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公路路基施工质量通病成因与处理策略研究

范文

王徐铭

摘要：本文针对公路路基施工中质量通病的主要特征进行介绍，从地质条件、路基设计、路基施工3个方面研究了产生质量通病的主要原因，最后对路基设计以及路基施工方面防范处理各类质量通病的策略进行分析，望引起业内重视。

关键词：公路；路基；质量通病；处理策略

中图分类号：U213.1 文献标识码：A

1.公路路基施工质量通病特征分析

既往报道中显示，公路路基施工常受到地质条件、路基设计、以及路基施工等多个方面因素影响而出现不同类型的质量缺陷与问题，严重影响公路路基工程的建设质量以及公路工程整体建设效益的发挥。具体来说，公路路基施工期间所出现的质量通病多具有以下几个方面的特征：

第一，在公路填方路堤施工后常常有迅速沉降现象或路堤整体不均匀性沉降，严重时还会导致公路路面纵横坡支离破碎，影响路堤结构整体稳定性。

第二，公路路面施工后常出现纵向裂缝缺陷，多数情况下裂缝宽度随时间延长而增加并有向路肩边缘延伸的趋势，裂缝缺陷部位呈现错台缺陷，严重时还会导致滑坡裂面的产生。

第三，公路路面除呈现纵向裂缝以外还有横向裂缝产生的风险，裂缝区域还可能发生错台现象。

2.公路路基施工质量通病成因分析

既往工程实践经验中表明，公路路基施工质量通病的产生是多个方面因素共同作用的结果，地质条件、路基设计、以及路基施工等多个方面因素均是导致路基施工质量通病产生的原因。具体可分析如下：

（1）地质条件因素

公路路基所处地区地质条件不良是导致路基施工期间质量通病产生的关键原因之一。例如，公路路基工程处于沼泽地质条件下，且路基填筑施工前未换土或做其他软土地基处理，直接施工后会造成挤压位移、压缩下沉等缺陷产生风险增加。又例如，公路路基工程所处区域地质条件相对复杂，路堤穿过沟谷、中心的填土量大，两侧递减，造成路基填土高度不一致，诱发公路路基不均匀沉降问题。除此以外，洪水、温度差异过大、冰冻、以及降水量大等因素均是造成公路路基不均匀沉降的主要因素。

（2）路基设计因素

公路路基设计方面存在缺陷同样会导致路基施工质量通病的产生。例如，公路路基边坡取值不合理、断面尺寸不合理、排水设施不合理、防护加固措施不合理、高填路堤未进行稳定性验算等均是导致路基施工出现质量通病的主要原因。除此以外，在公路路堤设计方案中对填料、施工工艺的说明不合理或完善同样是诱发质量通病的重要因素。

（3）路基施工因素

路基施工过程中的不恰当操作是导致质量通病产生的最主要原因。例如，路基施工过程中所采取的填筑顺序不恰当，填筑范围不完全，填筑厚度不合理，上述因素均可能导致公路路基出现下沉缺陷。又例如，施工人员对公路路基边坡的处理不恰当，将不同性质的填料混合填实处理，同样是导致公路路基下沉的主要原因之一。除此以外，路基施工人員对填料含水量控制不够恰当，填料后未及时进行碾压均可能导致路基压实度不符合设计要求，最终导致一系列质量通病与缺陷的产生。图1为不同土质路堤填筑的示意图。

3.公路路基施工质量通病处理策略分析

公路路基施工期间为避免质量通病的产生，不断提高路基施工质量，确保公路工程的良好运行，因重点从设计以及施工两个方面入手，制定科学可行的处理策略，以及时应对公路路基各类质量通病，确保路基稳定良性运行。具体可分析如下：

（1）路基设计策略

在公路路基设计前应加强地质勘探与调查工作，针对公路工程设计路线沿线地形条件、地貌特征以及水文条件进行合理调查，以不良地质路段为调查重点，通过试验的方式以掺入一定比例的水泥、石灰或换土的方式达到加固地层的目的。同时，设计方案中应当确保公路路基最小填筑高度，避免受地下水、地面水或冻胀等因素导致路基稳定性受到影响。若公路路基填筑高度无法满足预期要求，则应通过换填法（如石渣、砂砾等）或修筑地下渗透沟的方式避免路基内部浸入积水，进而达到提高公路路基土体强度以及稳定性水平的目的。在此基础之上，还应对公路路基排水设计方案进行完善，综合考虑路基排水方案以及排水效能，避免因雨水或地表水长期浸泡导致路基出现沉降变形的缺陷。若公路路基路段偏低，则在排水方案设计时候可通过增设砂砾层、渗水盲沟、加大加深边沟等方式提高路基排水性能。最后，在公路路基设计中还应加强路基防护方面的措施。若公路工程路基施工属于高填路堤，则应在设计阶段针对路基稳定性进行准确验算，参考边坡高度、地质条件以及填料性质等影响因素，通过工程防护+植物防护的方式强化路基保护，以增强稳定性。

（2）路基施工策略

首先，在路基施工过程中必须遵循分层填筑与碾压的基本原则，严禁在路改工程中采用滚填法施工，一般路段压实度按照≤30.0cm标准控制，构造物两侧（包含桥涵头处理部位）松铺厚度应按照≤20.0cm标准控制。填筑环节不同选用性质不同土体混合填筑，同一类型土体填筑厚度应达到50.0cm（两层）以上。填筑作业必须全幅进行，一次到位，严禁出现帮宽现象。并且碾压期间应当对含水量进行合理控制，压实度达到设计标准后方可进入后续施工作业。在压实过程中，应根据工程所处区域土体性质选择合理的压实机械，如对于砂砾土而言，则应优先选用振动式压路机，同时发挥滚压与振动功效，以达到满意的压实效果。

其次，在公路路基施工过程中，应加强施工场地以及周边区域临时排水设施的建设，确保排水通畅，以保证路基经常处于稳定、干燥且坚固的理想状态。同时，路基顶面应形成横坡（坡度在1.5%～4.0%之间），以确保地表水能够及时排出。

最后，在公路路基填筑施工前，应当对两侧纵横向排水系统进行疏通，避免地表水长期浸泡路基。特别是针对以黏土、黄土为主的地基土工程，在干燥状态下结构强度高，承载能力大，长期浸泡容易导致路基基础出现不均匀沉降或翻浆问题。同时，工作人员还应通过对土质、CBR、标准击实等参数的深入分析，合理确定路基填料用途，以确保路基填筑效果的理想。

4.工程实例分析

某高速公路连接A、B两市，观察显示该高速公路K18+145～460以及K27+908～K28+010区段内主线左幅出现两条纵向裂缝。现场勘查数据显示该区域原地面横坡坡度在40.0°～50.0°范围内，岩性结构以强化红砂岩为主，公路路基为半填半挖方式，边坡填土高度在16.0m～22.0m范围内。参考该裂缝的分布情况以及该高速公路地形情况来看，形成纵向裂缝的主要原因是陡坡路基填筑过程中对填挖交界部位的处理不够到位，三角区未压实弃方且产生沉降牵引作用力，导致裂缝缺陷进一步发展。除此以外，该高速公路项目工期紧张，为赶工期导致填筑环节施工速度过快，孔隙水不平衡，工后不均匀沉降明显，同样导致了裂缝缺陷的产生与发展。

本工程在处理该缺陷时采用无砂砼小桩基础，并配合预压排水固结、灌浆胶结、以及灌浆排水固结等一系列技术措施，以降低荷载水平以及附加应力，从而提高桩间土以及复合土层变形模量，使工后沉降能够明显降低并稳定。在对纵向裂缝缺陷进行处理的过程中，所采取施工工艺如下：本工程中選用直径为150.0mm钻孔。首先于现有路面顶面架设钻机并对路基地基进行加固。然后洗刨裂缝处面层，基层裂缝处灌人沥青进行封缝处理后，重新铺筑面层。小桩施工前按照5.0m的间隔距离于公路路面设置监测断面，同一断面中路基边缘以及中央分隔带边缘分别埋设2根1.0m以上钢筋，施工期间每日测量两次，若路基边缘与中央分隔带边缘钢筋间距超过初始读数±0.5cm则应立即停止施工，待恢复稳定后方可继续施工。为了确保路基不会因小桩施工而失稳，要求自土路肩边部向路基中部逐排实施。缝外靠路肩一侧不少于2.0m，缝内侧不少于1.0m，桩长至原地面以下1.0m，施工时自外向内，并隔桩压浆。小桩施工必须严格按照边成孔边喂料注浆成桩的方式，严禁先批量成孔而后注浆成桩的施工方式。现场注浆选用壁厚4.0mm，直径50.0mm的无缝钢管。注浆管安装完成后，采用1次跳跃式注浆法，完成1次注浆后将压浆头拧下并用清水冲洗，然后将压浆嘴更换至另外点位，按照同样方法的完成注浆作业。注浆过程中还应当对水泥浆初凝时间进行严格控制，一般建议控制在45.0min～60.0min范围内。

结语

公路工程路基施工虽然技术难度不大，但阶段性施工工艺复杂，并且在公路工程建设中占据着非常重要的地位。目前我国正处于公路工程大力建设的阶段，公路里程不断增加，工程建设规模持续扩大，公路工程建设覆盖区域也日趋完善。在这一背景下，受到地质条件、路基设计、以及路基施工等多个方面因素影响，导致公路路基施工期间频频出现各种缺陷与问题，诱发一系列质量通病。本文即以此为背景，针对公路路基施工中质量通病的主要特征进行介绍，从地质条件、路基设计、以及路基施工3个方面研究了产生质量通病的主要原因，最后对路基设计以及路基施工方面防范处理各类质量通病的策略进行分析，望引起业内重视。

参考文献

[1]廖华文，李燊.现代路基施工质量控制理论应用对工程质量的促进作用[J].科技创新导报，2011（10）：57-57.

[2]李伟.公路工程路基施工质量的影响因素及处理办法[J].科技与企业，2015（2）：128-128.

[3]刘相菊.压实度试验检测对路基施工质量和进度的影响[J].中国水运（上半月），2013（7）：54-55.

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