路桥工程中路基分层压实技术应用及质量控制研究

摘要 文章对路桥工程路基施工展开研究，采用分层压实技术，结合案例工程实际情况，制定了路基压实施工方案，阐述了各环节主要作业内容，最后对路基压实质量进行了检测：压实1遍后各测试点之间压沉值的最大差值为0.7 mm；压实2遍后的最大差值为0.7 mm；压实3遍后的最大差值为0.8 mm；压实4遍后的最大差值为0.9 mm；压实5遍后的最大差值为1.2 mm；各测试点断面的平均沉降差值均≤2 mm，说明经分层压实施工，施工段路基已达到技术标准。

关键词 路桥工程；分层技术；压实；质量要点

中图分类号 U416.1 文献标识码 A 文章编号 2096-8949（2024）17-0042-03

0 引言

随着我国公路建设事业的蓬勃发展，路桥工程数量不断增加，项目途经复杂地质情况越来越多，因此路基施工质量的重要性也在逐步提升。在路桥工程施工中，路基分层压实技术能够提高路基强度与稳定性，采用分层压实技术可以避免路基出现不均匀沉降与裂缝问题，更好地抵抗自然环境与车辆荷载的作用，延长公路的使用寿命，对于提高公路质量具有重要意义。

1 路基分层压实技术

在公路、铁路、桥梁施工中，为保证路基质量，应使用各种填料进行路基密实处理，以提高路面路基的稳定性与承载能力。同时配合压实作业，使土体颗粒在挤压作用下互相嵌挤、颗粒之间更加紧密，增加单位体积内的颗粒总量，有助于提高材料强度与密实度。分层压实技术是在传统压实施工基础上，对路基填料采取分层压实的方式，使整体获得更好的干密度状态，长期使用不会产生路基分离或沉降现象。

路基压实质量通常用压实度数值表示，即为路基经过分层压实处理后，获得的实测干密度与实验室最大理论干密度的比值，公式如下：

K= ρd ρdmax （1）

式中，K——公路路基压实度（%）；ρd——施工压实后的干密度（g/cm3）；ρdmax——实验室最大理论干密度（g/cm3）。

2 工程概况

研究以某路桥工程为例，该工程线路全长31.9 km，设计为双向四车道，公路最高速度为120 km/h。根据勘测结果可知，施工段路基宽度为27.5 m，线路途经大部分软土路基，受常年降雨、河道水系的影响，公路施工段路基将形成泥沙土质，容易引发路基沉降、塌陷等病害问题。鉴于此种情况，若选择换填法施工则会产生很大投资，因此选定碎石材料填筑的施工方式，同时搭配路基分层压实技术，使路基达到预期强度，提高案例工程的路基承载质量与稳定性。

3 路基分层压实技术施工方案

路桥工程施工中，路基分层压实步骤分为准备工作、路基布料施工、材料填筑、分层压实、路基水平检测、强夯作业与沉降差值观测等，具体流程方案见图1所示：

3.1 准备工作

公路路基施工前应做好各项准备工作，保证施工现场清洁，根据施工方案与现场勘测情况，调整具体施工参数，主要内容如下：

（1）公路路基表层清洁。根据工程项目方案划定施工区域，提前清除区域内的垃圾杂物，如果存在腐殖土质区，也应提前清理换填，适当增加土质清理深度，随后用机械完成初步压实，为后续施工提供承载支持[1]。

（2）路基坡底基底处理。对公路路基坡面进行预修正，按照填筑施工技术要求进行调整。根据路基坡面陡峭程度，如横向坡度≤1∶5时，先应实施坡面挖掘，清除杂草与树根，基础面挖掘宽度通常为1.5～2 m，保证坡面台阶向内的倾斜角为2%～4%。

（3）明确施工参数与机械设备。根据施工方案做好技术设施、机械设备、操作人员的准备工作，具体如表1所示：

3.2 路基布料施工

先用石灰料提前画好区域格，将路基施工段划分为多个部分，每部分进行布料施工，用挂线方式控制布料量，例如在软土路基区域，应将每层布料厚度控制在0.3 m以内。敷设完毕后，用水准仪器检测路基路面平整度，单层路基填筑与压实作业应在布料施工基础上进行，每层质量确认后方可进行下一层施工。对于路基边坡稳定性较差的软土地基地域，布料施工时应尽量延伸，使布料覆盖到路堤坡脚，每隔20 m用花杆标注，作为路基坡脚的基准线[2]。

案例工程施工段属于软土路基，土质长期受到河流冲击与地下水流影响，路基地层主要是河流中下游发生大量堆积，细粒土占据大部分。因此采用细粒土、水泥土相结合的填料方式，根据路面底面深度，确定相关压实度情况，具体如表2所示。

3.3 路基材料填筑

填筑材料到场后，对施工现场整平处理，用平地机将现场路基平整度控制在工艺范围内，随后进行路基材料的回填整平，其间应重点关注材料的松铺厚度，根据技术标准控制路基材料的含水率，如果含水率较低，则应进行适当洒水；如果含水率过高，则应进行晾晒处理。为使填筑料与原路基土质充分结合，应提前在施工现场提取部分土样，称重后约为9 560 g。采用筛分法进行颗粒分析，孔径尺寸分别为60 mm、40 mm、20 mm、10 mm、5 mm、2 mm，进行粗筛分析，获得试验土样的累计留土质量情况，具体如表3所示。随后进行孔径尺寸分别为2.0 mm、1.0 mm、0.5 mm、0.25 mm、0.075 mm的细筛分析，具体如表4所示。

路基材料填筑阶段，应按照“由慢至快”的原则，逐渐提升填筑施工效率。使用振动压路机静压作业，随后用平地机进行二次整平处理。填料中应关注材料的含水量，避免对压实作业构成影响。在振动施工中，压路机前后轮的重叠距离应为0.5 m，相邻路段的竖向压实应重叠为2～4 m，避免两个施工段中间的漏压，对整体路段进行4～6次的碾压作业[3]。

3.4 分层压实

分层压实是提高路基填料密实度的关键，根据实际情况采取多次压实结合的技术方式，应时刻关注路基水平、竖直方向的压实度，根据施工效果与结构稳定性，调整每层路基的压实参数。分层压实施工步骤如下：

（1）按照先两侧、后中间的顺序进行路基压实，确保施工段中心线至路堤两侧坡脚为2%～4%。

（2）严格控制每层压实质量，防止路基不平或不均匀沉降现象。

（3）准确记录每层压实施工的技术参数，为后续压实作业提供参考。

压实施工中松铺厚度应设定为36 cm，碾压工艺为压实5遍：先静压1遍，然后弱振1遍，再强振2遍，最后静压1遍进行收面。在此过程中，压路机应始终保持匀速行驶，速度为1.5～2 km/h。

3.5 路基水平检测

对公路路基的水平面与竖直面进行检测，以了解施工段各区域的路基压实度。选取多个试验点，将路基沉降数值进行汇总，得到施工段整体路基的压实结果。反复进行填筑压实作业，直到路基路面结构强度达到技术标准。现阶段公路路基施工中，常用的路基压实度方法有贝克曼梁、承载板法、FWD法以及落锤弯沉仪测试法等，各种方法的具体要求如表5所示。从表5可以看出，落锤弯沉仪检测法不仅1人就能操作，而且压实检测所需时间仅为1～2 min，且具有较好的准确性。因此，案例工程将采用此方法对路基分层压实结果进行检测。

3.6 强夯作业

分层压实路基检测完毕后，进行表面强夯处理。根据施工方案确定夯击高度、次数、垂度以及间歇时间。首次强夯时将锤头提升至8～12 m，随后每次强夯的锤头提升至8 m的高度，路基夯实后进行现场检测并进行整平处理[4]。

3.7 路基沉降差值观测

路基沉降差值观测，是对案例施工段中的多个压实区域进行的分别检测，不仅能够明确各施工区域的路基压实质量，还能对施工段整体的压实情况作出综合分析。

首先对路基土样的含水率进行检测，对检测盒子的质量、湿土质量、干土质量以及水分质量进行汇总，求出含水率，具体如表6所示。根据表6的检测结果可知，三组试件的含水率分别为8.2%、8.1%与8.3%，均值为8.2%，符合路基压实后的含水率技术指标。

其次对路基压实后，对各结构层的厚度0d6bc0dac4e2b2cfb6562f2975a395c411c72bb1fd30594e51b7c560321d7635与压实度情况进行检测，推算出各结构层的回弹模量，具体结果如表7所示。由表7可知，当结构层压实度较低时，回弹模量数值也较低；随着压实度的增加，回弹模量数值也在逐渐增加，说明压实度与回弹模量成正比关系。

最后是对路基压实沉降量差值进行检测，在案例施工段中选择5个测试点。在不同压实次数下，对各断面的压沉值进行测量，结果如表8所示。分层压实作业开始后，随着碾压次数的增加，碾压沉降差值的变化较大，且逐渐趋于稳定状态。各测试点在碾压1～5遍时，压沉值由≤10 mm增长至30 mm左右，说明随压实次数的增加，路基内部结构稳定性得到逐步提升。

根据上表可知，在压实1遍后，5个断面测试点之间压沉值的最大差值为0.7 mm；压实2遍后最大差值为0.7 mm；压实3遍后最大差值为0.8 mm；压实4遍后最大差值为0.9 mm；压实5遍后最大差值为1.2 mm，测试点断面平均沉降差值均≤2 mm，说明经分层压实施工，施工段路基已达到技术标准。

3.8 路基分层压实施工质量保障措施

路桥工程施工中，应加强对“人机料法环”等环节的质量管控，保证各类机械设备的正常使用状态，操作人员经过技术考核后才能上岗，还应严格管控材料应用质量。各施工段应提前进行软土路基的土壤检测，根据土质成分设计混合料配比方案，掺入适当的添加剂，加强对填筑材料的质量把控。同时，为满足公路路基设计的质量等级，应提前确定好各层压实厚度，准确记录路基压实数值，施工区域内每隔20 m均要放置3～5个高程测定仪器，实时监测路基施工质量情况，以加强路基的结构稳定性与承载能力。

4 结论

综上所述，该研究在实际工程中引入路基分层压实技术，提出针对性的路基施工方案，具体为路基布料施工、材料填筑、分层压实、路基水平检测、强夯作业与沉降差值观测等。施工结束后对路基各项指标进行了检测，结果如下：各试验点的路基含水率为8.1%～8.3%；回弹模量为464.9～492.3 MPa；测试点断面平均沉降差值均≤2 mm。证明分层压实施工可以提高路桥工程质量，能够为公路事业发展提供安全保障。

参考文献

[1]石飞，王永胜，程杰.路床水泥土施工技术在鲁西南地区的应用研究[J].交通科技与管理，2023（23）：145-147.

[2]叶茂盛.路桥施工中路基不均匀沉降的处理方法分析[J].运输经理世界，2023（14）：112-114.

[3]桑丽.施工过程中路基与桥梁过渡段施工技术探究[J].建材发展导向，2022（24）：178-180.

[4]王茜，赵翔.气泡混合轻质土在路桥过渡段施工应用中的沉降变形分析[J].内蒙古公路与运输，2021（4）：14-16+39.