公路施工中低填浅挖路基施工技术的应用
马帅
摘 要 近年来，随着我国经济的不断发展，公路建设市场规模不断扩大，公路施工项目也在逐渐增多，对公路施工质量的要求也有所提高，为此低填浅挖路基施工技术得以广泛应用。本文通过对低填浅挖路基施工技术进行研究，并设计出一套新的公路施工方法，为填浅挖路基施工技术的应用提供理论指导。
关键词 低填浅挖路基 沥青材料 公路塌陷深度
中图分类号：U415 文献标识码：A 文章编号：1007-0745（2020）04-0020-02
低填浅挖路基施工技术是融合低填、浅挖两种施工手段于一体的岩土施工技术，其中低填是考虑公路路面、路床、路基等多种因素，填埋的路基高度小于2.5m时为低填路基;而浅挖是公路路基挖方的一种手段，根据公路地下地质情况（土质情况、压实度、渗透情况、含水情况等）确定挖方深浅，通常情况下浅挖的深度是小于公路路床厚度。低填浅挖路基施工技术由于具有施工效率高、质量好、提高路基承载力和稳定性的优点，已经被广泛应用于国外公路施工建设中，并将其作为公路路基施工的核心技术之一。
1 公路施工存在的问题
当前公路施工中常出现公路塌陷的问题，为此提出低填浅挖路基施工技术在公路施工中的应用研究。分析目前公路施工存在的问题，针对问题提出基于低填浅挖路基施工技术的公路施工方法，利用低填浅挖路基施工技术对公路路基进行施工，将重新配制的沥青材料铺设在路基上方，利用压路机将公路路面压实。经实验证明，此次设计施工方法公路沉降深度低于传统施工方法，值得推广应用[1]。目前公路施工中存在的问题主要表现在三方面：
（1）公路路基施工质量较低，传统施工方法在施工过程中没有考虑公路下层的土质情况，公路路基的土质会严重影响到路基的承载力，尤其是软土土质，施工后公路路基经常会出现裂纹、塌陷等问题，这是因为结构松散的公路路基稳定性和力学性能相对较弱，如果在施工中没有顾及该方面，会使公路路基施工质量受到影响。
（2）公路路面沥青铺设存在的问题，传统施工中对于路面沥青材料和其他材料的配比不合理，导致施工后公路路面经常出现裂缝、松散、坑槽、翻浆等病害，严重影响公路的使用寿命。此外公路路面铺设采用人工形式，致使公路路面施工效率较低。
（3）公路路面在碾压方面也存在一些问题，碾压次数不足，导致公路表面不够平整。
以上是目前公路施工中存在的比较常见的问题，已经严重影响到了公路施工质量，因此必须对传统施工方法进行改良与完善，提高公路施工质量[2]。
2 基于低填浅挖路基施工技术的公路施工方法
2.1 公路路基施工
在公路路基施工中采用低填浅挖路基施工技术，利用该项技术施工主要分为浅挖、低填两个施工步骤，具体施工如下。
公路路基浅挖：公路路基施工注重于路基的承载力，因此首先要对公路路基施工区域的岩土进行处理，将施工区域的原有岩土材料挖掘出来，挖掘的对象主要为公路路基施工范围内的软土和石块，公路路基横断面方向挖掘到路基坡脚线以外1.5m，地基浅挖需要一次性完成。由于路基挖方的深度较浅，因此采取人工挖方的方式，挖方施工之前需要确定具体的路基挖方深度，其计算主要考虑到公路车轮荷载力、岩土的重度等，其计算公式如下所示：
式（1）中：Z为公路路基浅挖深度（m）;K为公路路面车轮最大荷载力（kN）;n为公路路面车轮车载系数值，通常情况下公路路面车轮车载系数值取值0.5;P为公路路基施工范围内岩土的重度;β为公路路基施工范围内岩土重度系数值，通常情况下该系数值取值0.2。
由于公路路基不是均质体，路基的刚度和填充材料的质量要求较高，因此要准确计算出公路路基浅挖深度，公路路基的实际浅挖深度要比公式（1）计算值大0.2m，以此满足公路路基施工要求。在计算完公路路基浅挖深度后，按照计算数值采用人工开挖，浅挖施工中使用的挖方工具主要为锹具，挖方的顺序为先外侧、后中间，由外向内逐渐开挖，将挖出的岩土材料堆放到指定地点，以此完成公路路基浅挖。公路路基低填：路基挖方完成之后，利用填方材料再将路基填充平整，路基填方材料的选择对公路路基的承载力有直接影响[3]，在材料选择上需要选取一些硬度较高、土质细腻的材料，为了实现资源利用，降低公路施工成本，挖取的岩土材料过筛，筛取直径大小为65～75μm的沙土作为路基低填的第一层填充材料，然后在公路施工附近的河流内抽取含泥量70%以上的土颗粒最为低填的第二层填充材料。公路路基低填的方式同样采用人工施工，首先将第一层填充材料均匀铺设在路基表面，将铺设后的填充材料利用机械设备进行压实，第一层填充材料的填充厚度在70～90cm;然后再将第二层填充材料铺设在第一层上方，填充厚度為100～130cm，同样填充后利用机械设备将路基表面压实，最后低填的路基要与地面持平，不宜超出地面10cm，以此完成低填浅挖路基施工。
2.2 公路路面沥青铺设及碾压
路基施工完成之后进行公路路面施工，公路路面采用沥青材料，沥青作为公路路面常用的施工材料，由于沥青材料成本较低，原材料容易获取，并且路面具有平坦、坚实、行车舒适、施工简单、易于护理等优点，但是在施工过程中要注意沥青的配比，为了保证公路路面的施工质量[4]，此次在传统沥青原料与碎石材料的配置比例3：1的调制中，加入了树脂胶材料，通过加入树脂胶水提高公路路面的抗渗透性，将沥青原料、碎石材料与树脂胶材料按照3：1：1的比例配制，将其作为路面施工材料，采用泵送的方式将配置好的材料均匀铺设在公路路基上方，沥青的铺设厚度要控制在0.3～0.4m之间，不易过厚。最后将铺设好的沥青材料利用压路机进行路面碾压，碾压次数为3～5次，直至公路路面平整为止。路面施工完后一周内禁止车辆通行，待公路路面沥青凝固后方可通行，以此完成基于低填浅挖路基施工技术的公路施工。在整个路面碾压施工结束之后，就进入到混凝土路面的养护阶段。对碾压完成的混凝土进行养护的主要目的是避免混凝土因自身干缩性的影响或者长期遭受阳光曝晒而出现缝隙。具体做好可以是将实现采购而来的防晒布覆盖在已经碾压成型的路面上，一方面可以延缓混凝土内部水分蒸发的速度，另一方面也可以避免日晒雨淋给刚刚施工完成的混凝土造成影响。和普通混凝土路面相比，碾压混凝土养护周期相对较短，在基本结构完成之后，只需要对路面进行四个小时的养护处理，就可以正式投入使用。
3 实验论证分析
实验以某公路施工项目为实验对象，该公路预计施工长度为2000m，宽度为20m，高度为1.5m，利用此次设计的基于低填浅挖路基施工技术的公路施工方法与传统施工方法对该公路各施工1000m。施工过程中使用的机械设备主要為HGF-5606型号压路机、GJ-02挖掘机，利用GJ-02挖掘机对公路地基进行浅挖，每次挖去的深度为0.4m，在施工过程中将其回转速度设定为1.25rmp利用HGF-5606型号压路机对回填后的材料和路面进行压实。公路施工完成后，利用10辆重型汽车在公路上行驶，行驶时间为7d，每天定期利用水平仪对公路路面下沉量进行测量。《公路施工规范》（GB36541—2010）中明确规定，公路路面每天下沉量不得超出30mm，此次将公路路面下沉量作为实验结果，对两种施工方法进行对比分析，表1为两种方法施工后公路路面下沉量对比。
从表1中分析可以得出以下结论：应用此次设计基于低填浅挖路基施工技术的公路施工方法，公路路面平均每天下沉量为0.816mm，而在传统方法应用下，公路路面平均每天下沉量为10.364mm，且下沉量高于设计方法。这是因为此次设计方法在路基施工中应用了低填浅挖路基施工技术，逐层填挖使公路路基稳定性和抗压强度更高，再加上沥青材料的路面具有良好的力学性能，从而可以有效缓解公路路面下沉问题，因此可以证明此次设计的基于低填浅挖路基施工技术的公路施工方法具有较高的适用性和可行性，可以满足公路施工质量需求。
4 结语
此次为解决目前公路施工中存在的质量问题，将低填浅挖路基施工技术应用到公路施工中，形成一种新的公路施工方法，该施工方法以低填浅挖路基施工技术作为公路路基施工基础，通过合理配比沥青材料对公路路面进行施工，通过实验验证了低填浅挖路基施工技术的应用对提高公路施工质量和力学性能具有重要作用。公路施工是一项复杂且耗时的工程，其施工质量会受到多种因素影响，此次研究虽然取得了一定的研究成果，对传统公路施工进行了改良与完善，但是随着城市化进程逐渐加快，对公路施工质量要求逐渐提高，所以在公路施工理论方面仍然需要进行深入研究，为公路施工建设提供充足的理论依据。
参考文献：
[1] 苏晋东.数字化技术在高速公路施工中的应用探索——以山西太原某高速公路项目为例[J].四川建材，2020（09）：159-160.
[2] 杨才金，白雪敏.冲击碾压技术在高速公路施工中的应用策略[J].公路交通科技（应用技术版），2020（07）：65-67.
[3] 郭炎军.低填浅挖路段砂砾路基工作区深度及施工质量控制研究[J].城市道桥与防洪，2019（05）：272-275.
[4] 季均都.高速公路施工建设过程中施工技术的实践思考与展望[J].现代物业（中旬刊），2020（07）：104-105.
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