公路路基施工技术

  公路路基施工是整个公路施工工程的关键所在，稍有偏差，将给整个工程埋下质量隐患。

  水是形成路基病害的主要因素之一，路基强度和稳定性同水有密切关系、地基浸水降低承载力，填土料过湿，含水量高于最佳含水量时，压实困难、对于影响路基稳定的地下水，即使设计未做出具体方案，承包人也要提出疏导、堵截、隔离等降低地下水位或引导到路基范围之外的工程措施，呈报监理工程师审批，并按监理工程师的指示实施。对于地面水、路基施工前首先做好截水沟、排水沟、盲沟。截断和疏干路基施工范围内的地面水。路堤填筑过程中每个填层都要设排水路拱，及时排除地面雨水。较高填方要做临时排水急流槽，防止雨水冲刷路堤边坡。施工期间的临时排水要与运营阶段的永久排水相结合，与路基同步施工。其要点为路基要稳定，排水应先行，消除水浸害，质量有保证。

  黄土为新生代第四纪的沉积物按形成时代早晚，可分为四类地层(见表1)。

  常将黄土路基基底划分为两类：非湿陷性黄土和湿陷性黄土。湿陷性黄土又可分为：自重湿陷性黄土和非自重湿陷性黄土。

1.2.1黄土的质量要求

  1) 含水量是保证黄土碾压质量的重要指标, 在施工中要特别控制在大于其最佳含水量的2%左右(高温季节宜更大些)；

  2) 黄土颗粒小, 质地均一, 压实后强度比其他土小,压实体易被重物破坏,成型路基要控制交通；

  3) 开始碾压时,一定要检查含水量,施工含水量宜在最佳含水量±2%范围内；

  4) 为保证路基边沿压实度, 宽填度每侧不小于50cm , 用光轮压路机碾压时, 边沿外碾压次数可增加1遍—2遍；

  5) 黄土遇水冲蚀、崩解和湿陷, 所以在黄土路基施工过程中要注意临时排水设施的设置, 可将临时排水设施与永久排水设施配合设置, 严禁路基上的水汇集并集中流入路基范围。每层碾压完成的路基应设路拱。

1.2.2非湿陷性黄土公路路基施工

  若基底为非湿陷性黄土，且无地下水活动时，可按一般粘性土地基进行基底处理，同时做好两侧的施工排水、防水措施。

1.2.3湿陷性黄土公路路基施工

  1) 若地基为湿陷性黄土，应采取拦截、排除地表水的措施，防止地表水下渗，减少地基地层湿陷性下沉。其地下排水构造物与地面排水沟渠必须采取防渗措施。湿陷性黄土工程特性：缩性；崩解性；多孔裂隙性；强度衰减性；湿陷性；渗水性。

  2)黄土公路路基湿陷的原因：a.外因：公路路基本身的排水系统漏水或不完善，致使大量降雨渗入地下，以及附近修建水库、渠道蓄水渗漏等，引起黄土的湿陷。b.内因：黄土外观颜色呈淡黄～褐黄因而得名。没有层理，用肉眼可见大孔隙，又称大孔土。主要因为黄土中含大量多种可溶盐，如硫酸钠、碳酸钠、碳酸镁和氯化钠等物质，受水浸湿后被溶化，土中胶结力大为减弱，导致土粒变形。黄土为欠压密土，薄膜水增厚，在压密过程中起润滑作用。

  3)常见湿陷性黄土路基处理：性黄土在山西省主要分布于汾河流域区、晋东南区。该湿陷性黄土特征如下：低阶地多属非自重湿陷性黄土，高阶地(包括山麓堆积)多属自重湿陷性黄土。湿陷性黄土层厚度为5 m～10 m，个别地段小于5 m或大于10 m，地基湿陷等级一般为Ⅱ级，Ⅲ级。在低阶地新近堆积黄土国分布较普遍，土的结构松散，压缩性较高。在自重湿陷性黄土分布地区，对工程建设有一定的危害性；在非自重湿陷性黄土分布地区，对工程建设的危害性较小。路线穿越上述地区，一般都要做特殊处理。选择地基处理方法，应根据湿陷性黄土的特性、施工条件和当地材料，并经综合技术经济比较确定。

  1)路基填料：规范规定了对路基填料应有条件的选用。对路基填料的最大强度和最大粒径给了量化的标准，采用CBR值表征路基土的强度，引入了路床的概念。高速公路和一级公路路面底以下0～30cm的路基填料CBR值应大于8，下路床及其下面的填土，也都给出相应的规定值。

  2）路基压实:当前路基施工，普遍采用大吨位压路机，碾压效果有了明显改善，对于提高路基土的压实度起了很好的作用。高速公路和一级公路路面底以下80～150cm部分的上路堤其压实度必须≥95℅，对其他等级公路当铺筑高级路面时，其压实度亦应按高级公路和一级公路的标准采用。路基经充分的压实，达到规范规定的压实度后铺筑路面，可有效地防止路面病害的发生，提高路面的使用性能和耐久性。为此要做到以下几点：a. 路基施工中如发现土质有变化，应及时补做土工试验。b. 选择合理的压实机具及根据压实机具的组合形式，选择适宜的压实厚度和碾压遍数。c. 应尽可能采用羊角碾、大吨位静碾压路机及大吨位轮胎压路机的组合模式碾压路基。d. 整平完整后待压的填土应有良好的平整度，以提高压实时的均匀性及迅速排除地表降水。e. 含水量严格控制在最佳含水量的一1％～+3％之内压实。f. 用冲击碾碾压路基。

  3）路基排水：基排水的目的是使路基及底路基经常处于干燥、坚固和稳定状态，把含水量、气温变化对路基引起的破坏性应力减小至小于交通荷载所造成的破坏，从而提高路面的耐久性能。多数道路的损坏是由于路基发生变形及缺少抗负载能力所造成的。

  4）路基防护：a.坡面防护。坡面防护的目的是防止地表水流的冲刷、坡面岩土风化剥落以及环境的协调。通常措施是采用石砌圬工防护，混泥土预制块护坡多用在路堤边坡，连片的及带窗孔的护面墙，用于路堑边坡。但考虑到石砌圬工及混泥土防护造价高、易破损等诸多问题，从环境保护角度出发，建议大力推广既能改善生态环境又能美化景观的种草防护技术；b.冲刷防护。传统的方法是用砌石、抛石、铁丝石笼和挡土墙防护，改进后可以用高强土工格栅代替铁丝做石笼，用聚脂或聚胺脂类土工织物混泥土护坡膜袋做成的护面板防护受水冲击的边坡，能适应土体不均匀沉降；c.支挡防护。挡土墙用于支档防护目前仍占主要。①石砌的重力式挡土墙多用于石料丰富、墙高较低、地基较好的场合；②钢筋混结构的悬臂式挡土墙、扶壁式挡土墙和板柱式挡土墙其受力比较合理，广泛应用于公路路基的防护；③垛式挡土墙易于调整墙的高度，并采用预制构件拼装，是一种特殊形式的挡土墙。

  5）黄土路段跨越冲沟处理 ：a. 冲沟壁比较陡的情况下，冲沟底部视黄土湿陷程度及黄土层厚度，采用强夯或灰土桩等方法处理；冲沟壁按照每级不小于2m宽平台开挖成台阶状(台阶平均坡度不大于1：1)后分层填筑路基；每级台阶填筑完成后采用1000kN.m的夯击能进行强夯补压。b. 对于冲沟内设置构造物时，在台后换填范围(且不小于6m)的路基不允许采用强夯处理。采用黄土填筑时构造物顶部4m厚度范围内不允许强夯，4m以上采用强夯时，夯击能不大于1000kN.m，但桥台台后路基应满足相应的压实度要求。c. 淘壁处理。冲淘处的路基填筑从沟底向上分层施工，并采取一边填筑一边将沟壁挖成台阶，始之咬合；每级台阶宽度不小于2m(台阶平均坡度不大于1：1，反坡4％)；每级台阶填筑完成后采用1000kN.m的夯击能进行强夯补压。d. 冲沟防护：①冲沟底宽≥20m的冲沟，上下游从涵洞八字墙末端一占地界采用35cm的将砌片石进行沟底铺砌，铺且末端设隔水墙，墙宽50cm，深度150cm。②冲沟底宽<20m的冲沟，整个冲沟底进行铺砌，铺砌长度上游从涵洞八字墙末端－占地界外15m，下游从涵洞八字墙末端－占地界外10m，铺砌末端均设隔水墙；两侧的冲沟壁根部设拦土墙，拦土墙顶宽50cm，拦土墙高度200cm，冲沟壁侧墙面直立，冲沟侧墙面坡度1：0.3，拦土墙冲沟壁的转折而转折修建。③冲沟内的边坡、护坡道全部采用将砌片石进行防护，冲沟沟顶外3m～5m长度的边沟及护坡道也同样进行工程防护。④冲沟内的路堤迎水面边坡采用35cm浆砌片石－护坡进行防护，防护高度为设计水位+50cm且不低于涵洞顶面高程，护坡的坡脚处设浆砌片石矩形基础，基础顶宽60cm，深度80cm。

  公路建设是—个系统，影响公路工程质量的因素很多，路基作为道路的基础，在公路工程中扮演着重要的角色，因为它施工难度大，施工工期长，受自然环境影响条件较多，为了提高公路施工的质量，我们要把握好关键环节。

  近年来,随着国家经济发展和西部开发,黄土地区高速公路建筑市场日益活跃。黄土颗粒很细,粉土颗粒含量高,使用黄土填筑路基很难压实。黄土地区大多为干旱或半干旱地区,土的天然含水量一般低于压实的最佳含水量,而且黄土的保水性很差,水分损失快,这都给黄土路基施工带来很多困难,因此探索黄土路基施工很有必要。

  施工要因地制宜，因时制宜地加以应用，才能取得良好的效果。