分层压实填筑技术在高速公路路基施工的 应用探析

郭维仁

摘要：高速公路路基塌陷、承压力不足等病害，是高速公路建设项目常见质量问题，为达到提升高速公路路基工程预期施工质量的目的，基于具体工程实际，论述路基分层压实填筑实施前的准备工作，并分别从路基填筑施工技术应用及路基分层压实施工技术应用两方面展开研究，以期为提升路基基础强度和结构承载稳定性提供帮助。

关键词：填筑施工；分层压实；高速公路；施工要点

0   引言

路基施工是高速公路重要的施工工序[1]，路基建成后既应满足长期承载路面车辆动载荷的传导作用，还应满足承载路面结构重量的需求，所以通过有效技术手段，提升高速公路路基的支撑承载稳定性非常必要。为满足高速公路路基建设要求，常采用分层填筑、分层夯压及分层检测等措施，加强高速公路路基施工质量提升，达到预期基礎强度和承载稳定效果。

1   分层压实填筑技术实现原理

1.1   分层压实工艺实现原理

分层压实工艺的实现是对路基材料自下而上的填筑、压实操作，在每完成一层填筑作业后，即利用压实机械在施工路基区域来回往复行进，进行重复土基压实作业[2]。通常分层压实可分为振动压实和静压实工序。土基填筑操作起始于最底层，每层填筑完成后使用重型压实机械实施振动压实工序，直至此层土基结构稳定，然后利用胶轮压路机实施静压实工序。

压路机作业速度保持在1～3km/h范围区间，直至此层土基表面平整、压实度满足需求。如有缝隙、坑槽等情况，需由人工填充压实处理。分层压实实施中，应科学控制压实次数。如压实次数超限，不仅不能提升压实效果，还会增加施工成本。如压实次数不足，则会影响后续公路路基的承载效果，导致路面的非均匀性沉降。

1.2   分层强夯工艺实现原理

分层强夯工艺实现原理是通过夯压锤对路基进行锤击，将锤击产生的表面波、横波、纵波传导至地基土层，进而起到夯实加固的效果[3]。夯压锤的波强参数决定了路基的压实度，由于波具有反射特性，一旦纵波触及路基底部，会从下至上对路基中间土层实施加固作用。波传导至路基顶端形成松弛态，然后又从上至下形成传导，对路基顶端形成一波加固作用。经过强夯波的反复作用，实现路基土层的加固作用。

分层强夯施工时，应依据土质的松铺系数和松铺厚度确定击实能。检验完成高填方公路路基标高参数后，实施路基击实位置布施。通过查看夯击压实结果，选择强夯机提升高度及质量参数。对公路路基压实操作时，如发现路基土层存在松动情况，应立即对击实能实施调整，以保证强夯压实效果。

2   工程概况

某高速公路项目建设规模为双向四车道，最高限速为120km/h，整体公路路线总长为31.9km，依据工程设计，公路路基施工宽度为27.5m。据工程施工前期勘测可知，此路段高速路施工项目路基土质主要为软土路基，由于年度降雨频繁、周围河道水系发达，导致上游位置泥沙时常涌入下游区域，进而形成高速公路施工区路基的泥沙土质环境。

如选取换填法进行路基施工会大大增加施工投资，综合考量后，决定选择碎石材料作为公路路基的填筑材料。为有效提高承载稳定性，达到路基的设计强度，选择分层压实填筑施工工艺作为路基总体施工技术。

3   路基分层压实填筑实施前准备工作

3.1   路基表层清洁处理

划定标记高速公路路基的实际施工区域，利用挖掘机械将区域内垃圾杂物的全部清除工作，如发现土质中包含有较大范围腐殖土土质，应适度加深土质清理深度，并利用压实机械做压实处置，以确保在以后的路基施工中保持较好的承载功能。

3.2   路基坡面基底区域处置

针对路堤填筑作业时，首先进行路基底部基础区域的坡面修正处理，待其满足设计方案要求后实施正式的填筑施工。如果路基坡面横向坡度＜1：5，应先对坡面树根、杂草等做清除处理，进而实施坡面挖掘。将坡面基础面挖掘宽度控制在1.5～2m区间，将坡面台阶顶面区域向内倾斜度控制在2%～4%区间[4]。

3.3   确定路基压实测试及实施技术参数

选取具备代表性路段实施试验测试，依据试验结果选取施工技术参数，主要包括参建机械型号、材料压实度、材料松铺厚度等，以为后续的高速公路路基施工做准备。

4   高速公路路基填筑施工技术应用

依据本高速公路建设项目的实际情况，参照具体施工软土地质环境及路基填筑工艺特征，将路基填筑设计方案确定为横向全宽水平分层填筑施工工艺，以确保高速路基的填筑稳定效果和填筑强度性能。

4.1   路基布料施工

路基布料施工作业时，利用石灰料划定方形区域格，使用挂线实施布料量控制。针对土质路基施工区域，每层材料布控厚度应低于0.3m。配合使用水准仪器验证路基平面的平整度，以检验路基的填筑压实质量。单层路基填筑、压实作业完工后应立即实施质量检测，检测合格方可实施下一层作业[5]。

高速路基路堤边缘区域相对稳定性较差，布料作业时，两端区域应做适量延伸。路堤坡角区域每20m距离应顺次插入花杆标注，花杆间采用白线连接，以此作为路基坡脚区域的基准点和基准线。在对布料摊铺施工时，应安排专人进行操作指挥，并协调施工中摊铺机械、土石装运机械的调配工作，以确保路基布料施工的有序进行。

4.2   路基材料回填整平施工

将铺装材料卸至对应施工区域后，应利用推土机实施路基表面的整体推平作业，并使用平地机做进一步平整处理。施工期间，应随时检测摊铺材料的松铺厚度参数，同时应科学控制摊铺材料的含水量参数。依据路基材料测定出的含水量值，形成对应的含水处理方案，如路基材料含水量偏低，应做适当的洒水；如路基材料含水量偏高，应做适当的晾晒及排水。

5   高速公路路基分层压实施工技术应用

5.1   分层压实技术应用要点

5.1.1   路基材料填筑

实施填筑材料的压实作业时，应秉承“由慢至快、由静至动”的原则，即先利用20t级振动压路机实施静压作业，随后利用平地机完成二次整平。填料操作过程中应严格控制填料的含水量，以保证后续压实作业的实施效果。振动压路机作业时，前后轮重叠距离应达到0.5m。控制相邻压实路段间内侧竖向重叠间距在2～4m间，防止出现漏压情况。参考碾压测试结果，保证实施4～6遍的压实作业。

5.1.2   分层压实

完成路基材料的填筑后，应按照先两侧、后中间的压实顺序完成压实[6]。在压实施工实施前，应完成路面平整度处理，确保中心线区域至路堤两端区域呈2%～4%的坡角。路基分层压实施工中，应严格控制路基压实度，防止路基出现不均匀性沉降病害。同时，还应借助附加试验法，准确获取分层压实工艺实施过程的重要技术参数，分析技术参数值，并将其作为后续施工的参考。

5.1.3   检测

分层压实作业过程中应随时检测路基水平、竖直方向的压实度，并控制分层压实作业面的结构稳定及平整度，通过每层的反复不断填筑压实操作实现路基路面结构强度满足施工方案设计要求标准，并实现强度的不断提升。

5.1.4   强夯作业

强夯作业前应做试夯操作，并确定夯击高度、单点夯击次数、夯锤深度、夯击间歇时间等，确定好夯击方案后实施强夯作业。强夯作业时，首层夯锤提升高度为应为8～12m区间，后续每层夯锤提升高度应控制在8m，直到高度到达路堤顶部。应严格依据试夯所确定的参数实施作业，完成每层夯实后应对场地实施平整。

5.2   分层压实施工质量控制

5.2.1   控制高速公路路基表面含水量

高速路路基压实作业前，应整体勘察分析作业区域的地质情况，检测高速路基土体的含水量参数，如检测含水量不符合压实施工标准，应及时进行处置，否则将影响后续压实施工的整体结构稳定。分层压实路基含水量参数的检测主要包括土质的黏性参数、土质摩擦系数、土质结构凝聚力、路基表面混合料含水量等，通过科学手段控制路基含水量等参数满足设计要求，以有效提高路基结构稳定性，达到项目路基整体施工质量要求。

5.2.2   控制拌和料搅拌质量

高速路路基分层填筑压实作业填筑前，应严格管控混合料拌质量。对混合料中各类砂石材料的用量，进行科学精确的配比计算，并依据路段、等级的差异化科学调配施工材料用量，确保高速路基填筑压实施工符合设计要求。搅拌机械在拌和混合料时，参照工程实际掺入对应功能的添加剂。掺入前应做配比试验及用量计算分析，确保添加剂用量满足最优提质提效功能。

5.2.3   控制填筑材料分层压实质量

高速公路路基填筑過程中，应做好路基结合面的处置工作，对不同施工路段结合面区域进行针对性处置。依据设计规范实施路面坡度施工，控制路面坡度在1：5～1：3区间范围。对各层结合面的下一层作业时，应先做洒水处理，并实施凿毛，以避免发生干燥夹层质量缺陷。

为达到高速公路路基设计要求质量等级，应依据设计施工方案确定每层压实层厚。实际分层压实填筑施工中，应准确检测路面的层厚。检测时，应在路基表面每间隔20m位置设定3～5个高程测定点，通过测算、分析路基路面厚度，验证分层压实填筑施工质量，确保路基结构稳定。

实施连续分层压实填筑施工期间，如需长时间停工，应参考施工场地气候等外部环境因素，对高速路路基施工作业面实施针对性的表面覆盖。待复工后将表面覆盖物全面清理干净，并检测作业面符合施工条件后，方可再次实施分层压实填筑施工。

5.3   分层压实施工质量检测

5.3.1   压实质量检测

在完成全部压实作业后，应利用灌砂工艺对高速公路路基表面的压实质量实施检验，每隔200m应选定3～4个检验点，根据不同检验点特征判定对应路段路基的压实程度值，并对比实际质量抽检结果与判定值是否相符，满足设计要求后方可进入下一检测环节。路基压实质量检测如图1所示。

5.3.2   路基路面外观检测

分层压实填筑施工完成后，还应进行外观检测，如需要应及时完成外观处理，以保证高速路面外观误差在标准范围内。同时，应以施工图纸为依据，检测高速路路基宽度、中心点区域基层厚度等外观检测，确保外观符合设计要求。

6   结束语

在高速公路路基施工中合理应用分层压实填筑技术，可有效解决路基塌陷、承压力不足等质量问题，全面提升公路工程基础强度和路面结构的稳定性，达到提高高速公路路基工程施工质量的目的。本文在分析分层压实填筑技术实现原理基础上，结合工程实际论述了路基分层压实填筑施工前的准备工作，并从路基填筑施工及路基分层压实技术等方面展开系统研究，以期为相关高速公路路基施工效果提升提供借鉴。

参考文献

[1] 梁海，骆天文.大面积夯压组合深填填石场地施工技术研究[J].四川建材，2020，46（6）：134－135+137．

[2] 刘童.高速公路路基分层填筑施工技术研究[J].交通世界，2021（15）：120-121.

[3] 李泽涛.阐述高速公路风积沙路基填筑施工工艺[J].建材与装饰，2020（17）：251+253．

[4] 郑瑞海.高速公路路基分层填筑技术研究[J].公路交通科技（应用技术版），2018，14（3）：36-38.

[5] 曹安.高速公路路基分层填筑施工技术[J].交通世界，2020（32）：79-80.

[6] 刘国平.公路项目施工中的路基分层填筑技术[J].低碳世界，2020，10（5）：140+219．