公路工程挖方路基施工技术的应用研究

张 鹏

（山西交通控股集团有限公司大同北高速公路分公司， 山西 大同 037000）

伴随国家的社会经济持续发展，公路工程事业也得到了快速的发展，方便了人们的日常生活，促进了国民经济的发展。在公路工程中，地基的施工质量关系整个公路工程的质量以及使用的寿命。

1 公路工程路基挖方重点

1.1 力学计算边坡稳定性

在对公路工程路基挖方边坡进行分析时，采用的分析方法应与开挖过程中的失稳形式保持一致。在使用力学的方法时，对于基坑边坡的失稳机理较为复杂的情况，必须与有限元方法相结合。对于基坑开挖后的边坡，由于其结构容易发生折线形破坏，必须采用非均衡的方法进行力学计算；对于开挖边坡容易发生线性失稳的情况，应结合平面滑移面分析法。要想从根本上提升力学计算边坡的稳定性，还必须选择适当的计算参数。比如，路基边坡结构的内摩擦力、边坡各岩层厚度等。同时，在完成了表面清扫工作之后，还要对地基沉降进行精确测量。总体上讲，路堤中心处的沉降量在24 h内应小于15 mm。每24 h，边柱的移动应保持在5 mm以内。在实际工程中，如果基础的沉降量与设计不符，则需对其进行额外的压实处理，直至其各项技术指标满足规范后方可继续进行。

1.2 现场地质分析

在对公路工程项目路基挖方边坡进行评价时，还应对施工现场地质条件、气候环境、水文特征进行对比，以此为依据，对边坡整体稳定性进行评估。在进行岩土工程勘查过程中，要以结构解析结果为依据来判断人为边坡的变形位置及变形方式。通过对比分析天然和人造两种不同类型的坡高、坡度、坡形等数据，可实现对开挖后路基土体的准确评价，为工程建设提供科学的理论基础。

1.3 铺设土工格栅

为避免损坏土工网构筑物，在架设构筑物时，应去除地表的硬质。在铺设过程中，网架的抗拉屈服强度必须维持在80 kN以上，屈服伸长率不能超过12%。在铺设的过程中，要保证网格的平直，不能有任何的褶皱。一般来说，邻近栅格的宽度应控制在30 cm或更高。

1.4 排水

在确定了坡口位置后，为了防止因边坡积水而引起的路堤结构稳定，必须在路堤上设置截流槽，以保证路堤的排水。若桩侧有地下水，则应在桩侧中间开挖集水槽，将井侧的地下水集中于桩侧，利用水泵进行抽干。

1.5 开挖

当基坑工程场地纵断面较平坦时，可采用自卸式车辆进行基坑工程以保证施工安全。同时，在施工路段的左侧和右侧可以进行换道，使自卸车可以在不同的车道上穿行。若路基开挖场地纵坡较陡，则需使用推土机，在开挖之前，将顶面高度降低5～6 m。此外，在不稳固的斜坡上，采用开挖和加固相结合的方法。在公路工程中，由于其工程地质条件比较复杂，在对边坡进行加固时，应该与采用锚杆筋网喷混凝土的方法相结合。

2 公路工程挖方路基施工技术

2.1 路基开挖方法

2.1.1 横挖法

横挖法作为一种常用的填筑方式，适用于土层不深的施工地段。在利用横挖法进行施工时，应根据现场勘察情况，采取单层水平全宽挖掘或分层水平全宽挖掘进行施工。若勘察后发现施工路段的开挖量非常少，则选择使用单层水平全宽挖掘；若开挖量非常大，则选择使用分层水平全宽挖掘。

2.1.2 纵挖法

在路基长度比较长的工程中，需要结合施工现场的地质情况、路段情况科学选择。纵挖法可以被划分成两种类型，一种是分层纵挖，另一种是通道纵挖。在分层纵挖施工中，大部分都是使用挖土机进行，通常采用侧向铲土法，在建设道路的坡度很大时，也会采用侧向铲土法。通道纵挖是指在公路上沿公路走向进行纵深挖，先挖出中部，然后在两边拓宽，最终实现挖方。该基坑施工速度快，技术简单，且可有效地实现土石的输送，是目前应用最为广泛的基坑施工技术。

2.1.3 混合开挖法

作为一种组合施工方法，混合挖掘法结合了纵挖法和横挖法，其多应用于施工方工程量较大路段、地质条件复杂路段。具体施工方法需结合工程勘察结果理性科学选择。一般情况下，混合挖掘方法对场地、机械设备、施工人员专业素养有较高的要求。除此之外，混合挖掘方法成本较高，工艺较为复杂，适用性一般。

2.2 规范对路基换置深度的指引

①可以选择粗颗粒或少量的矿物胶凝材料（在湿润地段推荐使用水泥）等材料进行换填，并选择合适的回填层。②对于较细的颗粒状土壤，可以采用砂、砾石、碎石等混合处理，也可以采用矿物粘结剂加固处理。在进行细颗粒土处治时，必须进行室内物理和机械实验，以明确处治物质种类和用量，并对处治后的路堤特性进行评价。

2.3 公路路基开挖施工

2.3.1 施工准备

在进行施工准备工作时，先要将机械设备投入到施工当中，包括地基开挖使用的挖掘机、推土机以及地基压实使用的压路机等。接着，对现场的工作人员展开合理的分配，让不同类型的施工人员开展不同的作业。在此基础上，要对他们的工作内容展开全面的质量和安全教育。

2.3.2 开挖技术选择

道路工程地基挖掘施工技术类型主要有两种。①纵挖技术，包括分区纵挖法、分层纵挖法、通道纵挖法；②水平挖掘技术。一般来说，水平挖掘技术涉及的线路长度较长，而且涉及排水、挡墙、边坡防护和涵洞等的建设，所以在进行该工程之前，必须将临时排水设施完善好，同时要从上面开始，不能乱挖、超挖，要做到开挖一级、防护一级。当前，大多数地区都采用分层纵挖方法，在路壕的基础上，采用垂直推进与分层开挖的方法，将开挖的深度维持在3 m。除此之外，在进行大规模土方挖掘的时候，应该将“多方向、多层次”作为挖掘的基本原理，利用横向来完成各个层次的逐渐拉开，对建设中的资源进行适当地利用，这样才能更快速地完成地基的挖掘，确保建设的质量。当道路比较陡时，应采取横挖工艺，禁止进行深挖，以确保边坡的稳定性，在挖到边坡线之前，应保留一段宽度，以确保在进行冲坡时，不影响边坡线以外的土壤。

2.4 针对地下排水不畅单方面问题的处治方案

当挖方段路槽弯沉小于规范时，由于地下排水不良，用换填法无法彻底解决这个问题。基于此，选择原本的超限开挖方案排水无法达到实际应用需求。此外，路基内的病害及变形明显，与地表水浸泡、地表水冲刷等因素有关。为确保路堤的稳定和抗剪强度，应采用柔性排水措施，以减少或消除水对路堤的破坏，并保持路堤在使用期内的低含水量。同时，沥青路面在长期的车辆荷载影响下，其稳定性也会有所降低。在此条件下，需改进挖方段碎石渗沟，结合路槽湿度，灵活选择渗沟、渗井及其他排水设计方案。比如，在观察施工项目某挖方段路槽渗流、管涌等现象时，尽可能选择管式渗沟，结合现场的管涌深度确定埋设深度。值得一提的是，需要保障深度大于不透水层界面30 cm以上，避免路基受到隔绝岩层潜水浸入影响。根据情况，可对已有的潮湿土壤进行简单的“砂化”，如翻耕、晾干，或加入一定数量的生石灰。

2.5 公路工程路基填筑工艺

2.5.1 路基基底处理

路基施工水平对公路工程的后期运营有直接的影响，由于其主要承担公路的岩土重力，所以在进行填筑前，要对地基进行良好的处理，通过合理的地基处理方法，提升填土与表土紧密度，确保初期填土工作顺利开展。当施工场地地表有大斜坡时，需对外部坡脚及护脚进行专门的处理，对原来的场地进行修整，形成阶梯，阶梯的高度不能超过0.5 m；当地表坡降不大时，应预先对地基草皮做一次预处理，以保证地基面达到填方要求。另外，如果工地有坑洞，则应提前对坑洞进行回填和碾压。当施工区域中有地下水存在时，需提前引流或拦截，排掉地下水，避免地下水影响路基施工。

2.5.2 选择适宜的填筑材料

在道路建设过程中，必须重视边坡的稳定。相关研究结果表明，在不同条件下，路基填料粘结力和内摩擦角对路基斜面的稳定具有重要作用。因此，在进行路堤填料的设计时，必须对其进行详细的调查和研究，并对其进行合理的选用。例如，可以通过对土壤的构造进行渗透实验，根据实验的成果来对填料中的矿物质种类和浓度进行控制。在一般的条件下，不适宜用作填料的物质主要包括高有机质的物质、低耐蚀性的物质和高含水率的物质等。

3 公路工程路基填筑施工优化

在道路工程的地基填筑时，分层控制填筑标高，将每层填料宽度控制在40 cm内。路基的填充应该按照道路平行的路线进行，并且填充物的厚度应该比填充物要大30 cm。在采用横向分层填料时，应该在横向上逐渐进行填料和压实，以保证在压实过程中的品质和效率。填充物回填后，必须按设计要求进行摊铺路拱，结合平地机设备，在推土机推平以后，平地机从两边朝着中央移动，以此确保压实质量。在填充完成后，还要对填充后的道路进行含水率的检测，填充物的含水率与真实的最佳含水率的偏差值应当在±2%以内。

4 结语

综上所述，在道路建设中，采用填筑地基技术可加快建设进度。其中，工作人员一定要注意施工的安全，严格遵守有关的规章制度，确保整体的质量，确保道路能够正常地运转和运用。竣工后，应检查施工情况，保证施工质量。