高速公路路基填筑质量控制与软基处理

摘要：随着我国社会主义市场经济的快速发展，国家对基础设施的投资力度不断加大，高速公路建设取得了举世瞩目的成就。但是，随之发生的一些工程质量问题也引起了社会各界的高度重视。而高速公路的路基质量对高速公路的使用性能影响较大，因此加强路基施工质量控制就显得尤为重要。本文分析了路基施工的总体要求，提出了保证路基施工质量的措施，并探讨了软弱地基的几种处理方法。

关键词：路基施工控制措施软基处理

中图分类号：U213.1文献标识码： A 文章编号：

路基是高速公路主体工程，是路面的基础，承受由路面传递下来的行车荷载，它贯穿高速公路全线，与桥梁、隧道相连构成高速公路整体。路基工程的质量对公路的质量和运营具有十分重要的影响，路基质量差，将引起路面沉降变形破坏，增加养护维修费用，影响行车安全和舒适。所以说如果没有坚固、稳定耐久的路基就没有稳固的路面，因此，路基工程作为重要的施工部位，在施工过程中必须采取一系列科学措施确保其质量。为了能确保路基施工质量，除了对路基进行合理的设计外，应严格地按照施工技术规范实施，才能使路基质量得到充分的保障。

一、路基施工总体要求

影响路基稳定性的因素主要包括自然因素和人为因素。自然因素主要是地形、气候、水文与水文地质、地质条件、植物覆盖等。人为因素主要指荷载作用、路基结构、施工方法、养护措施等。高速公路路基在进行路基施工时应针对不同的路基项目采取不同的具体措施，要严格按照规范施工，克服不利因素影响，确保工程质量。

1.1为防止路基结构在行车荷载及自然因素作用下发生整体失稳,发生不允许的变形或破坏，必须因地制宜地采取一定的措施来保证路基的整体稳定性。

1.2为保证路基在外力作用下，不致产生超过容许范围的变形，要求路基具有足够强度。

1.3因为地面水和地下水破坏作用，高速公路路基强度将会因此降低。为保证在最不利的水温状况下，强度不致显著降低，要求路基应具有一定的水温稳定性。

二、高速公路路基填筑质量控制措施

（一）施工前的准备

首先，要全面熟悉掌握施工设计图纸和工程质量标准，并到施工现场调查核对，准确掌握实际的工程量，同时做好土石方调配计划，并从工程的整体要求上进行地基建设的施工计划；其次，及时的进行施工测量放样，内容包括导线、水准点复测，放出路基边缘、坡角等位置；最后，为保持路基施工场的排水系统顺畅，可以结合永久排水设施的要求，修建临时路基施工排水沟。

（二）路堤基底的处理

清除树根、草皮。路堤基底清理后要进行压实。在深耕地段，应将土翻松、打碎、凉晒，再整平、压实。经过水田池塘、洼地时，根据具体情况采用排水疏干、换填、抛石挤淤等处理措施，确保路堤的基底具有足够的稳定性。当路基稳定受到地下水影响时，应在路堤底部填以水稳性优良，不易风化的砂石材料或用无机结合料（石灰、水泥等固化材料）进行加固处理，使基底形成水稳性好的厚约50~100cm的稳定层。当原地面纵坡大于12%或横坡陡于1：5时，应按设计要求挖成台阶。

（三）填料试验与击实试验

就填筑路堤而言，最合适的土是砂砾土、砾土及亚砂土。这些土的内摩阻力小、粘结力小、渗水性强，其天然含水量接近最佳含水量，容易压实，又有足够的强度、稳定性，遇水不致过分软化。用这些土作填料不易引起路基沉陷。不过在施工前，均应对填筑土进行以下试验，即液塑限、塑性指数试验；颗粒大小分析试验；含水量、密度、相对密度试验；土的重型击实试验（以确定最大干实度和最佳含水量）；土的强度CBR试验（值）；土的有机质含量及易溶盐含量试验等，以确定其能满足路基填筑的要求。

（四）压实度控制

1.保证土的最佳含水量

土的最佳含水量是由土的击实试验确定的（如图一）。含水量的多少直接影响着土的压实度。在施工中，将含水量控制在与最佳含水量±2%范围内。过多过少都不合适，土的含水量过多，压实度必然小，会造成路基呈现弹簧土；含水量过小，难于碾压密实，压实度也难以达到规范要求。

图一：含水量及最大干密度试验

2.合理选用压实机具

压实机械宜选用自重不小于18t振动路机，土层填土厚度以不超过30cm为宜，分层铺筑压实。施工中尽可能采用重型压实机具进行施工，对于同一类土来说，采用轻型压实所得出的最大干密度较采用重型压实得到的最大干密度小，而最佳含水量又较采用重型压实的大，现行普遍采用的重型压实所匹配的压实机械如50t震动压路机每层压实厚度不超过50cm，而采用吨位更大的羊角碾时，它的压实功可以增加，而其所能达到的压实度可以进一步提高，同时由于压实功的增加，施工时土的含水量又可以降低。

3.掌握压实方法

直线路段，压实应先边后中，以便形成路拱，先轻后重，以适应逐渐增大的土基强度；先慢后快，以免松土被机械推动。同时应在碾压前先整平由路中线向路堤两边整成2％~4％的横坡。在弯道部分碾压时 应由低的一侧边缘向高的一侧边缘碾压，以便形成单向超高横坡。前后两次轮迹需重叠40cm~50cm。应特别注意控制压实均匀，以免引起不均匀沉陷。

（五）路基试验段铺筑

路基填土前，应根据土类分别进行试验段施工，确定能达到最大压实干密度的松铺厚度，压实机械型号及组合，压实速度及压实遍数等参数。经监理工程师批准后方能进行下步工作。

（六）路基土方施工方法

填方路基的施工是要从以下方面入手：一是水平分层填筑（见图二），满足上一层压实要求后，再填压下一层。压实前必须对含水量进行测定，含水量符合要求后再碾压，避免返工浪费；二是土的干密度试验测定要准确，对不同的土质要分别测定干密度，不可以用同一个干密度去评定不同土质的压实度；三是分段施工，纵向搭接两段交接处不在同一时间填筑，则先填地段应按l:l坡分层留台阶，若两个地段同时填，则应分层相互交叠衔接，搭接长度不得小于2m，否则路基会出现不均匀沉陷，影响路面平整度。

图二：水平分层填筑法

三、软土地基处理

常见的软土类别有淤泥、淤泥质粘土、冲填土、杂填土等。若对路基软土处理方案的选择不当或施工质量控制不力，往往会导致路基失稳或过量沉降而造成公路不能正常使用。所以软基处理往往被视为路基工程中的关键工程。软土路基的处理方法很多，这些方法有各自的特点和适用条件，因此选择恰当的处理方法是软土地基施工的关键。

（一）挤（压）密法

挤（压）密法属于深层密实的方法，主要的处理方法挤密法和强夯法。挤密法是通过挤密或振动使深层土密实，并在振动挤密过程中，回填砂砾、碎石，灰土或石灰等形成砂砾桩，碎石桩、灰土桩、二灰桩或石灰桩等与桩间土一起组成复合地基，从而提高地基承载力，减少沉降量，消除或部分消除土的湿陷性或液化性。强夯法则是利用强大的夯击打能，迫使土层液化和动力固结而密实。适用浅层处理砂土类土，非饱和粘性土；深层处理砂土类土和部分粘性土。

（二）化学加固法

化学加固法指利用水泥浆液（粉体），粘土浆液或其他化学浆液，通过机械搅拌、高压喷射或灌注压入，就地使浆液（粉体）与土颗粒发生化学反应胶结起来，以改善地基的物理和力学性质的地基处理方法。加固处理方法有水泥土搅拌法，高压喷射注浆法及灌浆法等。水泥搅拌桩是一种应用较广泛的地基加固方法，根据水泥水化的化学机理，利用水泥作为固化剂形成桩柱，桩柱与地基形成复合地基提高了承载能力（见图三）。搅拌桩成桩应均匀、连续、无缩径和断层，严禁在提升喷浆过程中断浆，特殊情况造成断浆应重新成桩施工；水泥搅拌桩施工前，必须查明并清除地上和浅层地下障碍物，并回填粘性土予以压实，不得回填杂土或生活垃圾；严格控制水泥搅拌桩的施工速度和水泥用量。搅拌桩法适用深层处理饱和软粘土、淤泥质土及各种软弱土层，灌(注)浆法适用于松散砂类土、饱和软粘土、淤泥。

图三：深层水泥搅拌桩（复合地基）受力图

（三）堆（超）载预压排水固结法

堆 (超) 载预压排水固结法是在采用堆(超)载预压时，由于淤泥的渗透系数小，在附加应力下排水速度低，因而固结速度非常慢。为加快淤泥的排水速度进而加快软土的固结速度，一般的设计方案都设置水平向排水垫层和竖向排水渠道。水平向排水垫层一般采用砂垫层，竖向排水采用袋装砂井或塑料排水板。该法常用于解决软粘土地基的沉降和稳定问题，可使地基的沉降在加载预压期间基本完成或大部分完成。同时可增加地基土的抗剪强度，从而提高地基的承载力和稳定性。使路基在使用期间不致产生过大的沉降和沉降差。排水固结法适用于处理各类淤泥、淤泥质土及冲填土等饱和粘性土。

（四）换填土垫层法

换填土垫层法对软弱地基厚度不大于3.0m时，采用挖除软土换填适宜的土（中粗砂、碎石、砂性土）填筑,以提高地基承载力，减少沉降。抛石挤淤法是强迫换填土的一种形式，采用这种施工方法，不用抽水，不用挖淤，施工简单，一般用于泥沼及软土厚度小于3.0m.

四、结语

综上所述，路基土方施工虽然工艺简单，但要控制好每一流程又不是件容易的事，特别是土质、松铺厚度、含水量、碾实机械、碾压遍数等。软弱地基处理应重视对施工方法的选择，所选择的施工方法应具有先进性、适用性、经济性并应考虑其对质量的保证程度。恰当的施工方法是保证工程质量，节省工程成本，按期完成施工的最好办法。只要施工单位和监理单位有足够的质量意识与管理意识，抓住关键环节，控制关键工序，路基的施工质量就一定能够达到要求。

参考文献：

1.《公路路基施工技术规范(06221)》JTG F10-2006

2.《公路冲击碾压应用技术指南（0921）》 交公便字[2005]329号

3. 袁金明：《公路施工中的质量控制》，四川：四川出版社，2006年版。

4. 张留俊等：《高速公路软土地基处理技术》，北京：人民交通出版社，2004年版。