公路路基填方压实施工技术研究

 公路路基施工是整个公路施工工程的关键所在，稍有偏差，将给整个工程埋下质量隐患。例如，在公路施工中常会遇到诸如软土路基，黄土路基等不良路基，如不加以特别处理，会引起填方路堤施工后沉降或不均匀沉陷，路面纵横坡变小，平整度下降，导致行车颠簸等，严重影响公路的正常使用，造成大量的人力、物力、财力浪费。因此，路基施工应根据施工当地地形、地质状况、公路等级、所在地区的气候、结合施工填挖方平衡等来选择施工方法。 

一、路基工程的特点 

路基是公路的主要工程结构物。路基是在天然地面表面按照路线位置和设计断面的要求填筑或开挖形成的岩土结构物。路面是在路基顶面的行车部分用各种筑路材料铺筑而成的层状结构物。路基是路面的基础，坚强且稳定的路基为路面结构长期承受汽车荷载作用提供了重要的保证；路面结构层对路基起保护作用，使路基不会直接承受车轮和大气的破坏作用，长期处于稳定状态。路基和路面实际上是不可分割的整体。路基和路面工程是一种线形工程，有的公路延续数十公里至数百公里。由于公路沿线地形起伏，地质、地貌、气象特征多变，因此路基和路面工程具有复杂多变的特点。路基和路面工程还具有工程数量大和造价高的特点。路基工程造价约占公路工程总造价的20%～50%，路面工程造价一般占公路工程总造价的30%左右。现代化的公路运输，既要求公路能全天候通行车辆，又要求车辆能以一定的速度，安全、舒适、经济的运行。因此，精心设计，精心施工，使路基能长期具备良好的使用性能，对节约投资，提高运输效益，具有十分重要的意义。影响路基压实的因素有： 

（1）填筑路基的材料：它们主要包括从颗粒小于0.002mm的粘土，直至粒径较大的石块；人造的水泥稳定砂砾、白灰土或者是沥青混合材料、矿碴、粉煤灰及其它残积物、废料再生物等等。由于材料的性质存在着很大的差异，加上施工现场的气候条件、造价，因此选用什么样的材料来填筑，是很值得研究和探讨的，当然，也必须因地制宜。 

（2）填筑材料的干湿程度（含水量）是影响路基压实的重要因素。在填筑路基的材料中，除岩石材料以外，其它各种材料均与含水量有着密切的关系，只有在最佳含水量的情况下，方可得到最大的密实度。 

（3）狭窄面积和一些特殊部位的压实：所谓“特殊部位”是指施工段落的交界处，施工机具不可到达的小片填方处，构造物的台背、墙背，填筑材料的变化的交界部分等等这些往往是薄弱环节。如果施工者不充分地注意这些环节部位，不采取相应的手段和措施，那么这些部位的压实度就难以保证。 

（4）碾压工具和方法是能否达到最佳密实度的重要因素。我们通常用静压式和振动式压路机对填筑路基碾压，也有用重锤夯实来处理密实度问题，根据填筑路基的高度和要求的密实程度，必须认真地选用碾压机具，只有恰当的机具才能达到要求的压实密度。在选定碾压机具以后，根据机具的性能，来确定填筑材料的虚铺厚度，太薄、太厚都不会达到理想的效果。 

二、压实机具 

合适的压实设备的选择是凭施工单位的经验和土料的类型及压实规范所决定的，多数情况下，有几个方案可供选择。不管怎样，挑选压实设备最重要的是，它不但适用于受压材料的类型，而且要与搬运、摊铺以及施工现场其它条件相适应。影响压实设备选择的因素有：土壤类型及含水量；压实规范所规定的压实度、铺层厚度、压实设备；材料搬运和摊铺的方法，适宜的铺层厚度；土料的干燥和加水情况；压实设备的牵引条件；各段填方工作中的压实生产率（m3/h）；气候条件；设备运输前施工现场及各场地间设备的运输条件；压实设备标准化的可能性；提供服务和修理的方便条件。 

振动压路机或牵引式振动碾对路基的碾压效果是较好的，但绝对不能忽略振动引起的地面振动对原有建筑物的危害，一般情况下，在旧建筑物附近进行振动压实时，允许最大振动速度为2mm/s。这时人可感觉到的振动，对具有炭泥墙和天花板的标准住宅建筑破坏的危险界限是5mm/s～10mm/s；这时的振动是令人讨厌的，对砼建筑物及工业建筑物的危险极限10mm/s～40mm/s，这时人对振动的感觉是无法忍受的。此问题应引起施工者的足够重视。 

三、影响路基稳定性的因素 

路基是一种常年暴露于大自然的线形构造物，其稳定性在很大程度上是由当地自然条件所决定。因此，深入调查公路沿线的自然条件，从整体和局部去分析研究，掌握各有关自然因素的变化规律及其对路基稳定性的影响，从而因地制宜地采取有效的工程技术措施，这是正确进行路基设计、施工、养护，进而提高公路使用质量的重要前提。影响公路路基稳定性的自然因素一般有： 

地形：平原地区地势平均，一般来说地面水容易积聚，地下水水位较高，因此，路基需要保持一定的最小填土高度，路面结构层应选择水稳性良好的材料；山岭重丘地区地势陡峻，路基的强度与稳定性特别是稳定性不易保证，需要采取某些防护与加固措施，且路基的排水至关重要。 

地质：沿线岩土的种类、成因、岩层的走向、倾向和倾角、风化程度等，都影响路基的强度与稳定性。 

气候：公路沿线地区的气温、降雨量、降雪量、冰冻深度、日照、年蒸发量、风力、风向等，影响路基的水温状况。 

水文与水文地质：水文是指地面径流、河道的洪水位、河岸的冲刷与淤积情况等；水文地质则是指地下水位、地下水移动的规律，有无泉水及层间水等：所有这些都会影响路基的稳定性，如处理不当，往往会导致路基产生各种病害。 

影响路基稳定性的人为因素一般有：行车荷载的作用、路基设计、施工及养护是否正确等。 

路基设计时应根据各路段的具体情况，采用合理的路基断面形式。做好地面和地下排水，对不良地质路段。还应采取必要或特别的措施，防止路基病害的发生。路面设计时，应根据各地的气候特点，采用合理的结构组合，并采用适当的路面结构排水设施。 

四、填方路基压实 

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。 

影响压实度的主要因素：

（1）土质：土的性质不同，其干密度y0和含水量w0就不同。对粘性较大的土，w0值较高而y0值较低，而粘性差一些的土则相反，所以粘性差的砂类土的压实性就比粘质土好；

（2）土的含水量：土中的水分大致可分为粘结水和自由水两种，粘结水是经过复杂的表面活动粘在土颗粒表面形成一层水膜，用机械的方法难以去掉；而自由水则和普通水一样，在重力和表面张力作用下，可以在土中自由活动。只有在最佳含水量的情况下，才能将土压实到最大干密度；也只有在最佳含水量情况下压实的土体，其浸水强度最大，即水稳定性最好。