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摘要：公路路基的施工质量的好坏,直接关系到公路的使用寿命和行车安全,只有高度重视公路路基施工的技术投入,提高公路路基施工技术水平,才能有效保证公路的施工质量。笔者在本文中对路基方面的施工技术加以论述,以求更好地服务于路基施工和维护。
关键词：公路路基;填土压实;排水;防护
Abstract: highway subgrade construction quality is good or bad, directly related to the service life of road and driving safety, only pay high attention to the highway subgrade construction technology investment, improve highway subgrade construction technology level, only then can effectively guarantee the quality of the construction of the road. The author in this paper of subgrade construction technology of discussed, in order to better service to subgrade construction and maintenance.
Keywords: highway subgrade; The filled soil compaction; Drainage; protection
中图分类号：X734文献标识码：A 文章编号：
一、路基填土与压实
影响路基质量和压实效果的因素主要有土的含水量、土的颗粒组成情况、碾压层的厚度,碾压机械的功能和类型、碾压遍数的多少以及地基的强度等因素。公路路基的强度和稳定性很大程度取决于路基填料的性质特性和其压实的程度。从现有条件出发。改进压实条件和填土要求是保证路基质量最有效和经济的方法。规范标准规定高速公路和一级公路路面底面以下80cm～150cm部分的上路堤其压实度必须≥95％,对其它等级公路铺筑高级路面时,其压实度也应该按高速公路和一级公路的施工标准进行。此外,路基施工要求还增加了对路堤基底的压实度不宜小于93％的标准的规定。
1.1含水量的影响
土的含水量对压实效果的影响很大,是影响路基坚实程度的重要因素。无论是路基压实工作还是沟槽回填工作均应控制好其含水量。施工过程中要严格控制含水量在最佳含水晕的±2％的范围内。土处在此状态下,土粒间引力较小,保持并具有一定厚度的水膜,起着润滑作用,外部压实功比较容易使土粒相对移动、挤压紧致。如果此时进行碾压,压实效果最佳,并且碾压完成后土体比较稳定。但当土中含水量过大时,孔隙中出现了所谓的自由水,压实时不可能使气体有效排出。从而使压实功的一部分压力被自由水所抵消,从而减小了有效压力,压实效果也因此随着降低。当土中含水量较小时,土粒间的引力较大。虽然干容重较小,但其强度可能比最佳含水量时还要高。可是此时因密实度比较低,孔隙比较多,如果一经饱水,其碾压强度会急剧下降,进而影响路基最终的稳定性。在最佳含水量时进行碾压,此时土处于硬塑状态。比较容易获得最理想的压实效果。压实到最佳密实度的土体,达到水稳定性最好的理想状态。
1.2土质的影响
就填土压实最理想的土质而言,最适宜的是砂土、砂砾土和砂性土。这些土比较容易压实,且有足够的稳定性,沉陷很小。而最难压实的土当然数粘土,在潮湿状态下这种土极度不稳定,其最佳含水量比其他土类大很多，而粘土的最大干密度却又比其他的土类小很多,但经过压实的粘土仍具有良好的不透水性，这是粘土的特殊之处。根据压实试验表明,在相同的压实功作用下,不同类型的土质具有不同的最佳含水量和最大干密度。在同一压实功能作用下,含粗颗粒越多的土,其最大干密度也越大,而其最佳含水量越小,即随着粗粒土增多,其击实曲线的峰点越向左上方移动，这就要求我们在施工的过程中,因地制宜、具体问题具体分析,针对不同地区的不同土质状况,制定出相应的路基压实方法和策略,力争取得最理想的压实效果,为建筑坚实稳定的公路打下良好的基础。
1.3压实遍数
对于同一类型的土质,最佳含水量随着压实次数的加大而减小。而最大干密度则和最佳含水量的表现相反,其随压实遍数的增加而增大。当土质偏干时,增加压实次数对于提高土的干密度影响较大,而当土质偏湿时此措施则收效甚微。故对偏湿的土企图用加大压实次数的办法来提高土的密实度是不切实际和不经济的。若土质的含水量过大,此时增大压实功能和遍数就会出现“弹簧”现象。另外,当压实遍数加大到一定程度后,对最佳含水量的减小和最大干密度的提高影响就不明显了,这就是说如果单纯用增加压实遍数来提高土的密实度是不经济不合算的,而且同时压实功能过大还会破坏原有的土体结构,其结果适得其反，最终不能达到理想的压实状态。所以,一切问题都要根据当地的实际情况,制定出科学的方案,而不是仅仅依靠一种方法,妄图达到用很多种方法才能达到的理想效果。合理地计划和制定出解决办法,才能保障路基的質量,取得最终想要的结果。
1.4压实工具、设备及压实层厚度
不同类型的压实工具和设备,其压力传播的有效深度也不同。夯击式机具传播能力最强，压力传播得最深,振动式则次之，碾压式最浅。而对同一种机具而言,其作用深度在压实过程中也不是恒定不变的。当土体松软时,设备的压力传播较深,而随着碾压遍数增加,上部土层逐渐变得密实,土的强度也相应地提高,而工具设备的作用深度也就逐渐减小。当压实机具的重量不是很大时,机具设备荷载作用时间越长,土的压实度越高,则密实度的增长随时间而逐渐减小:当压实机具设备重量很重时,土的密实度则随施荷时间的增加而迅速增加,而超过某一限度后,土的变形就会急剧增加,直至达到破坏的状态。而当压实机具设备重量过重,以至于超过了土的强度极限时,会立即引起土体结构被破坏。所以在对路基施工的过程中,一定要把握好应有的度,不宜做得不足量,也不宜做得过量,以至于适得其反,无法取得良好效果。当压实设备不变时，压实层厚度也会对路基产生不同的影响。压实层厚度过厚，设备的压实功作用不到碾压层的底部，导致压实效果不佳。但压实层厚度过小，相连碾压层的连接效果较差，从而导致路基整体不够稳定。因此，选择合理的压实层厚度也是施工中至关重要的。
二、路基路面排水控制
排水是影响路基强度和稳定性的另一重要因素。在进行路基路面排水工程的策划时,要从保护当地环境、不损害当地农田水利设施的前提加以考虑,施工过程中必须做好路基排水工作,形成良好的排水系统并做到与当地排水规划相协调。
2.1地面排水
公路施工过程中,最常见的采用地面排水设施有边沟、截水沟、跌水急流槽以及地表的排水管。对于高速公路和一级公路而言,排水沟渠一般按要求都要铺砌防护。做好地面的排水工作是公路施工过程中一个极为重要和关键的方面,所以施工过程中一定要提高技术含量,利用多种途径和方式,建成有效的地面排水系统。
2.2路面排水
迅速排除路面范围内的降水是路面排水的最主要的任务,采取措施减少水从路面的渗入量,尽量使其不冲刷路基边坡。路拱横坡坡度应大于或等于2％。雨水排出路面有二种方式：第一种是集中排水,主要方法是在硬路肩外侧设置现浇沥青混凝土或是水泥混凝土预制块的拦水带,使其与硬路肩路面构成三角形的集水槽流水排水,每隔20m～50m间距设一泄水口,衔接路堤边坡急流槽将雨水排到坡脚排水沟中。第二种是分散排水,此方法多用于地势乎坦,路线纵坡小于0．3％的长路段,除了硬化路肩和加固路基边坡任务外,在经过的绿洲地带,如果地下水位较高,也要防止边坡上部的植草向上生长,从而导致其挡横向排水出路造成路表积水,硬化路肩,设置路肩排水沟,增大沟坡排水项目是改进此种情况的有效方法。
针对不同的地区情况和不同的天气状况,采取不同的排水方式和措施。
2.3地下排水
路基地下排水主要是采用暗溝、盲沟、渗沟、渗井等,地下排水的主要特点是以渗透力排水,当水流量较大,降水较多的地区时,带渗水管的渗沟是首先采用的排水方式。传统的砂砾料反滤层则多改用有反滤功能的土工织物。很适用于地下排水的是带有钢圈、滤布和加强合成纤维组成的直径8cm～30cm加劲软式透水管。所有的排水方式,都要在适宜应用的环境中利用,切忌草率,选择排水方式时要深思熟虑,做到效果最好最理想。
三、路基防护
地层的天然平衡状态因为路基的修筑而被改变,而且路基暴露在自然环境之中,会不断受各种错综复杂的自然因素的影响,受到自然灾害和气候的不断地侵蚀,因此需要进行各种类型的防护。采取各种不同的防护措施,对路基的各个方面进行全面专业的防护。保护好路基,就是保护好公路。
3.1坡面防护
防止地表水流的冲刷、防止坡面岩土的风化剥落以及与当地周围环境相协调是坡面防护的主要目的。近年来,随着媒体等对环境保护不断宣传,环境保护日益引起人们大众的重视,修筑的高等级公路的边坡,多采用种草防护坡面。边坡较高时,采用砌石框格(方型、菱形、拱型、M型)种草加以防护。对于西部而言,由于干旱缺水,边坡种草防护方法类型的选择很重要,草坪植生带是现代大多数时候采用的方法,即是将草籽、肥料和土均匀拌和裹于土工物内,当草籽发芽也长成草,已经能起到固土作用后,无纺布纤维也会随着自然腐烂,不会污染环境,保护环境,防护效果很好。仍较普遍使用的坡面防护方法还有石砌圬工防护,根据不同情况防护方式也不同,在路堤边坡护坡多用混凝土预制块护坡;连片的及带窗孔的护面墙多被用于路堑边坡。破裂的或易于风化破碎的岩石路堑边坡多采用锚杆挂铁丝网或高强塑料阏格喷浆等方法,喷射混凝土以及喷射纤维混凝上防护也有较好防护的效果。但由于石砌圬工及混凝土防护造价高、易破损等诸多问题的存在,从保护环境的角度出发,建议大力推广种草防护,这种方法既能改善生态环境,美化景观,而且一劳永逸。
3.2冲刷防护
防护沿河路基边坡免受冲刷,至今仍多采用直接防护。传统的砌石、抛石、铁丝石笼、挡土墙等有所改进,现在已经用高强土工格栅代替铁丝来做石笼,防护受水冲浪击的边坡,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,具有很能适应土体不均匀沉降的优势。冲刷防护的方法和途径不断改进,更好地为现实需要服务。
3.3支挡防护
目前应用于支挡防护的主要方式方法是挡土墙,石料丰富、墙高较低、地基较好是石砌的重力式挡士墙较多应用的场合;钢筋混凝土结构的悬臂式挡土墙、扶壁式挡土墙和板柱挡土墙使其受力比较合理,墙身圬工体积也较小,已被广泛应用于公路路基的防护。垛式挡土墙是一种特殊型式的挡土墙,其易于调整墙的高度,并采用预制构件拼装。各种挡土墙,是支挡防护的最重要的方法途径。
四、软土地基处理
4.1灰土挤密桩
采取灰土挤密桩,是当软士地层含水量过大或过小时。含水率过大情况时可往孔内填干土粉或石灰粉,用来吸去部分水份,或者快速成孔浇灌,还可以边成孔边下套管。也可以成孔后再下套管,含水率过小出现时,对内土层应预先浸湿加固范围,成孔顺序应先外圈,后里圈并保持间隔进行;对已成孔,应防止受水浸湿,且应当天进行加填夯实;应打一孔,填一孔为避免夯打造成缩颈堵塞;当桩孔较密,土质松软,应采取间隔跳打夯实的方法。
4.2土工合成材料加固
采用先在地表铺筑土工布,再填筑路堤的方法多用于浅层(一般小于3m厚)的软土地基。土工布起分隔、过滤、排水和加速固结等多种作用,从而取代常规的置换方法。地表之间铺设多层土工织物,保持稳定主要利用材料和高抗拉强度克服地基的滑支变形的方法。使地基迅速固结可以通过控制填土速率,配合超载顶压的有效方法。
结束语：
总的来说，影响公路路基施工质量好坏的因素很多,这就要求我们在施工过程中，要结合路基实际情况，制定出合理的施工技术方案，采取相应的技术措施，努力打造出一条质量优良的路基工程，为以后的公路行车安全和舒适度创造良好的前提条件。
参考文献：
[1]梅桂林,李艳丽.对公路路基工程施工的探讨[J].黑龙江科技信息,2010.
[2]谭荣生.公路工程中路基施工质量管理控制策略探讨[J].科技信息,2009.
[3]田华.浅谈公路路基施工技术存在问题及处理措施[J].中国科技财富,2011.
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。
关键词：公路路基;填土压实;排水;防护
Abstract: highway subgrade construction quality is good or bad, directly related to the service life of road and driving safety, only pay high attention to the highway subgrade construction technology investment, improve highway subgrade construction technology level, only then can effectively guarantee the quality of the construction of the road. The author in this paper of subgrade construction technology of discussed, in order to better service to subgrade construction and maintenance.
Keywords: highway subgrade; The filled soil compaction; Drainage; protection
中图分类号：X734文献标识码：A 文章编号：
一、路基填土与压实
影响路基质量和压实效果的因素主要有土的含水量、土的颗粒组成情况、碾压层的厚度,碾压机械的功能和类型、碾压遍数的多少以及地基的强度等因素。公路路基的强度和稳定性很大程度取决于路基填料的性质特性和其压实的程度。从现有条件出发。改进压实条件和填土要求是保证路基质量最有效和经济的方法。规范标准规定高速公路和一级公路路面底面以下80cm～150cm部分的上路堤其压实度必须≥95％,对其它等级公路铺筑高级路面时,其压实度也应该按高速公路和一级公路的施工标准进行。此外,路基施工要求还增加了对路堤基底的压实度不宜小于93％的标准的规定。
1.1含水量的影响
土的含水量对压实效果的影响很大,是影响路基坚实程度的重要因素。无论是路基压实工作还是沟槽回填工作均应控制好其含水量。施工过程中要严格控制含水量在最佳含水晕的±2％的范围内。土处在此状态下,土粒间引力较小,保持并具有一定厚度的水膜,起着润滑作用,外部压实功比较容易使土粒相对移动、挤压紧致。如果此时进行碾压,压实效果最佳,并且碾压完成后土体比较稳定。但当土中含水量过大时,孔隙中出现了所谓的自由水,压实时不可能使气体有效排出。从而使压实功的一部分压力被自由水所抵消,从而减小了有效压力,压实效果也因此随着降低。当土中含水量较小时,土粒间的引力较大。虽然干容重较小,但其强度可能比最佳含水量时还要高。可是此时因密实度比较低,孔隙比较多,如果一经饱水,其碾压强度会急剧下降,进而影响路基最终的稳定性。在最佳含水量时进行碾压,此时土处于硬塑状态。比较容易获得最理想的压实效果。压实到最佳密实度的土体,达到水稳定性最好的理想状态。
1.2土质的影响
就填土压实最理想的土质而言,最适宜的是砂土、砂砾土和砂性土。这些土比较容易压实,且有足够的稳定性,沉陷很小。而最难压实的土当然数粘土,在潮湿状态下这种土极度不稳定,其最佳含水量比其他土类大很多，而粘土的最大干密度却又比其他的土类小很多,但经过压实的粘土仍具有良好的不透水性，这是粘土的特殊之处。根据压实试验表明,在相同的压实功作用下,不同类型的土质具有不同的最佳含水量和最大干密度。在同一压实功能作用下,含粗颗粒越多的土,其最大干密度也越大,而其最佳含水量越小,即随着粗粒土增多,其击实曲线的峰点越向左上方移动，这就要求我们在施工的过程中,因地制宜、具体问题具体分析,针对不同地区的不同土质状况,制定出相应的路基压实方法和策略,力争取得最理想的压实效果,为建筑坚实稳定的公路打下良好的基础。
1.3压实遍数
对于同一类型的土质,最佳含水量随着压实次数的加大而减小。而最大干密度则和最佳含水量的表现相反,其随压实遍数的增加而增大。当土质偏干时,增加压实次数对于提高土的干密度影响较大,而当土质偏湿时此措施则收效甚微。故对偏湿的土企图用加大压实次数的办法来提高土的密实度是不切实际和不经济的。若土质的含水量过大,此时增大压实功能和遍数就会出现“弹簧”现象。另外,当压实遍数加大到一定程度后,对最佳含水量的减小和最大干密度的提高影响就不明显了,这就是说如果单纯用增加压实遍数来提高土的密实度是不经济不合算的,而且同时压实功能过大还会破坏原有的土体结构,其结果适得其反，最终不能达到理想的压实状态。所以,一切问题都要根据当地的实际情况,制定出科学的方案,而不是仅仅依靠一种方法,妄图达到用很多种方法才能达到的理想效果。合理地计划和制定出解决办法,才能保障路基的質量,取得最终想要的结果。
1.4压实工具、设备及压实层厚度
不同类型的压实工具和设备,其压力传播的有效深度也不同。夯击式机具传播能力最强，压力传播得最深,振动式则次之，碾压式最浅。而对同一种机具而言,其作用深度在压实过程中也不是恒定不变的。当土体松软时,设备的压力传播较深,而随着碾压遍数增加,上部土层逐渐变得密实,土的强度也相应地提高,而工具设备的作用深度也就逐渐减小。当压实机具的重量不是很大时,机具设备荷载作用时间越长,土的压实度越高,则密实度的增长随时间而逐渐减小:当压实机具设备重量很重时,土的密实度则随施荷时间的增加而迅速增加,而超过某一限度后,土的变形就会急剧增加,直至达到破坏的状态。而当压实机具设备重量过重,以至于超过了土的强度极限时,会立即引起土体结构被破坏。所以在对路基施工的过程中,一定要把握好应有的度,不宜做得不足量,也不宜做得过量,以至于适得其反,无法取得良好效果。当压实设备不变时，压实层厚度也会对路基产生不同的影响。压实层厚度过厚，设备的压实功作用不到碾压层的底部，导致压实效果不佳。但压实层厚度过小，相连碾压层的连接效果较差，从而导致路基整体不够稳定。因此，选择合理的压实层厚度也是施工中至关重要的。
二、路基路面排水控制
排水是影响路基强度和稳定性的另一重要因素。在进行路基路面排水工程的策划时,要从保护当地环境、不损害当地农田水利设施的前提加以考虑,施工过程中必须做好路基排水工作,形成良好的排水系统并做到与当地排水规划相协调。
2.1地面排水
公路施工过程中,最常见的采用地面排水设施有边沟、截水沟、跌水急流槽以及地表的排水管。对于高速公路和一级公路而言,排水沟渠一般按要求都要铺砌防护。做好地面的排水工作是公路施工过程中一个极为重要和关键的方面,所以施工过程中一定要提高技术含量,利用多种途径和方式,建成有效的地面排水系统。
2.2路面排水
迅速排除路面范围内的降水是路面排水的最主要的任务,采取措施减少水从路面的渗入量,尽量使其不冲刷路基边坡。路拱横坡坡度应大于或等于2％。雨水排出路面有二种方式：第一种是集中排水,主要方法是在硬路肩外侧设置现浇沥青混凝土或是水泥混凝土预制块的拦水带,使其与硬路肩路面构成三角形的集水槽流水排水,每隔20m～50m间距设一泄水口,衔接路堤边坡急流槽将雨水排到坡脚排水沟中。第二种是分散排水,此方法多用于地势乎坦,路线纵坡小于0．3％的长路段,除了硬化路肩和加固路基边坡任务外,在经过的绿洲地带,如果地下水位较高,也要防止边坡上部的植草向上生长,从而导致其挡横向排水出路造成路表积水,硬化路肩,设置路肩排水沟,增大沟坡排水项目是改进此种情况的有效方法。
针对不同的地区情况和不同的天气状况,采取不同的排水方式和措施。
2.3地下排水
路基地下排水主要是采用暗溝、盲沟、渗沟、渗井等,地下排水的主要特点是以渗透力排水,当水流量较大,降水较多的地区时,带渗水管的渗沟是首先采用的排水方式。传统的砂砾料反滤层则多改用有反滤功能的土工织物。很适用于地下排水的是带有钢圈、滤布和加强合成纤维组成的直径8cm～30cm加劲软式透水管。所有的排水方式,都要在适宜应用的环境中利用,切忌草率,选择排水方式时要深思熟虑,做到效果最好最理想。
三、路基防护
地层的天然平衡状态因为路基的修筑而被改变,而且路基暴露在自然环境之中,会不断受各种错综复杂的自然因素的影响,受到自然灾害和气候的不断地侵蚀,因此需要进行各种类型的防护。采取各种不同的防护措施,对路基的各个方面进行全面专业的防护。保护好路基,就是保护好公路。
3.1坡面防护
防止地表水流的冲刷、防止坡面岩土的风化剥落以及与当地周围环境相协调是坡面防护的主要目的。近年来,随着媒体等对环境保护不断宣传,环境保护日益引起人们大众的重视,修筑的高等级公路的边坡,多采用种草防护坡面。边坡较高时,采用砌石框格(方型、菱形、拱型、M型)种草加以防护。对于西部而言,由于干旱缺水,边坡种草防护方法类型的选择很重要,草坪植生带是现代大多数时候采用的方法,即是将草籽、肥料和土均匀拌和裹于土工物内,当草籽发芽也长成草,已经能起到固土作用后,无纺布纤维也会随着自然腐烂,不会污染环境,保护环境,防护效果很好。仍较普遍使用的坡面防护方法还有石砌圬工防护,根据不同情况防护方式也不同,在路堤边坡护坡多用混凝土预制块护坡;连片的及带窗孔的护面墙多被用于路堑边坡。破裂的或易于风化破碎的岩石路堑边坡多采用锚杆挂铁丝网或高强塑料阏格喷浆等方法,喷射混凝土以及喷射纤维混凝上防护也有较好防护的效果。但由于石砌圬工及混凝土防护造价高、易破损等诸多问题的存在,从保护环境的角度出发,建议大力推广种草防护,这种方法既能改善生态环境,美化景观,而且一劳永逸。
3.2冲刷防护
防护沿河路基边坡免受冲刷,至今仍多采用直接防护。传统的砌石、抛石、铁丝石笼、挡土墙等有所改进,现在已经用高强土工格栅代替铁丝来做石笼,防护受水冲浪击的边坡,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,具有很能适应土体不均匀沉降的优势。冲刷防护的方法和途径不断改进,更好地为现实需要服务。
3.3支挡防护
目前应用于支挡防护的主要方式方法是挡土墙,石料丰富、墙高较低、地基较好是石砌的重力式挡士墙较多应用的场合;钢筋混凝土结构的悬臂式挡土墙、扶壁式挡土墙和板柱挡土墙使其受力比较合理,墙身圬工体积也较小,已被广泛应用于公路路基的防护。垛式挡土墙是一种特殊型式的挡土墙,其易于调整墙的高度,并采用预制构件拼装。各种挡土墙,是支挡防护的最重要的方法途径。
四、软土地基处理
4.1灰土挤密桩
采取灰土挤密桩,是当软士地层含水量过大或过小时。含水率过大情况时可往孔内填干土粉或石灰粉,用来吸去部分水份,或者快速成孔浇灌,还可以边成孔边下套管。也可以成孔后再下套管,含水率过小出现时,对内土层应预先浸湿加固范围,成孔顺序应先外圈,后里圈并保持间隔进行;对已成孔,应防止受水浸湿,且应当天进行加填夯实;应打一孔,填一孔为避免夯打造成缩颈堵塞;当桩孔较密,土质松软,应采取间隔跳打夯实的方法。
4.2土工合成材料加固
采用先在地表铺筑土工布,再填筑路堤的方法多用于浅层(一般小于3m厚)的软土地基。土工布起分隔、过滤、排水和加速固结等多种作用,从而取代常规的置换方法。地表之间铺设多层土工织物,保持稳定主要利用材料和高抗拉强度克服地基的滑支变形的方法。使地基迅速固结可以通过控制填土速率,配合超载顶压的有效方法。
结束语：
总的来说，影响公路路基施工质量好坏的因素很多,这就要求我们在施工过程中，要结合路基实际情况，制定出合理的施工技术方案，采取相应的技术措施，努力打造出一条质量优良的路基工程，为以后的公路行车安全和舒适度创造良好的前提条件。
参考文献：
[1]梅桂林,李艳丽.对公路路基工程施工的探讨[J].黑龙江科技信息,2010.
[2]谭荣生.公路工程中路基施工质量管理控制策略探讨[J].科技信息,2009.
[3]田华.浅谈公路路基施工技术存在问题及处理措施[J].中国科技财富,2011.
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。