高速公路路基施工技术发展研究

陈云

（贵州路桥集团有限公司，贵州 贵阳 550001）

0 引言

高速公路建设离不开路基施工技术的支撑和发展。路基施工技术作为高速公路建设的重要组成部分，不仅应满足经济、安全和环保等方面的要求，还应适应现代化高速公路建设的发展需求和未来发展趋势。因此，对于高速公路路基施工技术的发展研究，具有十分重要的意义，可以为高速公路的健康发展提供强有力的支撑。

1 高速公路路基施工技术的发展历程

1.1 初期发展阶段（20 世纪50 年代至70年代）

在高速公路建设初期，我国公路交通建设相对落后，高速公路路基施工技术也比较简单，主要采用人工、机械和传统材料进行施工。这些方法奠定了高速公路路基施工技术的基础。在这一时期，由于我国经济发展水平低，资金和技术条件有限，因此高速公路路基施工主要采用人工挖土、填方、压实等传统方法。这些方法虽然效率低，但是在当时的技术和经济条件下，仍然能够满足基本的建设需求。随着我国经济的快速发展和城市化进程的加速，高速公路建设逐渐成为国家基础设施建设的重要组成部分，这也促进高速公路路基施工技术的不断发展和完善。虽然初期发展阶段的技术相对简单，但其奠定了高速公路路基施工技术的基础，为后续的发展提供宝贵经验。

1.2 逐步成熟阶段（20 世纪80 年代至90年代）

高速公路路基施工技术在20 世纪80 年代至90 年代进入逐步成熟阶段。这一时期，随着经济的高速发展和交通运输需求增加，国家开始大力投资建设高速公路，路基施工技术得到大力推广和应用。在此阶段，高速公路路基施工技术主要以土工填筑技术为主，采用机械化作业方式，提高工程建设速度和质量，同时也降低了建设成本。这一阶段出现一系列先进的施工设备和技术，如大型推土机、铣刨机、碾压机等，这些设备和技术的应用使路基施工更加标准化和规范化，保证道路的安全性和耐久性。此外，在此阶段注重环保和生态建设，普及护坡绿化技术，推行防护网等措施，对于保护环境和生态恢复起到积极作用。总的来说，高速公路路基施工技术在20 世纪80年代至90 年代取得重要的进展和成就，为高速公路的健康发展打下坚实的基础。

1.3 现代化发展阶段（21 世纪以来）

随着21 世纪的到来，高速公路路基施工技术进入现代化发展阶段。这一阶段，新一代的信息技术、材料科学和工程设计理念等因素推动路基施工技术的快速进步和升级。在此阶段，高速公路路基施工技术开始逐渐向智能化、数字化、精细化方向发展。比如，引入建筑信息模型（BIM）技术，能够在建设前实现数字化模拟和测试，减少建设风险和成本，并且在施工过程中可以实现数据共享和协作，提高工作效率。此外，还出现新的建筑材料、节能环保技术和人工智能应用等新技术。例如，采用具有优异性能的新材料，如高强度混凝土、再生骨料等，可以提高路基承载力、抗震能力和耐久性。还有以节能环保为导向的新技术，如太阳能路灯、雨水收集系统等。21 世纪以来，高速公路路基施工技术进入快速发展期，新兴技术和创新理念的不断推广，让路基施工越来越智能化、数字化和环保化。这些新技术的应用，进一步提高道路的安全性、便捷性和舒适性，满足人们对于高速公路的多元化需求。

2 高速公路路基施工的技术步骤

2.1 测量与布线

高速公路路基施工的第一步是进行测量与布线。该步骤是确保高速公路的设计与实际施工相符，并为后续的土方开挖、填方压实等工作提供准确的数据和指导。在测量与布线中，首先应根据设计图纸确定高速公路的纵横断面和路线，然后采用全站仪、GPS 等现代化测量设备对路线进行测量和标定。同时，还需要进行地形测量、地质勘探、水文勘测等工作，以获取高速公路建设所需的各种信息。在完成测量工作后，应按照设计要求进行布线，确定高速公路的路基、路面等位置和高程。布线应充分考虑地形、地貌等因素，并结合实际情况进行调整和优化，以确保高速公路的安全性、通行性和舒适性[1]。

高速公路路基施工的测量与布线是高速公路建设的重要组成部分，其准确性和科学性对后续的施工和使用都具有重要影响。因此，在测量与布线过程中，应严格按照设计要求进行操作，同时也应充分考虑实际情况，以保证高速公路的建设质量和效果。

2.2 土方开挖

高速公路路基施工的第二步是土方开挖。该步骤的目的是将路基所在的地面或山体挖出，为后续的路基处理和填方压实等工作提供必要的空间。在土方开挖中，应根据测量与布线的结果，在路基所在的地面或山体上进行标定和划线。然后，根据设计要求，采用挖掘机、推土机、装载机等机械设备进行土方开挖。在开挖过程中，应注意控制挖深、挖宽和坡度等参数，以确保土方开挖的质量和稳定性。在完成土方开挖后，还应对开挖区域进行清理和整理，以便后续完成路基处理和填方压实等工作。同时，还应对开挖区域进行检查和验收，确保符合设计要求和施工规范[2]。

高速公路路基施工的土方开挖是建设高速公路的重要步骤之一，其质量和效率对后续的施工和使用都具有重要影响。因此，在土方开挖过程中应严格按照设计要求进行操作，同时也应充分考虑实际情况，以保证高速公路的建设质量和效果。

2.3 路基处理

高速公路路基施工的第三步是路基处理。路基处理主要指对道路底基层地面的加固和处理，以保证路基的承载能力、稳定性和耐久性。路基处理包括土壤改良、地下水位控制、压实、平整等步骤。首先，应对低承载力的土壤进行改良，通过添加增强剂或石子等材料提高土壤的密度和承载能力。其次，地下水位控制也是非常关键的一步，可以通过修建排水沟、井、水泵等措施，降低地下水位，防止路基因地下水泛滥而发生不稳定情况。

在处理完底基层土壤之后，也应进行压实和平整处理。压实主要是通过碾压机对路基表层进行多次碾压，使路基的密度达到规定标准。平整是指在路基上使用平地机、铣刨机等设备进行表面的修整和调整，保证道路平整度符合标准要求。

在高速公路路基施工中，正确进行路基处理是至关重要的一步。路基处理不仅可以提高路基的承载能力和稳定性，还可以缩短施工周期和降低施工成本，同时也能够提高道路的使用寿命和使用安全性。

2.4 填方压实

高速公路路基施工的第四步是填方压实。该步骤主要是将土方填充到路基所在的位置，并使用振动压路机、滚压机等设备进行压实，使路基达到设计要求的密实度和稳定性。在填方压实中，首先需要根据测量与布线的结果，在土方开挖区域内进行路基处理，包括削平、坡度调整、边坡处理等工作。然后，采用铲车、装载机等机械设备进行土方填充，使土方填充到设计要求的高度和宽度。

在完成土方填充后，需要使用振动压路机、滚压机等设备进行压实，使路基达到设计要求的密实度和稳定性。在压实过程中，应注意控制压路机的速度和振动频率，以确保路基的质量和稳定性。在填方压实过程中需要严格按照设计要求进行操作，同时也应充分考虑实际情况，以保证高速公路的建设质量和效果。

2.5 路基验收

高速公路路基施工的第四步是路基验收。路基验收是指在路基施工完成后，对道路基础进行检查和评估，以验证路基是否符合规范要求和设计要求。路基验收主要包括路基平整度、纵横坡、压实度等方面的考核。其中，路基平整度是指路基的表面平整程度，可用直线仪或水准仪等工具进行测量；纵横坡是指路基的纵向和横向坡度，通常使用坡度板等工具进行检测；压实度是指路基的密实程度，可以通过静压式或动压式试验进行检测。除此之外，路基验收还应检查路基的排水情况、路基结构的稳定性等。一旦发现问题，应及时采取措施进行修补和处理，以确保路基达到相关的标准和规范要求。

经过严格的路基验收，可以保证路基质量的稳定性和可靠性，为道路的使用提供更好的保障。同时，也可以有效避免在后续使用过程中出现不安全和不良状况，从而更好地保障人民的出行安全和高速公路的可持续发展[3]。

3 高速公路路基施工技术的未来发展方向

3.1 技术创新和改进

高速公路路基施工技术在经历多年的发展后，虽然取得显著的成果，但仍需不断创新和改进，来提高高速公路路基施工的质量和效率。一方面，可以通过引进先进技术和设备，如采用无人机、激光扫描等现代化技术进行测量和布线，采用新型材料和设备进行土方开挖、填方压实等，可以大大提高高速公路路基施工的效率和准确性。另一方面，可以通过优化施工工艺和流程，例如，采用预制件、模块化建设等新工艺，可以减少现场施工时间和人力成本，同时提高施工质量和稳定性。总之，应加强科学研究和技术创新，不断推出适应高速公路建设需要的新技术和新材料。高速公路路基施工技术的创新和改进是高速公路建设的重要组成部分，也是提高我国公路交通建设水平和服务质量的关键。只有通过科学研究、技术创新和实践探索，才能不断推动高速公路路基施工技术的进步和发展。

3.2 智能化和自动化发展

随着科技的发展和高速公路建设的不断推进，高速公路路基施工技术也在不断地实现智能化和自动化发展。智能化和自动化技术的应用，可以提高路基施工的效率和质量，减少人力和资源的浪费，从而更好地满足人们的出行安全和高速公路建设的需求。

在路基施工过程中，可以使用多种智能感知技术，如激光雷达、红外线传感器等，对路面和路基进行实时监测和测量，以实现道路的自动化控制和管理。这些技术可以实时感知路况、快速诊断问题、自动调整机器设备的操作参数等，从而提高路基施工的效率和准确性[4]。

机器设备的自动化控制也是实现路基施工自动化的重要手段。通过对机器设备进行自动化控制，可以实现机器的自主执行和精密操作，减少人工干预和误操作的风险，提高施工的可靠性和稳定性。例如，可以使用自动化采暖系统，完成路面加热等操作；采用固定编程方式，实现机器的智能巡航和路径规划等，减少人员的操作时间，降低人员的疲劳度，提高路基施工的效率和质量。随着智能化和自动化技术的不断发展和应用，高速公路路基施工技术也将实现更高的自主、自适应性和智能化水平。通过机器学习、深度学习、云计算等技术的应用，可以实现道路施工过程的全程监测、数据分析和预测模拟，为实现智慧城市和智慧路网建设提供更好的技术支持和保障[5]。

3.3 环保和可持续性发展

在进行高速公路建设时，应考虑环保和可持续性发展。推广采用新型材料和技术，以减少对环境的影响。例如，采用再生骨料、轻质隔离带等环保材料，可以减少对天然资源的消耗和环境污染。同时，采用智能化设备、自动化控制系统等现代化技术，可以降低施工过程中的能源消耗和排放量，实现节能减排。

应加强施工管理和监督，以确保施工过程符合环保要求。例如，建立环境保护管理制度，制定环境保护措施和应急预案，严格执行环保法规和标准，加强环境监测和管控等措施，有效减少施工对环境的影响。高速公路路基施工技术的环保和可持续性发展是建设高速公路的重要组成部分，也是保护环境和推动可持续发展的关键。应通过科学管理、技术创新和实践探索，为我国公路交通建设的可持续发展提供更加坚实的基础。

4 结语

高速公路的建设质量与人民群众的生活和出行安全密切相关。为了确保每一条高速公路工程项目都能高质量完成，就需要在高速公路路基施工中，对路基施工技术进行全面的指导和监督，施工人员应严格按照国家的施工规范和工序要求，进行每个施工细节的设计和操作，确保路基主体结构施工质量，达到国家标准及施工规范要求，提高高速公路的服务年限，提升高速公路的工程设计和整体施工质量，以确保广大人民群众的出行安全。