高速公路路基施工技术及质量控制措施研究

康健

（中建路桥集团有限公司，河北 石家庄 071000）

0 引言

经济发展离不开交通建设，因此，为满足当前我国经济发展的需求，现阶段对高速公路的建设质量要求越来越严格。高速公路路基施工质量极为关键，路基是公路的基础，具有直接承载公路行车荷载的作用，如路基质量出现问题，则公路的使用安全必然会遭到威胁，为保证公路路基的建设质量，施工单位必须加强对路基施工技术及质量控制措施的研究。

1 工程概况

某高速公路工程按照国家Ⅰ级公路标准设计，公路总长度为55.8km，设计为双向四车道，路基宽度为26.5m，行车速度设计为100km/h。由于该工程线路较长，路基施工中面临的地形条件复杂，且工程量巨大，而路基作为整个公路结构的基础，其施工质量直接决定公路的整体性能，因此，为保证该公路路基的施工质量，要求施工单位严格控制路基施工各个环节，采取合理的措施保证施工质量。

2 路基施工及质量控制

2.1 挖方路基施工

2.1.1 土方开挖

（1）土方开挖采用挖掘机和推土机同步进行，开挖前先安排检测人员对开挖的土层情况进行调查，明确每层土的基本性质，并根据调查结果制定具体的开挖方案和施工要求，然后根据要求分层开挖。开挖过程中，施工人员要注意对周边构筑物及管线的保护，避免对其造成损伤，当土方开挖至工程边坡位置时，停止机械开挖，改用人工开挖的方式作业。

（2）土方开挖过程中，对于路基与边坡连接的位置，要提前预留一定的土方，以保证边坡的稳定性。当土方开挖至距离设计深度30cm 的位置时，停止机械开挖，采用人工开挖的方式挖至坑底，人工开挖时要做好基坑的支护工作，避免发生基坑坍塌、变形等安全事故。如开挖后其深度超出设计要求，需及时采用原土或合格的土料回填并压实，开挖施工得到的所有土方全部堆放至坑边2m 外的位置，待堆积一定的土量后，利用运输车将土方运输至指定的位置处理[1]。

2.1.2 石方开挖

（1）本次路基施工石方开挖主要采用爆破的方式。先利用炸药将岩石破碎成小粒径碎石，然后利用挖掘机将碎石挖出，并运送至指定的位置处理。根据专业人员对施工场地的地形、周围环境以及其他因素的综合对比，最终确定主体采用深孔松动爆破法施工，局部位置采用光面爆破法施工。深孔松动爆破施工前，根据爆破方案先在岩石上钻孔，钻孔布设成梅花形，钻孔方向与炮孔方向一致，钻孔后采用间隔装药法，将炸药放置于孔底位置，装药量可根据爆破范围综合确定，最后在专业人员指挥下爆破施工。

（2）爆破施工属于危险作业，此项工作应由具有相应从业资质的人员负责指挥。在爆破施工前，施工单位拟定的爆破施工方案须经专家论证，并同时制定专项应急方案，以保证整个过程的安全性。岩石爆破时，要确保爆破范围内人员全部撤离后才能引爆炸药，待岩石爆破后，必须安排专业人员检测是否存在盲炮现象，确认爆破场地安全后，才能安排施工人员和机械入场，对爆破后的碎石进行开挖[2]。

2.2 填方路基施工

2.2.1 路基填料选择

（1）填方路基施工第一步先要选择合适的填筑材料，结合对本工程填方段地形、水文条件、环境等因素的分析，选择的填料包括碎石材料与土质材料，其中碎石材料最大粒径不得超过31.5mm，采用的碎石全部为经挖方段爆破开挖后得到的碎石，主要用于路基底层的填筑施工，已发生风化问题的碎石材料不得用于施工。采用的土质材料主要为土方开挖获得的优质土料以及经采购得到的机制砂，不同的土料不得混合填筑使用，获取的土料主要用于路基的顶层填筑中。

（2）不同位置的填料其性能要求均不相同，由开挖获取的填料使用前要经过必要的处理，使其粒径、含水量等性能满足要求。对填筑使用的所有填料施工前要进行试验检测，作为路基底层的碎石填料其CBR值不得小于16，作为路基顶面的土质填料其CBR 值不得低于8，经检测不合格的填料不得用于填筑施工，经检测合格的填料采用运输车运送至填筑场地[3]。

2.2.2 填筑整平

（1）运送施工场地的填筑材料采用分层填筑压实的方法施工。首先开展路基底层填料的填筑施工，填筑前需根据填筑高度、范围、宽度等参数在施工场地进行测量放样，并在场地内利用石灰划分方格，卸料时将填料堆卸至划好的方格中即可，卸料后安排施工人员利用推土机将填料摊铺开来，摊铺高度需满足设计要求。

（2）填料全部摊铺平整后采用平地机整平处理。整平施工时先调整平地机的铲刀倾斜角以及平面角，其平面角的范围调整在35～75°，然后开启平地机对已摊铺的路基进行整平施工，每层整平结束后，要安排施工人员对其平整度进行检查，针对局部不平整的位置，可采取精平处理措施，验收合格后开始碾压施工，每层碾压完成且经检查压实度满足要求后，方可开始下一层填料的摊铺整平，直至路基施工完成[4]。

2.2.3 路基压实

本工程路基碾压采用大型振动压路机和光轮压路机组合完成，其中振动压路机的吨位为40t，光轮压路机的吨位为25t。碾压时先采用光轮压路机碾压1～2遍，稳定路基填料后再采用大吨位的振动压路机碾压6～8 遍即可。碾压过程中需适当洒水，从而达到浸湿填料的目的，以减少填料之间的摩擦力，有利于更好地压实，通过碾压后的路基，其压实度、强度、承载力均可得到有效提升。为明确其碾压质量，待整体路基碾压结束后，要安排人员检测压实度，路基底层的压实度应不小于93%，路基顶层的压实度应不小于95%，如不满足压实度要求，则施工单位需增加碾压次数，直至合格为止。

2.3 质量控制措施

2.3.1 做好边坡防护

（1）路基边坡位于公路两侧，对路基整体的稳定性有重要的影响，如路基边坡存在失稳、塌陷等问题，则路基势必会发生质量问题，从而影响人们的出行安全，因此，为保证路基的施工质量，施工单位在路基施工中要注意对路基边坡的防护。边坡防护主要可以采取3种方法，分别为冲刷防护、坡面防护以及支挡防护。其中冲刷防护主要是为了避免边坡遭受雨水的冲刷，因为边坡存在一定的坡度，在遭受雨水冲刷时，边坡的土体会在雨水的冲刷下而失稳，从而引发安全事故。针对此类问题，施工单位可在边坡表面铺设一层土工格栅，以加强边坡的稳定性，从而避免边坡遭受雨水的冲刷[5]。

（2）坡面防护主要是对边坡表面进行保护，如施工单位没能做好坡面防护，就会导致边坡坡面出现风化问题，从而慢慢地使边坡失稳，最终引发安全问题。坡面防护主要分为土质坡面和石质坡面2种，土质坡面可选择种植草木的方式，根据边坡的土质选择合适的植物种类，通过植物增加坡面土体的稳定性，同时实现对环境的保护；石质边坡可选择砌石的施工方式，以增加石质边坡的稳定性。

（3）目前路基边坡支挡防护主要采用挡土墙的形式，根据不同的边坡条件，挡土墙可以分为重力式挡土墙、悬臂式挡土墙、垛式挡土墙以及板柱挡土墙等。其中重力式挡土墙多用于地基承载力好的路基段，由水泥混凝土结构制作而成；悬臂式挡土墙以及板柱挡土墙多用于地基承载力较差的路基段，是采用钢筋和水泥混凝土制作而成；垛式挡土墙是采用预制构件拼装而成，其高度可自由调节，可用于各种路基段，根据本工程路基边坡的条件，应选择重力式挡土墙与悬臂式挡土墙相结合的方式开展边坡防护。

2.3.2 做好路基排水

（1）为保证路基整体质量，施工中应注意做好路基排水系统的建设。路基排水系统是由地面排水、路面排水以及地下排水3部分组成。其中地面排水的主要方式为排水沟，排水沟位于路基两侧位置，采用浆砌片石结构铺筑而成，排水沟的深度及宽度应根据路基的排水量综合确定，当路基施工中遇到下雨天气时，积攒的雨水可汇集至路基的排水沟，然后通过排水沟将积水排出路基范围，从而避免遭受积水的侵扰。

（2）路面排水主要采取急流槽的排水方式，其主要作用是将路基表面存在的积水汇集至急流槽，而急流槽与路基排水沟相连，可将积水排放至排水沟，从而实现路基表面排水的目的。急流槽主要位于路基两侧的路肩位置，每间隔30～50m设置一处，为保证路基表面积水可以实现汇集至急流槽的目的。路基结构内部可设置排水垫层，同时在路基施工时增加路基的坡度，从而保证积水的顺利汇集[6]。

（3）路基下方存在大量的地下水，如地下水位过高，则路基底部的填料会长期遭受地下水的冲刷，导致路基底层的填料稳定性下降，从而引发各种病害，严重影响公路的使用安全，因此，施工单位要做好地下排水措施，避免路基地下水的侵扰。本工程地下排水可通过设置盲沟和暗井的方式，当地下水位上升时，上升的水位会通过盲沟和暗井排放至路基边沟，并排出路基范围，从而避免地下水的侵扰。

2.3.3 做好准备工作

（1）路基施工前如没有做好充分的准备工作便开始施工，则路基施工中极易发生各种问题从而影响路基的建设质量，因此，为保证路基施工质量，施工前应做好准备工作。首先施工单位在路基施工前要对公路区域进行全面调查研究，并对设计图纸进行复核，然后根据施工周期、质量、成本等基本要求制定完善的施工方案，组织施工人员进行技术交底工作，明确施工中各自的职责与任务，从而保证路基施工时可按照既定的施工方案开展施工。

（2）路基填筑施工中需要使用大量的填料，如采用的填料质量不合格，则路基施工完成后的质量必定会大打折扣，因此，路基施工前要做好填筑材料的准备工作。本次路基填筑采用的填料大多为挖方得到的原材料，针对此类材料，施工单位施工前要做好处理工作，使用前应根据施工要求对填料进行必要的筛选与检验，以保证其性能满足施工要求[7]；对从厂商采购得到的机制砂材料，采购前施工单位应对生产商的资质详细调查，并要求生产方出具产品质量合格证及生产许可证，生产后的原材料应进行抽样检测。

（3）路基施工采用的机械设备众多，包括运输车、推土机、平地机、压路机等，如施工单位在路基施工中采用的机械设备存在故障，则会导致路基施工质量产生差异，因此，施工前应做好机械的准备工作。应在施工机械使用前明确设备的基本参数与性能，不满足施工基本要求的机械设备严禁使用，还要安排专业人员对机械进行定期的维护与维修，保证设备可以正常运行[8]。

2.3.4 做好软基处理

由于本公路工程施工任务量大，公路长度达55.8km，在公路路基施工中不可避免地会遇到软基问题，如施工单位在路基施工前没能对软基进行合理地处置，则路基施工后可能会因地基承载力不足而发生沉降、坍塌等问题，因此，为避免此类问题的发生，施工单位在路基施工过程中必须做好软基处理工作。根据前期的勘察结果对不同的软基问题制定具体的处理方案，如针对软基深度较浅且范围较小的区域，可采取换填法；针对软基深度较大的区域，可采取水泥旋喷桩法；针对淤泥段软基区域，可采取设置砂井法。通过不同的处理措施以增加地基的承载力，从而保证路基施工质量。

3 结语

施工单位合理地应用路基施工技术并做好其质量控制工作，不仅能有效地保证路基的施工质量，确保公路的使用安全，还能保证公路的使用寿命。因此，在公路施工中施工单位应重视对路基施工技术的研究，施工中要加强对施工方案的落实，并做好质量控制工作，以确保公路路基的施工质量，保证公路的使用性能，为我国公路建设的发展打下坚实的基础。