高速公路路基施工技术及质量控制分析

范鹏程

（山西省交通控股集团有限公司运城南高速公路分公司，山西 运城 044000）

0 引言

在高速公路施工中，路基施工既是基础也是关键，能够为车辆通行提供稳定的承载力，保证车辆出行的舒适性与安全性。因此，结合实际案例剖析路基施工技术流程的应用路径，对高速公路建设发展具有深远影响。

1 山西省某高速公路路基施工概况

山西省某高速公路位于太原市境内，为四车道设计，全线总长度为33.265km，起始桩号为K0+000，终点桩号为K33+265，设计行驶速度为100km/h。该公路路基宽度为24.5m，四条行车道宽度均为3.75m，硬路肩宽度为2×2.50m，土路肩宽度为2×0.75m，中央分隔带宽度2.00m，路缘带宽度为2×0.50m。该公路设计参数符合《公路工程技术标准》（JTG B01—2014）中高速公路建设标准。路基施工工程量汇总如表1 所示。

表1 山西省某高速公路路基施工工程量

2 山西省某高速公路路基施工技术工艺流程

2.1 施工工艺流程及技术指标汇总

该项目路基施工工艺遵循“三阶段、四区段、八流程”的原则，其施工工艺流程如图1 所示[1]。路基施工整体技术指标如表2 所示。

图1 山西省某高速公路路基施工工艺流程

表2 山西省某高速公路路基施工技术指标

2.2 路基施工准备工作

施工准备包括机械准备、人员准备以及技术准备，施工机械包括混凝土拌和设备、不同规格压路机、平地机、挖掘机、推土机等设备。在施工前，应安排操作人员检验机械设备的性能，确保满足施工要求。人员及设备入场后，要对施工人员就路基施工技术展开全面技术交底，确保其了解施工技术工艺及质量控制要求。同时，还要对施工图纸提供的桩点位进行复测，对基线予以布设，为后续施工奠定基础。

2.3 挖方路基施工

在挖方施工前，将场地范围内杂草、树根等杂物清理干净，对场地进行整平处理。依据施工现场土质路基坡率的不同确定施工方案。该项目施工中，对土质路基坡率为1∶1、挖方高度大于10m 的采取一坡到底挖方，对土质路基坡率为1∶0.75（或1∶1）、挖方高度大于10m 且小于20m 的采取分级施工。

挖方施工时，针对Ⅱ类土，采取挖掘机、推土机、装载机配合施工，每天挖方量为3000m3。对于Ⅳ类或V类土，施工人员采取挖掘机、液压自动钻机、风钻以及液压破碎锤进行施工，每天挖方量为1500m3。施工时，要依据事先放线定位位置，使用钻机对炮眼进行钻设，以梅花形布孔[2]。完成起爆后，使用推土机将块石清理干净，对边坡予以修整，从上至下以台阶形式开挖，每挖设一层，要对坡顶位置予以加固，规避路基边坡失稳问题。挖方后，将施工附近的土场作为弃土场。

2.4 路基填筑施工

该项目路基沿线范围内的填料包含砂砾土、洗砂土、碎石土、天然砂砾、挖方石渣等。施工沿线取土场土质主要为含砾细砂，其中，含砾细砂及粉质黏土均为普通土。首选粗粒土作为路基填料，个别路段无粗粒土，则使用普通土。台背及挡土墙位置填料时，使用碎石土或天然砂砾。确定路基填料后，选择全幅试验路段进行试验填筑，并明确施工操作参数，例如，填料松铺系数、填料含水量、碾压厚度、碾压设备及方法等。该项目所选试验段长度为200m，路基施工现场见图2。

图2 山西省某高速公路路基填筑修整施工

完成试验段填筑后，确定路基填筑施工方案如下：对于路基高度小于10m 的，将边坡坡率控制在1∶1.5，以一坡到底的形式进行填筑。对于路基高度大于10m但小于20m 的，应实施等级划分对坡高予以控制，将8.0m 作为划分标准，在不同等级间设置宽度为2m 的平台。施工中最上一级、第二级、第三级至最后一级的边坡坡率分别为1∶1.5、1∶1.75、1∶2.0。对于最后一级小于2.0m 的情况下，可通过一坡到底进行填筑。

地面斜坡坡率较1∶5 陡时，应安排施工人员将斜坡以宽度为2.0m 的台阶形式进行挖设，向内设置横坡，并控制横坡倾斜度在2%～4%之间。横坡设置好后，对路基进行填筑施工。在实际的填筑过程中，对于低填浅挖路段，可通过路基土全幅填筑的方式施工，每日工程量为1500m3。

该项目施工中存在浸水路基段，填筑时首选土石混填的方法，优选粗粒土或强度在30MPa 以上的石料。安排施工人员通过大面向下的方式，先进行大块石料的填筑。随后，借助施工机械对横断面全宽予以分层、分级填筑小粒径石料、土体等混合料[3]，控制每层厚度在30cm 以上且严格控制最大松铺厚度小于40cm。对于施工时遇到的软弱土质，应将其全部挖除后再次回填碾压。施工时，根据行车道范围内的宽度，挖设宽度为2m 且内倾斜4.0%的台阶。在接头位置预留1∶1 坡度后，用高渗水材料予以填筑，将每层回填厚度控制在30cm 内。

2.5 路基排水施工

路基排水效果将直接影响路基结构的稳定性，该项目在路基排水施工中综合应用排水沟槽及中央分隔带。

2.5.1 设置排水沟槽

通过机械为主、人工为辅的方式对沟槽进行开挖。施工中，为减少对槽底土层的影响，距离底部30cm 以上的位置均采取机械开挖，最后30cm 由人工开挖，将多余土方运送至弃土场。施工时，实时监测挖设深度，避免超挖或挖设不足。施工采取明沟排水方法，在沟槽底部挖设排水井及排水沟，并合理设置坡度，确保积水进入排水井。施工沿线存在Ⅱ型边沟，在槽底位置使用碎砾石材料设置盲沟，厚度为3cm。在盲沟内设置HPDE 材质的纵向透水管，每30cm 设置波纹管并开孔。经现场施工质量检验合格后，对所挖设的沟槽予以回填。

2.5.2 中央分隔带排水

该工程中央分隔带为凸形，于两侧设置护栏并于中间设置绿化。施工时，首先结合施工图纸确定断面尺寸，对开挖深度进行计算并做好标记。结合横断面尺寸开挖，应明确上下底宽度，且始终以机械和人工配合的方式进行，由人工对结构进行修整，挖方土运输至弃土场。基坑开挖且检查合格后，进行土工布铺设施工，使用铁钉将土工布固定在路槽上。将开好孔的波纹管设置在中央分隔带的中心位置，做好波纹管间的连接。沿着横、纵方向对排水管进行布设，为避免出现渗漏，使用水泥砂浆对横、纵向排水管接头位置做找平处理。铺设土工布前，将沥青材料均匀涂抹在节点位置前后，土工布铺设完毕后，再次将沥青油涂抹在表面。完成碎石回填后，由施工人员对表面做整平处理并铺设过滤层土工布。该工程将φ150mm的U-PVC 管作为横向排水管，控制管底纵坡为2%，在出口位置完善防护设施。

2.6 路基碾压及边坡防护施工

《公路路基施工技术规范》（JTG/T 3610—2019）、《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTG 3363—2019）中明确指出，低填浅挖路基回填后的碾压密实度应在96%以上，碾压上路床、下路床、上路堤、下路堤时填料的最小强度值应分别在10%、8%、5%和3%。因此，基于相关压实度要求，该项目针对松铺系数小于30cm 位置使用30t 振动压路机分层碾压密实。碾压方式方法如表3 所示。碾压施工前，使用推土机对路基方向的土体做大致铺平处理，使用平地机由两侧进行精细化找平。完成找平后，在高速公路直线段从两侧向中间碾压，曲线段由内侧向外侧碾压，每次碾压均错轮1/3。

表3 山西省某高速公路路基碾压方案

开展碾压施工时，操作人员严格控制碾压速度小于4km/h，在横向接头位置重叠50cm 碾压，在相邻区段位置重叠1m 碾压。靠近路基两侧边缘位置，预留出20～30cm 位置，使用小型振动夯板碾压密实，保证路基位置碾压的全面覆盖，规避死角。为避免路基碾压后出现翻浆现象，施工时施工人员根据不同密实度要求合理选取碾压设备，检验填筑层各个部位的含水量，确保填筑层碾压密实度满足施工要求。

该项目施工时正处于雨季，为避免降雨导致边坡失稳而产生不利工况，在路基施工前，施工人员预先进行边坡排水、坡面防护以及坡体挡防。在坡脚外侧设置护坡道的同时向外设置横坡，控制护坡道宽度为2m，横坡倾斜率控制在3.0%。或者在坡脚外侧设置碎落台的同时向内设置横坡，控制碎落台宽度为2m，横坡倾斜率为3.0%。在浸水路基段采取浆砌片石护坡，控制护坡高度在设计水位以上50cm。对于路基填方和挖方高度在4m 以下的位置，采取草与灌木联合防护的方式，在提高区域植物覆盖率的同时，也保证了边坡的稳定性；对于路基填方和挖方高度在4m以上的位置，在路基边坡防护中采取拱形骨架防护。

3 山西省某高速公路路基施工质量通病及控制对策

分析山西省某高速公路路基施工存在如下几点质量问题：

3.1 在碾压路基时出现弹簧、翻浆现象

分析该问题产生的原因为碾压土壤含水量较高；高塑性黏土的砂化效果未达标准；碾压土未均匀晒翻。施工中，应对含水量高的土进行晒翻，确保达到含水量要求后再碾压。对高塑性黏性土分两次进行拌灰，促进其达到砂化标准。对翻浆位置进行翻挖掺灰，再次进行碾压。

3.2 路基压实度不达标

分析原因可总结为未按照要求次数进行碾压、压力机规格不足、松铺厚度超出标准；碾压施工存在漏压；含水量高于规定值。为避免上述问题，在碾压施工中应对压路机的性能予以核实，并严格根据标准次数碾压；碾压施工时应做好前后重叠；应选择路基土最佳含水量时进行碾压施工。

3.3 路基边缘的压实度不足

分析原因为压路机未行走至边缘位置，路基填筑宽度不足，未做到超宽填筑。该项目在施工时，应严格依照设计要求进行超宽50cm 填筑，对路基边缘全面碾压。

3.4 路基存在严重的积水

分析原因为路基表面平整度不佳；未在路基面设置横坡或存在倒坡。为避免上述问题，碾压施工前应进行整平处理，同时将路基面设置为坡度2%～4%的横坡。

3.5 路基表面存在网状分布的裂缝

分析原因为路基土塑性指数过高；碾压施工时含水量超标，未及时进行覆土施工；施工后未及时养护，导致失水过多。施工时，应对路基填料进行掺灰处理，以达到合格的含水量表标准；严格控制压实层含水量；在施工后及时进行养护，避免水分快速流失。

4 结语

综上所述，山西省太原市某高速公路路基施工具有挖填方工程量大、面临雨季等特点。在施工过程中，多重因素会对路基的施工质量产生影响。通过分析工程概况得出，应严格遵循施工技术工艺及质量控制对策。通过总结施工中的问题并控制施工后，经质量检验，路基平整度及压实度等指标均符合项目建设要求，通车后为太原市交通运输产业发展作出巨大贡献，具有较好的综合效益。