公路工程路基施工质量控制的关键技术研究

2023-09-21卢星宇王虹杨浩然

城市建设理论研究（电子版） 2023年26期

卢星宇王虹杨浩然

云南华怡道桥技术工程公司云南昆明 650000

公路工程的路基施工涉及到路基基层处理、测量放线、取料用料和碾压施工等工序。在这其中做好路基碾压、路基填筑和路基排水至关重要。只有充分落实好各项路基施工质量控制措施，才能真正使公路工程建设中不出现质量控制失灵的问题，才能确保公路建设安全可靠。

1 公路工程路基施工的基本要求

在公路工程施工中，对路基施工的基本要求主要有以下几点。

首先，确保公路路基安全稳定，结构强度符合标准控制要求。公路工程路基施工中，路基的工程安全性至关重要，这也是路基施工最重要的控制性要素。由于公路建设和施工中面临的工程影响因素较多，所以必须梳理其中的主要影响要素，而路基结构工程强度要素就是最重要的要素之一[1]。在工程路基施工中，路基的工程强度必须符合设计标准要求，只有这样，才能确保大量汽车在行驶时路基能够有一定的承载能力。如果路基结构强度未达到设定标准要求，则在长期的路基承压中，必然会产生路基坍塌、沉降、裂缝等问题。因此，在进行路基施工时，需要采取严格的措施，做好公路路基施工中的工程质量控制，避免路基施工造成路基变形，产生裂纹或结构强度下降，确保公路路基工程强度符合要求[2]。

其次，公路路基施工时要保证路基的抗冲击性，特别是由于公路路基常年泡水容易引发路基坍塌、裂缝等。所以做好地表积水排水和地下水控制至关重要。如果路基不能够及时排水，则长期浸泡将会导致路基出现沉降，而地下水的水温控制不当，也会导致路基产生翻浆，引发热胀冷缩等问题。所以，做好路基填筑排水控制，填筑土体的含水率控制至关重要。在高速公路等的路基施工中，需要按照严格的路基施工规划要求，结合标准的施工流程，确保路基施工质量提升[3]。

2 公路施工中的路基控制要点

在路基控制上，要加强对路基碎石处理，增强塑料排水板的排水作用，采用更加有效率的加固方式，确保公路路基不产生坍塌，要结合工程设计对预压路段实施沉降检测，做好填筑土工作业，对填筑地形非平整状态的路基需要及时进行斜侧、横侧观测，同时要结合工程施工的地理环境特点，强化路基取料便利性和路基填筑含水率控制。

具体来看，在公路施工中的路基控制要点主要有以下几点：

第一，路基开挖。路基开挖是公路路基施工的重要起始步骤，开挖前需要利用各种勘测地形的工具，进行地形勘测和调研。特别是在路基开挖中，对于路线的施工建设，需要根据整个公路地形状况、断面结构进行深度分析，并在此基础之上进行土石方调配作业。如果在工程建设中路堑是平缓的地面，则可以直接对路堑进行路基开挖，如果土石路堑是横向平缓斜坡，则可以实施横向阶梯式开挖，如果路堑是土石混合临山的路线，则需要采用纵向开挖的方式，实施分层式开挖。

第二，路基填料。在公路施工中进行路基填料，应该按照公路设计标准要求进行，所填的土石料必须满足颗粒、强度结构等标准要求。一般在路基强度测量时，需要用到加州承载比(California bearing ratio,缩写为CBR)值测定，公路的底面路基在0-30cm的范围内时，CBR强度应当控制在8以下。如果路基填料没有达到相应的标准，则路基构筑时将会在稳定性上受到影响。完成路基填料之后，需要进行路基压实。

第三，路基压实。路基压实填筑是路基施工的重点，压路机在路基压实中发挥着核心作用。在公路路基压实中，一般需要选择10T-15T以上的振动式压路机，再配合20T以上的静碾光轮压路机来实施联合碾压。此外，对于公路路基压实，还需要在路基平面以下100cm处进行压实度大于95%的压实作业，压实强度要控制在CBR值小于8。如果路基土石层含水量过高，则需要将填压料粘稠度控制在1.2-1.5之间。如果土质是湿性较大的黄土，则需要先使用重锤锤击，将生石灰与黄土进行混合，实施紧密度压缝加固，以确保路床30cm以下的路基CBR值保持在8-12之间，增强路基强度。路基压实的时候，一般需要使用石灰等具有稳定性、吸水性的材料与填筑土进行混合。

第四，路基防护。路基防护是公路路基施工中的重要步骤。路基防护施工主要有冲刷性防护施工、坡面防护施工、遮挡式防护施工。其中，冲刷式防护施工通常是利用铁丝网、石笼、挡土墙等进行路基加固，防止公路路基受到雨水冲刷，地下水浸泡，进而导致公路边坡垮塌。坡面防护式施工，主要是采用石骨架植草皮或播草种的方法，以沟播等方式种植在公路路基两面的斜坡上，防止雨水冲刷、风化剥落、水分浸泡。遮挡式防护施工则主要是利用遮挡挡板等来支撑公路路基，防止路基受到重压变形，产生滑坡、褶皱或断裂。

第五，排水施工。排水施工是公路路基施工的安全性保障环节，公路路基如果长期受到水的浸泡，将会导致内部结构松散断裂，产生护坡垮塌、路基解体等问题。为此，在公路路基施工中，需要设置导流槽、节水槽、塑料排水板和排水沟。这样可以有效排除路基中的水，防止路基下沉。此外，近些年来对公路路基排水也开发了许多新的排水方法，如排水暗沟，排水渗井等。

第六，路基填料质量要求。路基填料是公路路基修筑的核心步骤，是公路路基的主体，根据《公路路基施工规范》，要确保路基填料合理合规，特别是要控制好路基填料的最大粒径和强度。上路床调料的总高度应当设定在25-30cm之间，最小的强度结构应该大于8%。下路床的调料实际厚度应当设定在30-100cm之间，其最小结构力强度应当大于5%。

3 公路工程中路基施工质量控制的关键程序

第一，施工测量。路基的基层处理，主要是做好路基碾压前工序的处理，加强路基基底质量的控制。这一阶段主要是完成路基勘察数据汇总，做好路基挖方准备。同时，为满足公路建设参数需求，需要按照图纸标样进行技术落实，将路基通过开挖实现工程地形整形，进而做好土方调配和土方找平工作。

公路路基在施工建设时需要进行施工测量，要按严格按照设计图纸的要求进行多次反复数据采集和测量，检查设计图纸和施工工程的实际现场是否存在差异性，要控制具体的测量路线转点和曲线点等。在测量过程中，应当采用固体装置的方式进行测量数据点位的设置设定。在路基施工中，还需要安放好公路路基施工的水准基点和施工地面基准线，确保所测量的数据在误差要求的范围之内，保障路基设计的合理性。

路基测量放线是在路基基层平整开挖处理之后，利用全站仪进行路基测量和定位的。使用全站仪可以进行高精度的公路路基测量。在放线定位时，需要做好放线定位标记，以便于为后续的公路施工打下基础，做好位置标的，在路基测量中对于各个桩基的测量需要坚持因地制宜的原则。由于各个桩基高度不同，大小不一致，所以需要使用全站仪结合不同的高低位置进行实测，最终测定出路基断面高度，利用断面高度的测量，来挑选使用哪种碾压高程。

第二，土方作业。在公路路基施工中进行土方作业时，需要在施工碾压之前对路基进行含水量测量，只有满足含水量要求标准之后，才可以进行路基碾压施工。同时，对路基进行干密度测试，需要根据土质检测仪器进行土质干密度检测，根据不同的干密度来进行碾压作业，只有这样才能确保土方作业真正能够压实。路基测量之后，紧接着需要做路基碾压填料工作。在路基填料过程中，需要按照标准的填料程序进行，填料所填的路基基底料应当保证有一定的强度。为了确保公路路基施工中施工的有效，工作人员应当提前对推土机等设备进行清理，随后才开始取料，这样可以有效的提高现场施工效率，对石料进行运输时，应尽可能的减少灰尘，配合做好防尘工作。

4 公路工程路基施工中的排水质量控制——以玉楚高速公路TJ-9标段为例

为进一步研究公路路基施工质量控制过程，本文以玉楚高速公路TJ-9标段为案例，研究该工程在建设中对于路基施工排水质量的控制。

玉楚高速公路工程起于玉溪市研和镇多依树村，与昆明至磨憨国家高速公路交叉并顺接在建的弥勒至玉溪高速公路，止于楚雄市大坝村，与杭州至瑞丽国家高速公路交叉并顺接在建的楚雄至大姚高速公路，全长190.597km，设计速度100km/h。本项目为TJ-9标段，位于玉溪市易门县浦贝乡境内，其中路基土石方27.8060万m3，软基处理0.7275km。

由于玉楚高速公路TJ-9标段存在湖水、鱼塘区域，所以该处工程地质相对较软。在该公路路基施工中，需要做好软基工程施工质量控制。根据工程报告分析，该标段由于地基较软，所以需要对标段内部的淤泥、细粉砂等土层进行处理，处理厚度需要超过软土层，需要对该标段的部分公路地基软土层进行排水。为此，以路基范围内的软土层为加固深埋对象，对路基横断面延展到外部1m以内的区域进行软土填埋和加固。

该工程中,实施软土层加固时，主要是利用塑料排水板，结合土工布进行路基软土加固。由于塑料排水板和土工布排水性较好，过滤性强，材料的延伸性、变形性较好，能够及时将水排出，同时塑料板形体较小，对整个公路的路基影响程度较小，所以采用这两种物料进行软基加固可以促进路基加固。

首先，对标段处的鱼塘水湖进行放水清淤，吹沙填沙，利用塑料排水板，按照公路地基走势条件，确定排水孔，设置平面土工布，将排水板斜插进公路路基中间。插板时，需要通过插板机进行插板，利用插板机的振动插板操作作业，对准设定的插板孔位置进行插板，令排水板直接穿过套管与锚靴相连，套管再直接对准锚靴进行直插，直接将排水板导入到土壤内部。

随后，将套管拔出，锚靴则和插板一起留下，这样就直接完成了一个排水板的安插铺设。通过连续作业，就可以直接将排水板放入土层深处。同时，还要对土工布进行操作，单向土工布实施三层铺设，在砂垫层完成堆填之后，利用塑料排水板进行直插。随后铺设上土工布，土工布主要是沿着路基横断面进行一次性铺设，铺设时向路基两侧各延展1-1.5m，每个土工布相互连接的部分可以使用聚乙烯扎扣相互连接。通过以上连续化操作，可以有效的对该标段存在的软路基进行排水作业施工，防止该公路的路基含水量过多。

图1 公路工程路基施工中的排水质量控制

5 公路路基施工质量控制措施

在公路路基施工质量控制中，需要做好以下几个方面的路基施工质量控制。

第一，要做好路基防挤压、防裂、平整性施工质量控制。在工程施工中要确保填土含水量符合标准设计要求，严格控制路基压实的参数、工艺等。对路基内部所使用的土石填材要有效控制，仔细筛选，符合工程设计要求。在填料防裂方面，需要对路基基底层进行填料清理，防止不符合要求的土质和垃圾混入其中。对于路基可能出现的裂缝等现象，要选择合适的材料加以控制。一方面在路面上可以选择优质的沥青材料进行防裂填料。另一方面，可以使用与当地温度有较好适应性的混凝土材料进行填料作业，防止路基裂缝。做好平整性控制，如果找平不合格，则将会导致路基积水等问题。为此，需要利用水平找平仪，确保公路施工中路基的找平。

第二，严格做好公路路基施工的施工前准备。在路基建设施工中，应提前对路基周围的地质状况进行摸底排查，做好数据综合分析。工程施工前工程师应进行现场勘测，及时对施工放样做好检测，放置标准的测量物。此外，在施工前，也要选择好合适的施工工艺、设备，做好压路机等公路路基施工设备的管理。要根据工程设计标准，结合公路路基施工中的机器设备具体参数，做好机械设备的选择和各种参数的调整，要对机械设备定期进行维修保养，防止机械设备发生故障，运转效率下降。

第三，要做好公路路基施工中的质量控制。公路路基施工要充分做好路面沉降变形研究，提前对路堤填筑过程进行检验，防止污染等问题产生路基变形，对土质也要做好测量，防止土质不符合密实度要求，还要加强路基中的排水管道设计。

最后，做好路基施工完工后的监测检查。在公路路基施工完工后，要定期定时对不同路段进行抽检，对路段中是否产生地面沉降、地基变形、排水不畅等问题进行全面的检查分析，出现问题及时整改维护，完成路基的交付验收，随后还要对路基工程质量进行。