高速公路路基施工与工程质量管理探讨

2011-08-15赵建国

科学之友 2011年8期

赵建国

（闻喜县交通运输局，山西运城 043800）

路基是高速公路的主要组成部分，是公路工程路线的主体和路面的基础，贯穿高速公路全线，与桥梁、隧道相连，并且它与路面共同承受行车荷载的作用，它和路面是相辅相成、不可分割的一个整体。路基的施工质量是路基路面工程能否经受住时间、车辆运行荷载考验的关键。保证路基施工质量关系到整个公路质量。因此，在公路施工过程中，我们必须采取一系列科学措施，充分重视路基施工技术的应用，切实抓好路基工程的施工质量，确保整体公路工程能够保质保量、安全按期完成。

1 高速公路路基工程施工的质量要求

（1）结构稳定性。为防止路基结构在行车荷载及其他自然因素等条件下发生整体失稳、填方路堤施工后沉降、不均匀沉陷、路面纵横坡变碎、平整度下降等一系列的变形或破坏，必须因地制宜地采取一定的措施来保障路基整体结构的稳定性。

（2）强度。强度是为保证路基在各种外力的作用下，不致产生超过容许范围的变形或者破坏，要求高速公路的路基具有足够的强度来予以保障。

（3）水。水是影响路基强度和稳定性的一个重要因素，水的侵蚀会造成许多路基病害。另外，在地面水和地下水的作用下，由于水温状况的变化，路基的稳定性和强度也会显著降低。特别是对于一些季节性冰冻区，由于水温状况的变化，路基将发生周期性的冻融作用，形成冻胀和翻浆，这就要求路基具有一定的水温稳定性。

2 高速公路路基工程施工的质量控制

（1）因地制宜，选择科学合理的施工方法。目前大多公路路基都采用机械化施工或综合机械化施工，采用配套机械，主机配以辅机，相互协调，共同形成主要工序的综合机械化作业。这样能够极大地减轻劳动强度、加快施工进度、提高工程质量和劳动生产率，降低工程造价、保证施工安全。因此,所采用的机械必须满足路基施工的要求，特别是压实设备合理配备，是保证路基强度的关键。

（2）把控工程整体进度，严格施工程序。必须认真按规定要求做好组织、物质、技术及现场4个方面的准备工作。小桥涵、挡土墙、盲沟等小型构造物通常是与路基施工同步进行，避免路基填筑后又来开挖修建这些构造物，影响工程整体进度和质量控制。施工技术人员必须严格按照施工组织设计和监理工程师的指令，精心地开展工作。

（3）做好施工组织设计，合理安排施工顺序。做好施工组织设计，合理安排施工段的先后顺序，明确构造物和路基的衔接关系，对高填方段应优先安排施工，在施工中以施工组织设计为龙头，根据施工现场的实际情况合理调配人员、设备，是保证高填方路基施工质量的重要环节。

3 高速公路路基工程施工的技术要点

3.1 路基填压

路基在填筑前应首先进行原地表处理，应对原地形地貌、地表附着物、沿线地质水文等情况进行详细踏勘，在保证工程质量的前提下，尽可能的节约用地、保护农田水利设施，因地制宜、合理利用当地地方性材料和工业废渣，保护生态环境。对路基填筑范围内的树木要砍伐、移植清理干净，原地面的有机土、种植土、草皮等要予以清除，原地表坑、洞、墓穴等要用原土或砂性土回填，并按规定进行压实。原地面横坡陡于1∶1.5时要挖成台阶并分层碾压回填，路堤基底原状土的强度不符合要求时，应进行换填,换填深度应不小于30cm，并予以分层压实，压实度应满足设计规范的要求。

填筑路基时，应按照施工现场情况，尽量选用水稳性好、强度高的材料填筑路基，一般来说砂性土最优，黏性土次之，在填筑前应对拟用的填料进行取样试验。路基填筑时根据现场实际情况确定合理的填筑方法，在有条件的情况下，尽量采用水平分层填筑的方法填筑。根据不同填料和压实度要求、松铺厚度等情况合理选择压实机具，如黏性土质的路基压实应该选用静力式压路机，而砂性土类型的路基压实宜选用振动压路机。不同类型的填料应分层填筑，不能混填，每种填料最小填筑厚度应不小于设计、规范的要求，优良的填料应填筑在上层。

路基压实度是路基工程质量的一个非常重要的指标，也是施工过程中一个主要质量控制点。影响路基压实度的因素主要有：填料的种类、填筑的方法、分层的厚度、碾压时填料的含水量、碾压机具以及碾压方法和遍数等。路基填筑时应尽量选用良好的材料，采用水平分层的方法填筑，填料的最大粒径要满足设计规范的要求，要将待压路基表面整理平整，严格控制填料的含水量，尽量使待压的填料含水量达到或接近最佳含水量。碾压时应做到“先轻后重”，即先用轻型压路机静压1～2遍，使填料稳定后再用重型或振动压路机进行彻底碾压至设计要求压实度，要做到既完全达到设计压实度要求而又不过分压实。

3.2 路基排水

公路排水设计应包含以下两个方面的内容：其一是要考虑如何减少地下水、农田排灌水对路基稳定性及其强度的影响，一般称之为第一类排水；其二是要考虑如何将路表水迅速排出路基之外，最大限度地减少雨水对路基、路面质量的影响，减少因路表水排水不畅或路表水下渗对路基、路面结构和使用性能产生的损害，这称为第二类排水。

第一类排水设计通常采用适当提高路基最小填土高度或在路基底部设置隔水垫层等办法。施工期间一般都考虑在施工前开挖临时排水边沟，排除施工期地表水并降低地下水，同时在路基底部掺加低剂量石灰处理，设置40cm厚的稳定层等，采用这一系列措施可起到事半功倍的效果。

第二类排水设计一般包括：①通过路面横坡、边沟、边沟急流槽等，将路表水迅速排出路基以外；②设计中央分隔带纵向碎石盲沟、软式透水管及横向排水管，将施工期进入中央分隔带的雨水及运营期中央分隔带的下渗水迅速排出路基之外；③设计泄水孔以迅速排除桥面水；④设计中采用沥青封层、土路肩纵横向碎石盲沟或排水管，将渗入路面面层的水引出路基之外。

路面渗水的排水设计：沿路面边缘设置由透水性填料集水沟、横向出水管和过滤织物（土工布）组成的路面边缘排水系统。

通过设置沥青封层、土路肩纵横向碎石盲沟和排水管，将渗入路面面层的水引出路基之外。由于通过沥青面层下渗的水量有限，考虑到排水路径的限制，因此，设计中采用每10 m左右设置1道Ф5cm横向排水管以确保路面下渗水的排除。

3.3 路基防护

（1）坡面防护。坡面防护的目的是防止地表水流的冲刷、坡面岩土的风化剥落以及与环境的协调。通常措施是采用石砌圬工防护，混凝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。但由于石砌圬工及混凝土防护存在造价高、易破损等诸多问题。现在，种草防护技术应用较为广泛，边坡较高则采用砌石框格种草防护，起到改善生态环境、美化景观和坡面防护的三重效果。石砌圬工防护的使用仍较普遍，混凝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。破裂的或易于风化破碎的岩石路堑边坡采用锚杆挂铁丝网或高强塑料网格喷浆或喷射混凝土以及喷射纤维混凝土防护也有较好的效果。

（2）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凝土护坡模袋做成的护面板防护受水冲击的边坡，很能适应土体不均匀沉降。

（3）支挡防护。挡土墙用于支挡防护目前仍占主要：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挡土墙其受力比较合理，墙身圬工体积小，也已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。