高速公路路基施工质量控制技术要点分析

近几年来，一些新建和改建的公路过早破坏，虽然原因是多方面的，但不重视路基工程的施工质量是造成路面过早破坏的主要原因之一。那么，如何确保高等级公路路基工程的施工质量？本文依据修建高等级公路的实践，探讨提高高等级公路路基工程施工质量需要重视的几个问题，以为路基施工质量控制技术提供参考。
　　一、高速公路工程应重视路基原地面处理
　　路基的质量应具备三个条件:具有较强的整体稳定性、强度和水稳性。简单的说,就是路基要达到“密实”、“均匀”和“稳定”的使用要求。路基密实的过程,实质上是一个颗粒重组的过程,也就是说，当路基在外界应力作用下，土壤等颗粒无位移或位移量能控制在一个合理标准内时，即可视为路基是稳定的。
　　以往路基工程施工对原地面的处理有时比较忽视，一些路段路基填筑后因此而发生沉陷、滑坡等病害的教训很多。原地面处理的程度按公路等级、路堤填筑高度、原地面地基强度等因素的不同而异。公路等级越高，路堤填筑高度越低，原地面地基强度越低，而原地面的处理就应越全面、越彻底。原地面处理的质量应达到平整而密实，压实度与相应部位路基的压实度要求相同。
　　二、高速公路路基施工的前期准备工作
　　高速公路工程低填低挖及填挖交界处的路基质量控制对公路通过性有很大影响。公路行车荷载在路面以下一定的深度（0m-1.5m）范围内影响较大，而超过这一深度则荷载产生的附加应力较小。据此，低填低挖及填挖交界处路基的这一深度范围内应具有足够的强度和规定的密实度。实践证明，大部分的低填低挖及填挖交界处的路床是浅表沉积层，所受到的自重应力较小，其自然密实度很小而含水量偏大，路床自然承载力低，且往往当地表水位与路基顶高差相差较小时，水对路基的危害较大。因而，低填低挖及填挖交界处的路床处理是很有必要的。常见的简易处理方法是换土法，换土深度应按具体情况而定，应不小于0.3m，一般在0.5m-1.0m范围内，当地面水对路基可能形成危害时，应设置相应的排水设施。如处理不当，即使大吨位压路机压实多遍，也难以达到规定的压实度，而且会出现明显的“弹簧”土现象。高速公路路基施工的前期准备工作主要有：
　　1、重视和加强地质调查工作，是提高公路路基施工质量的关键环节。首先要在施工前了解公路所经过地区的地质情况，因地制宜采取相应的荷载预压、置换、挤压等既经济合理,又行之有效的处理方法，避免因地基承载力不够所引起的路基危害。其次是采取恰当的施工措施，确保路基具有稳定性。第三是严格控制路基填土厚度与质量，路基土不得含有垃圾等杂物。第四是要根据不同材料的性质严格控制路基材料的含水率，含水率过高或过低，都会影响路基的整体性。五是要避免边坡的塌方危害。
　　2、重视和加强路基冬季冻胀翻浆的保护工作，是提高路基强度，保证公路质量的重要环节。冻胀翻浆是冬季寒冷地区公路特有的路基通病。路基附近存在表面积水及地下水是形成翻浆的必要条件。因此，要把改善路基排水条件放在首位，最有效的措施是使路基满足最小填土高度以减少地面积水及地下水毛细上升的影响，使路基土的含水量降低。另外采用粗粒土填筑路基，可以减轻和防止冻胀翻浆的发生。
　　三、高速公路工程路基施工质量控制措施
　　1、高速公路工程路基用土的质量控制
　　路基工程选择填料，应从粗粒到细粒级配良好的颗粒，土料的塑性指数应不超过26，液限不超过50。如需使用该范围以外的土，必须采取技术措施进行处理，经检验满足设计要求后方可使用。改善路基用土工程性质的另一条有效途径是改良土法。路基用土选择的控制是一个贯穿施工全过程的工作，由于地质、土质和水文情况的复杂变化，使得相邻地段，或同一挖方的不同层次或部位的土质都可能发生很大的变化，因此应加强施工时路基用土的质量控制。建议制定出路基用土的技术标准，设计时尽可能对路基用土的技术指标进行确认。
　　2、高速公路工程填方压实的质量控制
　　1）含水量对压实质量的影响。在碾压之前宜快速测量土的含水量。对于同一种土，击实功减小时，最佳含水量值将有所增大。因此，用大吨位压路机碾压稍干的土，用小吨位压路机碾压稍湿的土，也能得到良好的压实效果。适宜的含水量一般在最佳含水量附近1％-2％范围内。
　　2）土质对压实效果的影响。同一压路机对砂砾土、中液限黏土和中液限粉土进行碾压时，砂砾土最易压实，粉性土最难压实，黏性土则介于两者之间。不同类型的压路机对同一种土壤的压实效果也不一样，振动压路机碾压砂砾土能得到最佳效果，而羊足碾碾压粘性较大的土能得到良好的压实效果。
　　3）确定最佳压实遍数。路基施工时，宜做一压实试验段，以摸索在某一压路机具碾压的条件下最佳压实遍数，从而达到最经济的压实。值得注意的是，对于某一型号的压路机，其压实遍数有一最佳值，超过这一最佳值时，即使增加压实遍数，其压实度也增加很少，不具备经济性。
　　4）压实机具的合理配备与压实均匀性。合理的机械配备是土方施工首先要考虑的问题，根据进度、质量的要求，土方运距的远近、土质情况等，确定选用适宜的运土机械和压路机数量与性能。压实均匀性要求路基碾压严格按规定压实方法均匀碾压，不至于出现一部分超密而另一部分欠密的不均匀现象。填土表面平整度也是影响压实均匀性的因素之一，如凹凸不平，则可能出现凸部超密而凹部欠密的不均匀现象。
　　5）压实厚度对压实质量的影响。对于某一型号压实机具，压实厚度是影响压实质量的一个重要因素，其压实厚度有一最佳值，超过这一最佳值时，即使增加压实遍数，下部土体压实度仍然难以达到要求。特别是黏性土会呈现“上部成板，下部松散”的现象。因此，控制压实厚度，既考虑到施工单位的经济性，又保证了路基的压实质量。
　　6）压实度检测的准确性对压实质量的影响。提高和确保压实度检测结果的准确性是正确评价压实质量的关键，而要提高压实度检测结果的准确性，关键在于提高最大干密度和测点干密度量测的准确性。提高测点最大干密度准确性的最可靠的方法，是对每测点进行击实试验，但这并不是一个有效快速的指导施工方法，实施的可能性不大。采用对照法和单点击实法既能最有效地确定测点的最大干密度，又能使其准确程度满足工程精度要求。
　　7）压实质量的综合控制。由于压实度检测的准确性有可能影响真实地评价和控制压实质量，为确保压实质量，宜采用压实度和压实遍数双指标进行综合控制。