探讨公路路基工程中关键施工技术

　　摘要:土方路基是公路设计中最为普遍的一种形式，其工程质量直接影响到路面工程质量及公路的使用寿命，所以应确保路基工程质量。本文结合国家有关规范及几年来的施工经验浅谈一下土方路基施工中一些关键过程的施工方法。
　　关键词:土方开挖；路堤填筑；台背回填；旧路加宽；软土地基；
　　一、土方开挖
　　挖掘包括所有土方挖掘和岩石挖掘，这些挖掘在划定界线内进行，所有挖掘出的土的清除、运输、适当利用和处理都要依照图纸上的开挖线、水平线、坡度尺寸及截面并按业主要求支实施。
　　路堑开挖。路堑施工就是按设计要求进行挖掘，并将挖掘出来的土方运到路堤地段作填料，或者运往弃土地点。它虽然不象路堤填筑那样有填料的选择和分层压实的问题，但是路堑是由天然地层构成的，天然地层在生成和演变的长期过程中，一般具有复杂的结构，处于地壳表层的路堑边坡开挖暴露于大气中，受到各种人为因素的影响，比路堤边坡更容易发生变形和破坏。路堑的开挖方式有：
　　1.横挖法
　　从路堑的一端或两端按横断面全宽逐渐向前开挖。这种方法适用于较短的路堑。路堑深度不大时可以一次挖到设计高，路堑深度较大时可分成几个台阶开挖。
　　2.纵挖法
　　沿路堑纵向将高度分成不大的层次依次开挖，纵挖法适用于较长的路堑。纵挖分以下几种方法：
　　①分层纵挖法：路堑的宽度及深度都不大时可以按横断面分层挖掘。
　　②通道纵挖法：路堑的宽度和深度都比较大，可沿纵向分层，每层先挖一条通道，然后开挖两旁，通道可作为机械通行或出口路线，以加快速度，如路线很长可以在适当位置将路堑的一侧横向挖穿，分成几段，亦称为分段纵挖法。
　　3.注意的问题
　　无论采取哪种开挖方法，在挖掘时都应该利用挖掘机把边坡做好，也就是在挖掘的过程中边挖边做坡，否则，一旦挖掘机深度过大机械将无法做坡，给施工造成困难，因此在挖掘过程中，测量人员应该及时按照图纸要求把开挖边坡线放好，力争利用机械一次做好边坡。
　　二、路堤填筑
　　在路堤填筑前首先对原有地面进行清理，对于存在的不平之处应首先予以整平然后进行碾压（填前碾压）达到规定的压实度。对于需要填筑的地段坡度较大时应首先从低处填起分层填筑，并应在原有坡面上修筑台阶以利于新旧土的结合，台阶宽度应在1米左右，厚度应根据分层填筑的厚度加以确定。
　　1.测量放线
　　①恢复中线控制点。
　　②测设中线控制桩。按20-25米整桩号和曲线起止点等控制中心的各点测设，桩面用红漆写明里程桩号。木桩的习惯用法是：方桩用于控制中心准确位置，并可以在桩顶定钉，钉顶的标高与路面设计标高平齐，顶面涂红漆，在中心线垂直方向1米以外钉标志桩，并写上里程桩号，写有里程的一面朝向中心方木桩，其它中心桩用扁形或圆形木桩，垂直钉入桩位处，上露一半多，写有里程桩号的一面要面向起始方向。
　　③根据近似计算结果，测设路基边坡线，测量出各桩左、中、右三点的高程，做好记录，计算出各桩号左右两侧的路基填筑高度。
　　④按路基顶面设计宽度加余宽30-50cm放边线点，再用白灰沿边线播撒形成两条白色边线作为填土范围的明显标记。
　　⑤分层计算路基的设计宽度，以备在施工中根据进度随时放填土边线，满足施工需要。
　　2.施工一般应采用全幅施工，采用半幅施工时，要注意两幅路基沉降时间不同，最终沉降量发生的时间不一致，有可能发生不均匀沉降。
　　3.布土
　　合理的土方调配和运土路线是非常重要的，应根据取土场位置及地形确定经济、合理的运土路线，布土时应根据压路机能达到的压实度（或规范及业主同意的厚度）计算卸车数量。
　　4.按规定厚度进行摊铺，一般情况如用推土机摊铺，虚铺系数为1.2-1.3，如用平地机摊铺，虚铺系数为1.1-1.2。由于土质不同，应根据实际情况确定虚铺系数。
　　5.平地机整平
　　当一段落（50米以上）由推土机摊平并经复测符合要求时就可用平地机进行工作。平地机整平方法是由路中开始向道路两侧推进，如此往返三次，一般就可以达到平整度要求，在平整时注意路基的纵坡和横坡，尤其是在雨季应适当加大横坡（3%-4%），以利排水。
　　6.路基碾压
　　其方法是：第一遍用震动压路机静压进行稳压，然后再震动压实，具体要求是：
　　①直线段和大半径曲线段，应先压边缘，后压中间；小半径曲线因有较大超高，碾压顺序应先低后高。
　　②压路机碾压轮重叠宽为1/3-1/2。
　　③碾压遍数应由试验控制，一般震动压路机约6-8遍。
　　④压路机行驶速度过慢影响效率，过快影响压实效果，一般光轮压路机速度为2-5公里/小时，震动压路机3-6公里/小时。
　　⑤影响压实效果的因素包括含水量、土类以及压实功能。在现场主要是控制含水量，经验证明土壤的实际含水量在最佳含水量正负2-3%时进行碾压效果最好。如果填料含水量过大，应考虑将土摊开晾晒，待接近最佳含水量时再进行碾压。若因工期关系没有时间晾晒时可考虑掺拌石灰或适当减少填筑厚度，这可能造成成本增加。以下是不同土类压实时最大容许含水量(用最佳含水量的倍数计)供参考。
　　土名 压实度98% 压实度95%
　　细砂、粉土质砂 1.4 1.6
　　轻亚砂土、粉土 1.3 1.4
　　重亚砂土、轻亚粘土 1.2 1.3
　　粉质亚粘土、粘土 <1.2 <1.2
　　三、构造物台背回填
　　构造物台背回填质量直接影响到路面质量，填筑不好会出现沉降差，发生跳车现象，影响行车速度、舒适与安全，甚至会影响构筑物的稳定。解决这一问题的关键是选择适当的填料及填筑方法：
　　1.填料：应选择渗水性较强的砂石料，从路基底一直填到结构物顶。涵洞填到盖板顶，桥梁填到桥头搭板底，挡土墙内侧填到路面底基层底面。
　　2.填筑范围：桥梁台背后上部距翼墙尾端顺路线方向至少为台高加4m，下部路基础内缘至少为3m；涵洞两侧不小于孔径的2倍；挡土墙内侧不小于50-80cm宽。
　　3.填筑方法：路堤土填筑完成后，检查结合部位的压实度是否合格。然后挖成台阶，台阶高度小于30cm，长度大于50cm，分层填筑，分层压实，压实机具采用小型压路机或打夯机。
　　4.填土时应从构造物两侧均衡填筑，避免对构筑物形成楔形压力。应等构筑物砼强度达到70%时进行填筑。填筑高度应至少高出构筑物50cm以上，才可从构造物上部通过车辆。
　　四、旧路面加宽土方填筑
　　为使新旧路基紧密结合，加宽之前，旧路边坡需挖成阶梯形，然后分层填筑，层上层夯，使之密实。阶梯宽度一般为1米左右，阶高约0.5米。
　　在实际施工中经常遇到加宽的旧路原有路面较窄，并且还要保证交通畅通，如果修筑台阶势必造成原有旧路更窄，不利交通畅通，在这种情况下为了保证填筑质量，首先应尽量选择与旧路填料相同的材料，这样由于材料比较接近容易结合。其次，由于不能修筑台阶，因此在新旧路基结合部一定要加强夯实，压路机压实不到的边缘应该用小型夯实机具夯实。同时可以考虑铺设土工格栅，近几年来，我市一些大中修工程如九园、通唐等公路均有成功的经验。检验压实度时，应该重点检测新旧结合部位。
　　五、软土地基路基施工
　　所谓软土，从广义上讲，就是强度低、压缩性高的软弱土层。在软土地基上修筑路基，若不加处理，往往会发生路基失稳或过量沉陷，导致公路破坏或不能正常使用。习惯上常把淤泥、淤泥质土、软粘土总称软土。软土的特性主要表现为天然含水量高、孔隙比大。含水量在34%-72%之间，孔隙比在1.0-1.9之间，饱和度一般大于95%，液限一般为35%-60%，塑性指数为13-30。
　　1.软土地基常用的加固方法：
　　当路基经稳定验算或沉降计算不能满足设计要求时，必须对软土地基进行加固，加固的方法很多，常用的方法有：
　　①塑料排水板：塑料排水板是带有孔道白板状物体，插入土中形成竖向排水管道。因其施工简单、快捷，应用较为广泛。最大有效处理深度18米。
　　②砂井：砂井是利用各种打桩机具击入钢管。或用高压射水、爆破等方法参地基中获得按一定规律排列的孔眼并灌入中、粗砂形成砂柱。由于这种砂井在饱和软粘土中起排水通道的作用，又称排水砂井。砂井顶面应铺设垫层。以构成完整的地基排水系统。砂井适用于软土层厚度大于5米最大有效处理深度18米。
　　③袋装砂井：井径对固结时间的影响没有井距那样先敏感。但一般砂井如果井径太小，既无法施工，也无法防止因地基变形而断开失效。因此，现在广泛采用网状织物袋装砂井，其直径仅8cm左右，比一般砂井要省料得多，造价比一般砂井低廉，且不会因为施工操作上的误差或地基发生水平和垂直变形而丧失其连续性。最大有效处理深度18米。
　　④排水砂垫层：排水砂垫层是在路堤底部地面上铺设一层较薄的砂层。将水从砂层中排出去。最大有效处理深度，路堤极限的2倍。
　　⑤土工织物铺垫：在软土地基表层铺设一层或多层织物，可以减少路堤填筑后的地基不均匀沉降，又可以提高地基的承载力，同时也不影响排水。对于淤泥之类高含水量的超软地基，在采用砂井及其它深层加固法之前，土工织物可作为前期处理，以提高施工的可能性。
　　六、结束语
　　总之，了解和掌握土方路基工程一些关键过程的施工方法以是保证工程质量的前提，在具体工程的施工中，我们还需要根据实际情况，因地制宜，灵活采用各种方法，不断学习总结更加先进的科学技术、管理经验，真正做到“精心组织、科学施工”以满足规定要求。

《探讨公路路基工程中关键施工技术》

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