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摘要：公路主要由路基和路面构成，其中路基是公路的基础。路基从材料上，可分为土方路基、石方路基和特殊土路基。从断面形式可分为：填方路基，即路堤至路基顶面高于原地面的：路堑路基，即全部由地面开挖出的路基；半填、半挖路基，即一横断面一侧为挖方，另一侧为填方的路基。其中，土质填方路基在公路建设中是应用最广，最为普遍的。本文主要针对土方路基中的施工质量控制措施进行探讨。
关键词：土质路基、施工要点、质量控制、探讨
引言
截止2016年末，我国公路总里程达到469.63万公里，比2015年增加了11.90万公里。公路密度达到48.92公里/百平方公里，比2015年增加了1.24公里/百平方公里。公路养护里程459.00万公里，占到了公路总里程的97.7%。相应的，公路的交通量也有很大提升。据统计，2016年全国国道观测里程12.88万公里，机动车年平均日交通量为16090辆，比上年增长4.7%，年平均日行驶量为207141万车公里，增长1.4%。
目前，我国公路网建设经过多年快速发展，现在已经进入到一个能力扩张与质量提高并重、全面建设现代综合的交通体系发展新阶段，而良好的公路质量是我国公路运输网发展的重要保障。只有不断提高公路质量和公路的施工质量才能够确保我国公路运输网的良好快速发展，这也是对我们工程施工人员的工作要求。
1、公路的基本构成
公路是按一定技术要求及路线位置修筑的一条带状构物，它包含了路基、路面、桥涵、隧道、防护工程、交通安全设施及沿线设施等组成部分。其中路基是公路的承重主体，也是公路路面的基础，他与路面一起共同承担着道路的交通荷载，是整条公路中最为关键的部分。因此，它的质量好坏直接决定着整个道路的质量。
2、 公路路基施工的基本方法
路基是公路成形的基础，是公路最为基础的结构，它起到承担着车辆负载、路面重力和自身重量的作用，是整条公路中最为关键的部分，它的稳定与否直接影响着路面的质量和道路的使用寿命。因此，公路建设施工，必须先重视公路路基的建设施工。
经过多年的工程实践和理论指导，目前，公路路基的施工已经形成了一套比较成熟有效的施工方法。基本施工方法如下：路基清表---土方回填----土方碾压----路基加固-----路基成型。
其中土方回填和土方碾压是路基施工质量控制的关键环节，必须制定相应的施工质量控制措施对其进行重点管控。
2.1公路土质填方路基施工时注意事项
在公路路基施工时要注意：①首先要调查清楚路基施工地段的地质水文和地形地貌，在此基础上再制定相应的质量控制措施手段以保证路基的施工质量。②根据当地的气候条件合理安排工程施工时间，尽量避开雨季和冬季施工，不能避开的，则要制定相应的雨季施工措施和冬季施工措施，以降低对施工的影响。③公路路基土方填筑正式施工前，一定要分段进行土方填筑碾压实验。因为公路一般施工距离都比较长，每段路基所使用土方的土质可能均不尽相同，取土地点也不一定一样，故需要在施工前对不同的土方土质进行分类，并做碾压实验，以验证施工方案的合理性，调整施工方案中不合理的施工参数，保证路基的压实效果。④路基施工完成后，要做好已经成型路基的保护工作。要安排专人看护，严禁车辆行驶，并且做好相关的截排水措施。
3 公路土质填方路基施工质量控制的关键环节
公路路基施工包含有多个环节，其中对路基施工质量影响最大的有路基填料，路基地下水的处理，压实机具和压实方法的选择以及施工时土的最佳含水率控制等。
3.1 填方路基填料的选择
在公路土质填方路基施工中，首先需要解决的问题是要选择合适的土源。土源土质的好坏、取土地点是否合理不仅会直接影响到路基的施工质量，还会影响到路基的施工成本和施工进度。因此，在确定土源地点前，不仅要对当地的地形地貌，水土条件进行充分调查，还要对土体的各项物理指标进行检验、实验，以选择出满足各项施工要求指标的土源。
用于公路路基的填料要求强度高,级配合理，水稳定性好，压实容易，挖取方便。
路基填料最小强度和最大粒径应符合下表的要求：
注：①当路床填料CBR值达不到表列要求时，可采取掺石灰或其它稳定材料处理。
②其他公路铺筑高级路面时，应采用高速公路、一级公路的规定值。
③粗粒土(填石)填料的最大粒径，不应超过压实层厚度的2／3。
碎(砾)石土,砂土质碎(砾)石及碎(砾)石砂(粉粒或劲粒土) ,粗粒土中的粗、细砂质粉土,细粒土中的低液限黏质土等具有较高的强度和足够的水稳定性,属于较好的路基填料。砾(角砾)类土、砂类土应优先选作路床填料，土质较差的细粒土可填于路堤底部。用不同填料填筑路基时，应分层填筑，每一水平层均应采用同类填料。严禁使用泥炭、淤泥、冻土、强膨胀土及易溶盐超过允许值的土等劣质土。不得使用黄土、盐渍土、膨胀土等特殊土体，不得已必须用作路基填料时，必须采取相应的技术措施进行处理，经检验满足设计要求后方可使用。
冰冻地区上路床及浸水部分的路堤不应直接采用粉质土填筑。强风化岩石及浸水后容易崩解的岩石不宜作为浸水部分路堤填料。细粒土作为填料，含水量超过最佳含水量两个百分点以上时，应采取晾晒或掺人石灰、固化材料等技术措施进行处理。
3.2 填方路基的地下排水处理
公路由于其施工距离长，某些施工路段会存在埋藏浅的地下水。埋藏浅的地下水非常容易危及路基稳定，并且会严重影响路基强度。因此在施工前必须根据具体情况采取拦截、旁引、排除含水层的地下水或者降低地下水位等路基地下排水措施进行处理，以保证路基质量。
路基地下排水一般采用设置明沟、暗沟、渗沟和仰斜式钻孔排水等构筑物作为截排水措施。
暗沟又称盲沟。其构造比较简单，横断面成矩形，亦可做成上宽下窄的梯形，沟壁倾斜度约1:0.2，底宽b与深度h大致为1:3，深约1.0~1.5 m，底宽约0.3~0.5m。盲沟的底部中间填以粒径较大(3~5 cm)的碎石，其空隙较大，水可在空隙中流动。粗粒碎石两侧和上部，按一定比例分层(层厚约10cm)填以较细粒径的粒料，逐层粒径比例大致按6倍递减。盲沟顶部和底面，一般设有厚30 cm以上的不透水层，或顶部设有双层反铺草皮。简易盲沟的排水能力较小，不宜过长，沟底具有1%~2% 的纵坡，出水1:3底面高程应高出沟外最高水位20cm，以防水流倒渗。寒冷地区的暗沟，应做防冻保温处理或将暗沟设在冻结深度以下。它主要利用渗水材料透水性将地下水汇集于沟内，然后沿沟将渗水排泄至预设地点。
渗沟是采用渗透方式将地下水汇集于沟内，并通过沟底通道将水排至指定地点，它的作用是降低地下水位或拦截地下水，其水力特性是紊流，但在构造上与盲沟相比更为完善，沟的尺寸更大，埋置更深，而且要进行水力计算确定尺寸。当地下水流量较大，要求埋置更深时，可在沟底设洞或管。渗沟的位置与作用，视地下排水的需要而定，在公路路基中，浅埋的渗沟约在2~3m以内，深埋时可达6 m以上。
渗井属于立式地下排水设备，当地下存在多层含水层，其中影响路基的上部含水层较薄，排水量不大，且平式渗沟难以布置;采用立式(竖向)排水，设置渗井，穿过不透水层，将路基范围内的上层地下水，引入更深的含水层中去，以降低上层的地下水位或全部予以排除。鉴于渗井施工难度大，单位渗水面积的造价高，一般施工中尽量少用。
3.3填方路基的压实施工质量控制
填方路基经过充分压实，其塑性变形、渗透系数、毛细水上升高度、隔温、隔水性能都有明显的改善。因此，在填料选定之后，压实至关重要。但影响路基压实效果的因素有很多，有压实机具，压实方法（采用静碾压、震动碾压、冲击碾压、重锤夯实等），压实机具重量，行走速度，土层的摊铺厚度，土的最佳含水率，压实遍数，压实顺序等。其中最重要的因素是压实机具和方法的选择以及土的含水率控制，在实际施工中最难控制的因素则是土的最佳含水率。
一般在选定碾压机具和压实方法以后，再根据机具的性能，来确定行走速度，土层的摊铺厚度，压实遍数等。在实际施工中为了达到最好的压实效果和最低的施工成本，一般在每段路基压实施工前，需要安排压实实验段，以快速获得准确的施工参数。
3.3.1合理选择压实机具和压实方法
压实机具和压实方法对压实的影响主要反映在下面几个方面：①压实的机具不同，压力传布的有效深度不同。通常情况下，碾压式机具的压力传布最浅，振动式加深，夯击式最深。但在同种机具的压实作用中深度并不是固定不变的。例如钢筒式压路机，在碾压时，因为土体松软，所以压力传布会较深，但碾压次数的慢慢增加，上部土层渐渐的密实，相应土的强度提高，它作用深度就会慢慢减小了。②当压实机具的质量越小时，碾压遍数就会越多(即时间就越长)，同时土的密实度越高，但密实度的增加速度则会随碾压遍数的增加成反比。而且密实度的增长是有限度的，达到这个限度后，继续压实则只会引起弹性变形，不能再提高密实度(在工程实践中看，一般的碾压遍数在6遍以前，密实度增大十分明显，6到10遍增长减缓，10遍以后增长很小，20遍以后基本不增长)。③碾压速度越快，压实的效果就越差；应力作用速度越快，变形量就越小。土越粘，影响越显著。所以为了提高压实的效果，一定要正确规定碾压时的行驶速度。上述的第一种情况，土的变形随时间的延长而增加，但增加的速度是随着压实遍数的增长而慢慢减少，出现这种情况的原因是：在荷载作用下，土体逐渐达到密实，强度即随之增强，于是变形就慢慢减小。第二、三种情况中，土体开始出现破坏，则是已达到土强度的极限。破坏时间(从荷载开始作用到出现破坏时的时间)与荷载大小直接相关，荷载越重破坏时间就越短。施工时，根据这一特性从而按照不同的土质来确定压实遍数和选择机具的。
压实时，相邻两次重叠轮宽的 1/3轮迹,保持均匀压实，不能漏压，对于压不到得边边角角，要辅以小型机具或人力夯实。在压实过程中，要检查密实度和含水率，达到符合规定的压实度要求。
经过多年工程实践总结，采用重型轮胎压路机、振动压路机，以及20~65吨圆碾或羊足碾的碾压效率高，适合路基填筑工程施工。
3.3.2碾压土层的含水率控制
土的含水量对压实程度有很大影响。同样的土质，在同样夯压条件下,含水量不同，填土密度(用干容重уd表示)也不同，含水量w与干容重уd之间存在一种相互作用的关系曲线----击实曲线(见图)。从图中可看出，当含水量增加时，开始时土的密度相应增加，当含水量达到某一特征含水量w0时,密度增到最大值у。此后随着含水量增加而密度逐渐减小。密度增到最大值时的特征含水量称为最佳含水量,相应的最大密度у称为最佳密度。
土在最佳含水量时进行压实，具有最大的密实度，且水稳性好，在小于或大于最佳含水量时压实，虽能达到较大强度，但遇水后强度急剧下降，水稳性较差，因此，高填土路基压实必须随时控制与检查土的含水量。当土的含水量过大时，应风干到最佳含水量再碾压，含水量过小时，需均匀加水后再碾压。
3.3.3压实度及含水量检查
在实际碾压施工中，要随时检查判断土的密实程度和摊铺土层的含水量。检查判断土的密实程度时要注意观测压实后的轮迹，如果痕迹还较明显或下沉量较大，则应继续碾压，遇有土层表面松散，推挤开裂或有回弹现象，应分析原因，放慢碾压速度，对于严重松散的，还应洒水润湿或减轻碾压重量。对于回弹现象，要翻挖掘土层，晒干或换土再重新碾压。在现场测定压实度时，取样位置应是随机的，避免按取样人意图选择检验位置。每一压实层压实度经检验合格后，方可填筑上一层。
检查判断土摊铺土层的含水量时，应随时在土源地点和施工现场取样，用湿度密度仪检查含水量和干容量。若含水率偏高，可在土源地点采用翻松、晾晒或均匀掺入干土等措施；若含水率偏低，则应采用预先洒水润湿、覆盖运输等措施。
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论文作者:黄亮
论文发表刊物:《基层建设》2017年第36期
论文发表时间:2018/3/28
标签：路基论文; 压实论文; 公路论文; 含水量论文; 填料论文; 土质论文; 机具论文; 《基层建设》2017年第36期论文;