式开展填筑施工前，要将地面压实度控制在90%以上。

2.5 填筑准备

正式开始填筑施工之前，工作人员需要全面了解施工范围的地质条件，对特殊地基进行针对性的处理。若是普通地面，将地表杂质以及积水清理干净后，适当晾干平整，将横纵坡比超过1∶2.5 的位置开挖成宽度在2m 以上的台阶，最后使用压路机将地面碾压至规定的压实度即可。

2.6 上料

正式开始运输填筑原料之前，需要结合挖方区的实际情况对填料进行试验，确定填料质量可充分满足工程建设需求后才能正式开展填筑施工。使用装载机与自动卸料车进行填料的运输工作，运料车到达现场正式进行卸料操作之前，需要根据每一车填料的数量在现场规划卸料区域，从远到近逐步开始卸料作业，每卸完完整的一层后，即可进行摊铺与整平处理，并保证每层的松铺厚度均能满足规范要求[2]。

2.7 整平

完成一整层的填料施工后，需要按照规定的松铺厚度进行摊铺，一般使用履带式推土机进行。可以在摊铺的同时进行整平与初压工作。整平并压实一整层的填料后，需要形成路拱，防止路基积水。此外，推土机无法操作的局部位置，需要采取人工方式进行找平处理。

2.8 压实

完成整平工作后，需要尽快使用压路机将路基压实，直线段需要从两侧向中间碾压，半径不大的曲线段一般从内侧向外侧碾压。为避免碾压处理存在漏压或死角位置，需要在横向接头处预留0.4～0.5m 的重合宽度，在纵向接头处预留1.0～1.5m 的重合宽度。初压选用静压处理方式，之后进行适当的振动压实，具体碾压次数与遍数需要通过提前试验确定。

2.9 断面控制

断面边坡线按每侧超填宽度至少50cm 进行控制。为确保断面尺寸控制的精准性，直线段一般每隔10m布置一个边桩，曲线段则需要将边桩的间距控制在5m 左右。

2.10 整修与边坡压实

完成路基填筑施工后，需要同时进行其他构造物的整修处理。正式开始整修之前，需要恢复各类控制桩，并依照设计要求检查中线位置、路基宽度、纵坡度以及边坡坡度等参数，特别是边坡坡度，需要进行带线控制，直线段间隔10m 设置一个标志线，曲线段则需要每隔5m 设置一个标志线，并借助坡度尺等工具对坡度进行复测。若锤球垂线与对准线能够重合，则表示坡度与设计要求一致；若不重合，则表示坡度未能满足设计要求，需要切除超填的部位，可使用机械配合人工的形式进行整修。

2.11 沉降观测

正式开始沉降观测之前，需要科学设置稳定的沉降观测点，例如路肩、护坡道与坡脚，使用水准仪或全站仪测量基点实际标高以及基线坐标。正式填筑之前，以基点标高与基线坐标为依据，使用全站仪对测点进行观测，并做好相应的记录。填筑过程中每天都需要实时观测，若测点位移变化较小，可适当降低观测频率，但仍要做好监测工作；若测点的水平或竖向位移超出允许范围，说明沉降现象较为不稳定，需要暂时停止填筑施工，并采取针对性的加固措施，待路基稳定后再次进行填筑施工[3]。

3 高速公路沉降段路面施工技术研究

3.1 施工准备

第一，材料准备。高速公路路面施工准备阶段需要做好材料准备工作，并加强材料管控力度。其间需严格检测矿粉、石料、沥青等材料的质量，确保所有材料质量符合标准要求，将材料运输至施工现场之后，还需要进行试验检测，经检测合格方可入场。

第二，机械设备检测。正式开始路面施工前，还需要全面检查施工设备的质量、性能等，避免设备运行期间发生故障影响施工质量。尤其是拌和设备、压路机、运输设备，必须严格进行质量测定。此外，应检查所有设备的连接部位，防止零件缺失，还要提前进行性能测试，定期进行保养、维护，以免影响设备的正常使用。

第三，施工准备。需要先进行施工放样操作，工作人员需要做好路面宽度、标高等参数的放样工作，详细标注出标高位置、边坡位置等，保证后续施工的顺利开展。接下来则要做好基层处理工作，在已经处理好的路基表面铺设沥青混凝土材料，平整度、压实度与弯沉参数经检测符合设计规范，才能进行面层材料的铺筑[4]。

3.2 材料混合与运输

为充分保证沥青混凝土用量、加热温度、拌和时间、出厂温度等符合设计要求，建设出高质量的高速公路，需要严格控制沥青混凝土材料的加热温度，保证经过拌和后沥青混凝土的均匀度可充分满足工程建设需求，防止发生搅拌不均匀、离析或成团凝固等现象。

沥青混凝土的运输通常需要使用载重超过15t 的车辆，在正式运输混合料之前，需要对车厢进行全面的清洁，并盖好箱尾，沥青混合料装车后使用厚帆布盖好，防止材料温度流失、对高速公路路面工程质量产生不利影响。

3.3 材料摊铺与碾压

正式开展混合料摊铺工作前，需要检查摊铺设备的运行情况，清洁路基面层，保证基础施工条件符合设计规范。使用两台摊铺设备，以梯队的形式进行摊铺作业，相邻两幅之间需要重叠50～100mm 的宽度，摊铺机前后距离10～20m，保证混合料的温度处于适宜施工的范围。摊铺设备需具备自动调平、调厚等性能，足量的料斗及功率，便于摊铺作业的高效、高质开展；同时需具有初步振实、熨平等功能。另外，摊铺机运行期间，应始终将速度控制在1～3m/min 范围[5]。

高速公路路面碾压施工一般分为初压、复压以及终压三个环节。初压的主要目的是保证沥青混凝土材料的平整度，为确保初压质量，可使用10～13t 的双钢轮压路机进行碾压操作，一般碾压遍数为1～2 遍。复压的主要目的在于提升沥青混凝土面层施工密实度，复压时需要将沥青混凝土的温度控制在80～100℃，使用双轮振动压路机进行碾压作业，一般碾压遍数在4～6 遍。终压主要为了提升路面的平整度，消除路面的明显车辙，一般碾压遍数在1～2 遍。

3.4 路面裂缝治理

沥青路面容易出现裂缝，若不及时处理，可能引发边坡失稳甚至坍塌等现象。因此，需要做好开挖控制工作，当标高与设计高度差距大于30cm 时应停止挖掘，并进行换填施工直至再次挖至设计高程，还要做好相应的保护与排水处理，防止基底积水影响工程质量。

4 结语

高速公路工程施工过程中，沉降问题时有发生，这类问题会严重影响高速公路施工质量。为有效降低高速公路施工期间的沉降问题，必须提升对施工质量的控制力度，施工企业需要提升管理意识与监督意识，加强图纸审核等工作，深入分析沉降原因，并及时采取有效的解决策略，切实保证高速公路施工质量。