公路路基施工中的技术应用研究

摘要：公路工程对于我国交通工程来说是重要的交通通道，其质量好坏将直接影响公路周边地区的经济发展水平，同时公路工程整体的稳定性与安全性也是保障通行人员生命安全的重要砝码，因此如何有效地提升公路工程质量水平非常重要。文章对冲击碾压技术、综合爆破技术、压力灌浆技术、换填技术在公路路基施工中的应用进行了研究。

关键词：公路工程；路基施工；冲击碾压技术；综合爆破技术；压力灌浆技术；换填技术 文献标识码：A

中图分类号：U416 文章编号：1009-2374（2016）23-0094-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.23.045

1 概述

路基（subgrade，substructure）是按照规划好的路线位置以及一定技术要求修筑的作为路面基础的带状构造物，其作用是承受岩土自身重力、路面重力以及车辆荷载，它是整个公路构造的重要组成部分，其路基基本构造图如图1所示。根据参考文献[2]的资料显示，截至2014年底，我国公路总里程达到了446.39万公里，其中等级公路里程为390.08万公里、高速公路为11.19万公里、农村公路为388.16万公里，而随着我国公路建设的快速发展，目前对公路施工技术提出了更高的要求，尤其是在路基施工方面，但由于自然因素与施工环境的影响以及技术的局限性，往往要求我们对施工技术应用的选择慎之又慎。因此，本文基于此情形，分别采用冲击碾压技术、综合爆破技术、压力灌浆技术、换填技术这四种施工技术，对公路路基的施工做了相应的分析。

2 冲击碾压技术在我国公路路基施工中的应用

冲击碾压技术在公路路基施工中的应用已经十分成熟了，它能够有效地提高公路路基的强度与稳定性，采用不同类型的冲击压实机，对路基以每小时十几公里的速度进行不断冲碾，给地面带来几十到几百吨不等的冲击力，使得土体密实度逐渐累积增加，最终形成加固层，即达到我们所需的公路路基相关标准，而在冲击压实机作业过程中，会产生压缩波（P波）、剪切波（S波）以及瑞利波（R波）这三种波，其中S波与R波的水平分量可以让土颗粒间受剪，使得土达到密实。在工后沉降率方面，采用冲击碾压技术对公路路基进行施工，其工后沉降率在0.1%～0.15%之间，能良好地改善目前因差异变形所导致的裂缝现状。

适用范围及施工步骤。冲击碾压技术适用于以下条件：第一，路基填土高度在1.5m以上；第二，路基的填筑材料以砂土为主，且塑性指数IP（Plasticity Index）必须小于12（，即液限与塑限之差），同时天然含水率（）最好维持在-4%～2%之间；第三，施工作业长度高于100m，且以300～500m之间的距离为最佳施工作业段，而针对弯段则应计入下一个施工作业段。通常，我国公路路基施工步骤为：第一，对施工场地进行基地检测；第二，测量放样，安置检测点；第三，对路基填土进行压实和整平；第四，对其质量进行检测。

3 综合爆破技术在我国公路路基施工中的应用

综合爆破是根据具体施工条件（如地质与地形条件等）和设计要求（路堑施工段防护设置等要求）以及结合各种类型爆破方法的一种综合爆破方法，它在公路路基施工中的应用，可以有效加快其施工进度和保障工程质量，爆破技术有很多，如光面爆破、预裂爆破以及深孔爆破等，但综合爆破必须按照最小抵抗线（Minimal resistance line）的原则。

3.1 综合爆破技术的理论分析

综合爆破技术相关的药量计算，公式为，式中、、、、、、、分别表示炸药包药量的总量、换算系数、堵塞系数、单位药消耗量、最小抵抗线、炸药包的性质指数、抛掷率、天然地面坡度。

3.2 综合爆破技术的应用

在公路路基的实际施工中，由于不同开挖断面的地质与地形条件有可能不同，并且考虑到炸药用量情况以及加快施工工期和保障施工质量等因素，应事先制定好相关爆破方案，针对具体情况，可分别在不同开挖区段采用不同的爆破方法。

如针对某些路堑区段，可在其开挖断面上运用光面爆破方法（具体施工步骤参见相关文献），而在某些山顶或者驼峰开挖区段则采用的是深孔爆破方法等，因此在实际运用中，可将该工程划分为几个不同的施工区域，每个施工区域所采用的爆破方法不一定相同，这样可以有针对性地解决一些施工难题。

4 压力灌浆技术在我国公路路基施工中的应用

在我国公路路基施工中常常会面临路基沉陷的现象，而采用压力灌浆技术可以有效解决，其工作原理是通过压力作用将浆液灌注到土体中或者缝隙中，从而达到加固效果、改善路基现状的目的，而由于公路路基具体情况不同，所采用的压力灌浆施工形式也会随之不同，如在一些淤泥层进行路基施工，可采用压密灌浆式；在一些亚黏土层进行路基施工，可采用劈裂灌浆式。

4.1 压力灌浆技术应用的施工步骤

压力灌浆施工步骤：第一，进行测量放样，设定具体的孔位；第二，对标记好的孔位进行钻孔操作；第三，下放注浆管进行注浆；第四，封口补灌处理。

4.2 压力灌浆技术应用的控制要点

浆液通常采用水泥浆，但有时会用水泥粉煤灰来代替水泥浆，水泥等级与细度应满足相关设计要求，对于超过三个月储存的水泥一般不宜在工程上使用，在配制浆液过程中，水温应尽量控制在40℃以内，且水泥浆液的搅拌时间不得少于30秒，而在钻孔中，其垂直度偏差应保持在1.5%以内，孔内的沉渣厚度应在20cm以下，注浆压力应根据具体情况施加，在灌浆结束后，对地面冒浆部分进行封堵处理。

5 换填技术在我国公路路基施工中的应用

换填技术是指将路基范围内的一些软弱土层清理掉，然后用强度高的、稳定性好的土或者碎石、煤渣等材料进行回填并压实到密实度达到相关要求标准，而在公路路基施工换填前，应做到以下方面：第一，确定换填层的厚度与宽度，其公式分别为，，

式中、、、、、分别为垫层底的加压设计值、土壤深度承载力、修正后的承载力设计值、换填层宽度、换填层厚度、压力扩散角，当与的比值为0.25时，取20°，当与的比值大于或等于0.5时，取30°；第二，在正式进行换填时，将换填材料进行分层摊铺，其厚度控制在5～8m之间；第三，选择合适的机械进行压实整平，当然在追求平整度的同时，也要考虑到排水问题，因此将路基坡度维持在3%

左右。

这里需要说明的是，由于近年来提倡环保以及节约成本，有些高速公路路基的施工就采用了建筑垃圾进行填筑，如西禹高速公路，但不是建筑垃圾所有的组成部分都能成为路基填筑材料，在决定使用建筑垃圾进行填筑前，必须对其进行分类筛选，然后选择适合填筑类别的建筑垃圾，而分类结果如表1所示：

6 结语

路基施工作为公路建设中的关键环节，其对后续施工活动的有序开展影响较深，而如何选择合适的施工技术将决定着整个公路工程质量的高低，因此本文简单分析了四种技术在公路路基施工中的应用，而这四种技术或多或少都存在一些局限性，但就目前所取得的效果来看，还是比较不错的，随着施工技术不断发展，未来我国公路路基施工所采取的技术将会更加省时省料、更加科学合理。

参考文献

[1] 初磊.冲击碾压技术在高速公路路基施工中的运用分析[J].科技传播，2012，（14）.

[2] 顾琰琛.综合爆破技术在路基施工中的应用[J].公路交通技术，2009，（2）.

[3] 陈恒军.试论压力灌浆技术在高速公路路基施工中的应用[J].建材与装饰，2016，（3）.

[4] 俞斌，石爱赣.压力灌浆技术在高速公路路基施工中的应用[J].交通世界：建养机械，2015，（10）.

[5] 卢汉文.试析路基换填技术在公路施工中的应用[J].中国高新技术企业，2016，（12）.

[6] 樊兴华，唐娴.建筑垃圾填筑高速公路路基施工技术[J].工业建筑，2014，（4）.

作者简介：余江（1979-），男，四川会理人，重庆市交通规划勘察设计院高级工程师，研究方向：道路勘察、设计、咨询。

（责任编辑：王 波）