提升中西非地区强基薄面路基填筑质量方法探讨

赵攀

摘要 文章依托科特迪瓦北部公路项目，对如何提升强基薄面路基施工质量进行方法探讨。首先介绍了此公路工程的特点及难点，其次详细阐述了提升强基薄面路基施工质量的方法，通过对原材料的选择、土料存放以及填筑过程中控制基底质量、材料分层质量、分层厚度、超宽措施、松铺系数、压实机械组合、压实遍数、过程检测等一系列方法的探讨，为后续类似工程提供参考。

关键词 强基薄面；路基填筑；提升整体质量

中图分类号 U213.1文献标识码 A文章编号 2096-8949（2024）06-0073-04

0 引言

强基薄面结构公路在非洲地区比较常见，但是由于路面结构层较薄，后续出现各种公路病害的概率偏高，因此提高红土砾料在路基本体填筑过程中的质量尤为重要。该文以中西非科特迪瓦北部区域公路路基填筑为例，从原材料的选择、土料存放以及填筑过程中控制基底质量、材料分层质量、分层厚度、超宽措施、松铺系数、压实机械组合、压实遍数、过程检测等方面详细阐述了提升路基填筑质量的方法，目的是以此为例对中西非地区其他类似工程提供施工参考和依据，提高公路整体质量和稳定性。

1 工程概述

项目位于科特迪瓦西北部的Denguélé区，由两条主线及三条连接线组成，主线基本沿A7国道、B319省道旧路走向，其中A7国道连接奥迭内市与马里边境，B319省道连接奥迭内与几内亚边境。项目是马里、几内亚连接科国北方的中西部与西南部地区的交通要道，是西非经济共同体（CEDEAO）公路网的重要部分，是马里和几内亚等国家通往科特迪瓦出海口的重要通道。

项目为中国港湾科特迪瓦奥迭内北部公路项目施工标3标段。标段由主线奥迭内至马里段PK47～PK112.2段65.2 km，以及第三条连接线MK段全线16.5 km，以及第一标段主线上一座101.8 m桥梁，共计81.8 km，工作内容包括路基、路面、桥梁、涵洞、防排水、交通安全设施等标段内所有的施工任务。其中路基填方量共计1 070 000 m3。

此公路主体由一般填方、垫层填方、底基层填方、级配碎石基层和沥青面层共5层构成，但是路面部分（底基层填方、级配碎石基层和沥青面层）厚度较小，仅43 cm，属于强基薄面结构，对于路基部分的施工质量要求较高。项目主体结构横断面图如图1所示。

2 工程特点及难点分析

2.1 特点和难点

（1）项目所处区域为苏丹型热带草原气候，11月至次年4月为旱季，5月至10月为雨季，雨季降雨频数及雨量较大，对工程质量影响较大。

（2）项目为旧路升级改造项目，路基大多为低填浅挖、半填半挖、旧路扩宽（帮宽）路段，且沿途存在多种不良地质，如浸水路堤段、水田区段、河塘过水段、硬质紧密岩石质裸露段等，施工难度和质量风险较大。

2.2 应对方案

（1）合理安排作业时间段，7月至9月大雨季期间不进行土方施工；雨季来临之前做好路基排水和防护措施；选取质量较好的红土砾料，提高压实质量。

（2）路基填筑前认真进行基底土质和承载力检测，若不符合规范要求，需要根据具体情况进行换填施工；路基填筑需选择满足设计和规范要求的填料；编制合理、适宜、有针对性、可操作性强的施工方案；加强路基帮宽段弯沉检测和沉降位移监测等。

3 提高路基填筑质量的方法

项目路基填筑总量约1 080 000 m3，大部分路段填筑高度在45～400 cm之间，没有高填方路段，但是规范对于路基的整体质量要求较高，因此项目应提高红土砾料的材料质量和填筑施工时的压实质量，以保证路基整体质量能达到设计和规范要求[1]。项目在红土砾料选择、基底处理以及填筑和压实工艺方面均采取了一系列措施，以提高路基填筑质量。具体方法如下。

3.1 红土砾料选择

在红土砾料选择方面，主要采取提高路基上层填料技术要求、提前探挖土场、提高清表质量、分层推料并攒堆等措施。

3.1.1 提高路基上层填料技术要求

按照项目技术规格书要求，红土砾料应该进行最大干密度、最佳含水率、CBR、液限等相关试验。要求对所有结构层的红土砾料，其液限值不能大于60。对于CBR的要求，一般填方红土砾料应大于5，垫层填方红土砾料应大于15，但是在实际施工过程中，对于一般填方顶最后50 cm和垫层填方45 cm全部采用CBR大于15的材料进行填筑，以提升路基填筑质量[2]。

3.1.2 提前进行取土场探挖和筛选

项目附近红土砾料资源较为丰富，且地形为丘陵，一般在地势较高区域红土砾料分布密集。派专人进行取土场选取并探挖，试验人员根据土层分布情况进行取样试验，一般取样深度为原地表以下20～150 cm，表层20 cm为腐殖土需要清除，下部每30 cm一层分别取样，根据试验结果，将合格区域内的土层进行分档，在施工过程中分档存放和使用。如图2～3所示。

3.1.3 提高清表质量

征地工作完成后，调遣推土机进行取土场清荒、清表施工。清表施工过程中要设置专人盯控推土机，注意控制清表厚度，尽量减少刮除表层优质土料，确保土料中无腐殖土等杂质，将有助于提高路基整体稳定性。

3.1.4 土场分层攒堆

土场管理人员按照试验室出具的土层数据分层取料并攒堆。上层精选红土砾料和用于垫层的较好的土料，使用推土机分层推料，下层用于一般填方的土料可使用挖掘机开挖并攒堆。每个料堆的方量避免过大，一般在300～600 m3，料堆之间要分隔开，严禁混杂。分层攒堆将极大提升现场取料的便利性，同时避免不同质量材料混合，確保现场将质量高的材料用于路基上部关键部位。如图4～5所示。

3.1.5 取样检测

土场堆料过程中，试验人员及时对已攒堆的土料取样并试验。由于红土砾料堆积过程中，其表面的砾料不断地向下滑落，导致上部砾料少，下部砾料较多，从而造成表层红土砾料不均匀，所以取样时必须使用挖掘机从料堆顶部向下挖至料堆中心部位取样。每次取料完成后要对料堆逐一插牌编号，相关试验完成后，试验室及时将料堆试验数据发予现场班组，方便使用。此方法保证了试验结果与料堆质量的相符性，从而提高了现场土方压实检测的准确性。

3.2 基底处理

在基底处理方面，主要采取基底翻松压实和换填措施，提高路基基底质量，保证上部结构稳定性。

3.2.1 基底处理前取样检测

路基填方段基底清表完成和挖方段开挖整平完成后，需要先进行基底取样检测，取样频率原则上为每200 m取1个点，如遇土质变化则适当加密。试验检测项主要为液限、塑性指数、筛分、最大干密度、最佳含水率、CBR等，其中CBR为主要参考指标。项目一般填方顶最后50 cm和垫层填方45 cm全部采用CBR大于15的材料进行填筑，因此对于原地面已经处于该区域的段落则按照CBR≥15控制（包括挖方底，即垫层底），若不处于该区域，则按照CBR≥5控制[3]。对于不满足要求的材料需要进行换填处理。

3.2.2 基底处理

（1）对于原地面低于垫层顶部95 cm以下的填方段以及其他取样检测满足要求的段落，基底处理时需要使用松土器将原地面翻松，翻松厚度约30 cm，然后按照土方填筑正常流程处理，压实完成后进行重载检测，即使用一辆满载的自卸车在路基范围内缓慢行驶，观测轮胎驶过区域的基底变形情况，若出现软弹、塌陷、拥包等破坏情况则需要重新翻拌压实，直至满足要求为止。

（2）对于原地面处于路基顶部95 cm范围内的段落（包括挖方底，即垫层底），经取样检测证明材料不符合要求，则需要进行基底换填处理。换填材料一般为两层红土砾料，每层30 cm；如遇基底为软基或有积水的段落，可在底部换填砂或片石，上部换填红土砾料封面。具体换填材料和厚度根据现场实际情况决定，如图6～7所示。

3.3 填筑和压实工艺

在填筑工艺方面，主要采取填筑材料质量逐层递增、控制分层填筑厚度、增加超宽量以及采取羊角碾压路机压实等措施，提高路基整体填筑和压实质量。

3.3.1 填筑材料质量逐层递增

根据路基整体受力情况，从上到下受力逐渐递减，因此对于材料质量要求也逐渐递减。从基底开始，要求填筑层材料质量逐层递增，为了更方便、直观地判定材料质量，将材料在试验室通过标准击实试验取得的最大干密度指标作为判定标准，即从原地面开始每层材料的最大干密度向上逐层递增，直至路基顶部以下95 cm为止，以此保证材料的质量满足路基整体受力要求。

实际施工过程中，现场班组根据试验室出具的各个土场料堆数据选取符合递增要求的料堆。由于项目附近红土砾料资源丰富，路基填筑一般选取最大干密度范围在1.7～2.0 g/cm?的红土砾料，质量更高的红土砾料留作底基层精选红土砾料使用。

3.3.2 控制分层填筑厚度

路基填筑分层厚度一般为30 cm，为提高压实质量，控制每层填筑厚度在25 cm。每层上土之前钉28 cm上土松铺桩，并在上土和摊铺整平过程中安排专人盯桩，保证松铺厚度在28 cm以内，从而保证压实后的厚度在25 cm以内。

3.3.3 增加路基超宽量

项目所处地区每年5月至10月为雨季，其中7月至9月为大雨季，年平均降雨量为1 150～1 400 mm，降雨量大且集中，对施工过程中的路基边坡冲刷损害严重，因此项目采取增加超宽量的措施保护路基主体。路基正常超宽量为每侧25～50 cm，实际路基每侧超宽量平均控制在100 cm左右，实施效果明显，对路基起到了很好的保护作用。

3.3.4 使用羊角碾压路机压实

项目初始，路基压实全部采用23～26 t的光轮压路机压实，但是经常出现压实后表面局部松散、起皮、拥包和软弹等质量通病。后续为提高路基压实质量，改用羊角碾压路机来替换部分光轮压路机，压实效果良好，同时也提高了上下层土料的黏结度。如图8～9所示。

4 结语

该文通过对强基薄面结构道路施工中如何提升路基填筑质量方法的探讨，以项目实际施工措施为例，分别采取红土砾料分层取样攒堆、提升基底处理质量、填筑材料质量逐层递增、增加超宽量以及羊角碾压路机压实等核心措施，切实提高了道路结构整体稳定性，效果良好，为中西非地区其他类似公路项目提供参考依据和实践经验。

参考文献

[1]公路路基施工技術规范： JTG F10—2006[S]. 北京：人民交通出版社， 2006.

[2]公路软土地基路堤设计与施工技术细则： JTG/T D31-02—2013[S]. 北京：人民交通出版社， 2013.

[3]公路工程质量检验评定标准： JTG F80/1—2017[S]. 北京：人民交通出版社， 2017.