浅谈公路路基施工
■ 刘经平
文章摘要 公路路基施工包括路基填方、路基挖方和软土路基。路基填方包括施工准备、路基清表及清淤、路基填前试验段施工和路基填筑；路基挖方包括开挖准备和正式施工；软土路基的处理方法有换填、抛石、碎石盲沟等。
关键词 路基填方 路基挖方 软土路基
公路土方路基施工主要是路基填方和路基挖方，不稳定土的处理以及清理场地施工中的排水，边沟，边坡的修筑等工作。下面本人就根据自己的理解简单的阐述一下公路路基的施工程序及方法。
一、施工准备
这项工作主要是为了以后的施工和工程量的复核做准备。
1．熟悉图纸，对本标段内的图纸所标注的控制点进行复测，结果无误后方可使用。
2．对本标段内的，原地面进行复测，恢复边线和中线，以核算图纸设计的工程量是否如实。
二、路基清表及清淤
包括清理、清除残渣、去除表土、去除和处理规定范围内的所有草木和石砾，除非有些物品是指定保留在原地上的或是按照规范的其它章节的要求不清除的。这项工作还包括保护所有指定留下的草木和物质不受损害和毁坏。
1.清理、去除残渣、树木迁移
各种表面物体、树木、枯木、树桩、根、根株、丛林、其它草木、垃圾和其它突出的障碍物等将清理并挖掘残根，包括需要保存的处理。在道路的路基区域，如果将从该区域内去除表土和不合适材料，或指定进行压实，所有的树桩和根子都应从原表面下至少50厘米深和从最下铺面层底部下至少50厘米深的区域中去除。在道路挖掘区所有的树桩和树根都应从路基完成地面之下不少于50厘米深的地方去除。树根去除后所留的空隙将由合适的压实材料填充。
2.去除表土
在道路路基区域，应去除表土和对之进行处理。一般来说，表土的挖出将只包括泥土，这种泥土是能使植物继续生长的耕植土。对含水量偏大的路段，在路基两侧开挖临时排水沟，必要时在路基中挖纵横排水沟，加快基底土壤凉干，再按技术规范要求对表土进行清理，清理表土后，将地表碾压使之达到规定标准（原地面一般压实度要求为90%）。并且将清理出来的垃圾堆放到指定地点。处理完成后报监理审核，合格后方可进行路基填筑。
3.清淤
若路基线路穿越地段有多处水（鱼）塘及部分排涝渠底部均有不同深度的淤泥，在路基填筑前，对较小水（鱼）塘及路基占大部分的大型水（鱼）塘，采用全部回填方案，填筑围堰、排水、挖淤、换填透水性材料进行处理。
（1）在沟塘清淤前对其淤泥顶面标高及沟塘面积进行测量并将测量成果报至监理组，以符合图纸所列工程量。若实际工程量超出图纸设计，则以变更形式上报。
（2）在清至淤底后，应确保沟塘基底平整、无积水、并按设计要求留置搭接台阶，宽度不小于设计要求。处理完成后将沟塘底标高上报监理组进行复测，复核无误后方可进行回填施工。
（3）对河塘回填应按设计要求施工，将回填材料分层回填，并达到图纸设计或规范要求的压实度。
三、路基填前的试验段作业
在经过整修的路段上选几段长度不小于50m的路基作填筑试验，以确定不同的填料、不同的压实度、不同碾压方式情况下，达到设计压实度的最佳铺筑厚度及不同吨位压路机的最佳压实遍数、速度和机械配合方案等。该项试验工作在使用该种填料前完成，并报监理组和建设单位批准，作为路基填筑施工时的依据。例如我现在所在的工地，存在着石方和土方两种填料。所以必须确定这两种材料的松铺系数，和机械配合方案。首先选择试验段、土方为填料。填筑之前先测量出原地面的标高（10米一个断面），a1、a2、a3...an。然后填土按压实后为20cm，松铺系数根据经验1.15-1.25之间选取。填筑完毕后整平，再测量出个断面个点的标高b1、b2、b3...bn。最后进行压实，压实方法我在下面的文章中也有介绍，这里所说明的是，一般压实遍数为先静压1遍，振动碾压5-8遍，最后为保证路基表面平整再静压“收光”；而我们试验段要做的就是当静压1遍，振动碾压第4遍以后就要开始测量压实度，这样就可以确定要达到不同标准所要的压实遍数，比如要达到94%压实度，需要在振动第5遍以后，96%的压实度需要在7~8遍以后。这样便可以确定压实方法和遍数。等到碾压完毕后我们再测量压实后的标高c1、c2、c3...cn。然后将（b1-a1）/c1、（b2-a2）/c2、（b3-a3）/c3...（bn-an）/cn。各个数值平均即得出松铺系数。这样就得出了填料为土方，压实标准为94%或96%的松铺系数和压实遍数了。根据同样的方法得出不同填料和不同压实度的试验段即可，就不一一介绍了，不过要说明的是，石方填筑的压实标准不是以压实度控制的，而是以沉降量控制的，具体标准为两次振动碾压标高不发生变化为止。
四、路基土方施工
1.路基填筑
（1）测量放线：a. 恢复线路中心控制点（中线）；b. 测设中心桩，按每20-25米整桩号和曲线起止点（半径较小的曲线5-10米）控制路基中心的各点测设中心桩，桩面用红漆写明里程桩号。根据实际填土高度计算出各桩号左右两侧的路基设计顶标面宽度，再各加余宽30-50公分（以保证边坡密度和压路机械的安全而增加的宽度）。放边线点，再用白灰沿边线播撒形成两条白色的边线作为填土范围的明显标记；再将边桩引出边线外50-100cm，用1米左右的长桩钉下。以便在下层施工中根据填土的厚度反算出现有的施工宽度（公式：现有的路基宽度=上层路基宽度-（本层标高-上层标高）X边坡坡比），具体情况如图1：
图1
再根据我们引出的边桩直接可以拉出现有的边线，减少了放样工程量。这样可以根据施工进度随时放填土边线，满足施工需要。举例如：路基的标准宽度26m.边坡设计为1：1.50。现在填筑的标高距设计标高，左边还有4.63m，右边还有4.78m,那么现在的路基设计宽度为26+4.63×1.5+4.78×1.5=40.12m。填筑的时侯每边加宽0.5m，那么现在的宽度就为41.12m。进入下层时，填筑的厚度为20cm，路基设计宽度就为40.12-0.2×1.5-0.2×1.5=39.52cm，每边另外加宽。按照此法即可计算出各层各边的宽度。
（2）施工中车辆通行道路一般分为上、下两条行车道。上、下行行车道分别填筑，即采用半幅施工时，尚未施工的行车道可作为运土车辆的通行道路；上下行车道同时施工时，即全幅施工时，可在路侧布置车辆通行道路（便道）。半幅施工时应注意的问题是，两幅路基沉降时间不同，最终沉降量发生的时间不一致，有可能发生不均匀沉降，因此一般应采用全幅施工为宜。
（3）布土。合理的土方调配和运土路线是非常重要的。应根据取土场位置及地形确定经济、合理的运土路线。布土时应根据试验段所确定的松铺和压实实系数（规范规定或经监理工程师同意的厚度）计算卸车数量，例如每层填土压实厚度为20公分时，松铺虚铺系数我们试验段确定的是1.2，一车土8立米，可摊铺33平方米。将所要填筑的范围，用石灰线分成8m×8m的网格，这样现场的施工人员就可以按照每个方格2车土左右进行控制。自卸汽车从取土场把土运到铺筑现场，从一端开始，左右成排，前后成行等距离布土。只要把布土的位置和稀疏密度掌握好了，就可以提高摊铺速度。
（4）按规定厚度进行摊铺，一般情况如果用推土机进行摊铺虚铺系数一般1.2-1.3，如果用平地机进行摊铺虚铺系数一般为1.1-1.2。由于土质不同应根据我们试验段所确定虚铺系数为准。
（5）平地机整平。当一段落（50米以上）由推土机摊平并经复测符合要求时就可用平地机进行工作。平地机整平方法是由路中开始向道路两侧推进，如此往返三次，一般就可以达到平整度的要求。在平整时注意路基的纵坡和横坡，尤其是在雨季施工时，横坡应该适当加大以利路基排水，一般情况路基横坡要求2%，为利于排水可加大到3%-4%.
（6）路基碾压。其方法是：第一遍用震动压路机静压进行稳压，然后再震动压实，具体要求是：（1）直线段和大半径曲线段，应先压边缘，后压中间；小半径曲线段因有较大的超高，碾压顺序应先低（内侧）后高（外侧）。（2），压路机碾压轮重叠轮宽的1/3—1/2；（3），碾压遍数，震动压路机震约6-8遍，具体的遍数以我们试验段所确定的为准。（4），压路机的行驶速度过慢影响生产率，过快则对土的接触时间过短，压实效果差。一般光轮静压压路机的最佳速度为2-5公里/小时，震动压路机为3-6公里/小时。所以各种压路机械的最大速度不应超过4公里/小时。（5），影响压实效果的主要因素一般来说是含水量，土类，以及压实功能。在施工现场因为已经有标准击实，填土类别和标准填料基本一致，因此影响压实效果的因素主要是含水量。根据现场施工经验，在压实前最好实测一下填料的实际含水量，经验表明土壤的实际含水量在最佳含水量的正负2%-5%进行碾压效果最好。如果填料含水量过大，碾压遍数再多也达不到标准。因此在实测含水量的基础上，如果含水量过大，应考虑将土摊开晾晒待接近最佳含水量时再进行碾压，否则将出现因含水量过大碾压达不到标准或出现软弹现象。（不同类型土压实时的最大容许含水量，见表一）现场实测含水量的简单办法是用酒精燃烧法简单易做很适合施工现场操作。如果因工期关系没有时间晾晒，可以考虑掺拌石灰的方法减少土的含水量，或者可以将填筑厚度适当减少的办法加以解决。不过这两种方法都要增加成本，应该取得监理工程师的同意已求获得适当予补偿。
（7）路基报验。路基的报验是在每层填土结束以后和下层填土施工之前进行的。具体的步骤为：施工单位自检合格（不合格返工）→监理单位抽检合格→批准进入下层施工。
各项抽检的指标和要求如 图（一）：
除以上指标外，还要求路基表面平整，边线直顺，曲线圆滑；边坡坡面平顺、稳定，不得亏坡，曲线圆滑。
2. 路基挖方
路基挖方包括所有土方挖掘和岩石挖掘，这些挖掘在划定的界线内进行，如图纸所示或按工程师指示，（结构挖掘除外）所有挖掘出的土的清除、运输、适当利用和处理，都要依图纸上注明的开挖线、水平线、坡度、尺寸及截面并按工程师的要求去实施，就是按设计要求进行挖掘，并将挖掘出来的土方运到路堤地段作填料，或者运往弃土地点。它虽然不象路堤填筑那样有填料的选择和分层压实问题。但是，路堑是由天然地层构成的，天然地层在生成和演变的长期过程中，一般具有复杂的地质结构，处于地壳表层的路堑边坡，开挖暴露于大气中，受到各种自然的和人为因素的影响，比路堤边坡更容易发生变形和破坏。路堑边坡的稳定与施工方法有着密切的关系，例如，施工开挖边坡过陡，弃土堆离边坡太近，施工中排水不良，支挡工程未及时做好，都会引起边坡失稳，发生塌滑。下面我简要介绍一下施工方法。
（1）施工准备和测量放线
a.机械进场
保证机械的性能合格，特别是运输车，一定要保证良好的性能，因为挖方时都是在较高的山上作业，便道的纵坡都会很大，如果发生车辆工作不正常，容易发生以外。这就要求我们严格的控制机械的性能，做到零风险的施工。
b.测量放线
根据现场测得的标高和设计标高来确定挖方的宽度和深度，如图（2）所示：
开挖宽度=设计路基宽度+（实测高程左-设计高程）×坡比+（实测高程右-设计高程）×坡比。计算出开挖宽度即可用坐标法或者其他方法放样了。放出各点后撒上石灰线就可以开挖了。
（2）开挖方式
路堑的开挖方式应根据路堑的深度和纵向长度，以及地形、土质、土方调配情况和开挖机械设备的因素确定，以加快施工进度和提高工作效率。
a横挖法
从路堑的一端或两端按横断面全宽逐渐向前开挖。这种方法适用于较短的路堑。路堑深度不大时可以一次挖到设计标高，路堑深度较大时可分成几个台阶开挖（图纸无要求时一般情况下5-10m为一个台阶），各层要有独立的出土道和临时排水设施。分层横挖使得工作面纵向拉开，多层多向出土，可以容纳较多的施工机械，加快了施工速度。
b纵挖法
沿路堑纵向将高度分成不大的层次依次开挖，纵挖法适用于较长的路堑。如果路堑的宽度及深度都不大，可以按横断面全宽纵向分层挖掘，称为分层纵挖法，如果路堑的宽度及深度都比较大，可沿纵向分层、每层先挖出一条通道，然后开挖两旁，称为通道纵挖法，通道可作为机械通行或出口路线，以加快施工速度，如果路堑很长，可在适当位置将路堑的一侧横向挖穿，把路堑分成几段，各段再采用上述纵向开挖，称为分段纵挖法。分段纵挖法适用于傍山长路堑。
无论采取那种开挖方法，在挖掘时都应利用挖掘机械把边坡做好，也就是在挖掘的过程中，边挖边做坡。否则，一旦挖掘深度过大机械将无法做坡，给施工造成困难。因此，在挖掘的过程中，测量人员应该及时按照图纸要求把边坡开挖线放好，测量人员应根据挖掘的深度随时指挥调整开挖线，力争利用机械一次做好边坡减少人工的做坡量。
3.软土路基施工
在施工中经常碰到局部地段地质情况和原来设计不同，出现局部地基承载力达不到设计要求，或者由于局部地段含水量过大（原有排水系统不畅，原有地基土质渗水性不好）造成地基软弹（翻浆，弹簧土地段）。根据出现的这些情况一般常用的方法主要有：
（1）换填
这是最常用的方法。这种方法最大有效处理深度3米。采用人工或机械挖除路堤下全部软土，换填强度较高的粘性土或砂、砾、卵石、片石等渗水性材料。换填的深度要根据承载力确定。
（2）抛石填筑
就是在有软土或弹簧土以及有积水的路段填石头，填石的高度以露出要处理的路段原有土层（或积水）高度为宜。在填石的过程中注意一定要用推土机把石块压实，不能出现软弹现象。然后再填筑土方。
（3）盲沟
就是在要处理的路段根据要处理的路段的长度，在横向或纵向挖盲沟，盲沟通常用渗水性大孔隙填料或片石砌筑而成。也可以填入不同级配的石块起到排水的功能。注意盲沟的出口要与排水沟连接，以便把路基中的水排出路基。
（4）排水砂垫层
排水砂垫层是在路堤底部地面上铺设一层砂层，作用是在软土顶面增加一个排水面，在填土的过程中，荷载逐渐增加，促使软土地基排水固结渗出的水就可以从砂垫层中排走。为确保砂垫层能通畅排水，要采用渗水性良好的材料。砂垫层一般的厚度为0.6-1.0米。为了保证砂垫层的渗水作用，在砂垫层上应该填一层粘性土封住水不让水返上路基，造成路基浸水形成弹簧。在路基两侧要修好排水沟，通过砂垫层渗出的水通过排水沟排出路基外，保持路基的稳定。
（5）石灰浅坑法
由于粘性土含水量影响，施工中经常出现“弹簧土”松软现象。一般较轻的可以采用挖土晒干，敲碎回填：“石灰浅坑法”可以用于各种不同面积的路段（就是说大面积可以使用，小面积也可以使用）。具体做法是：挖40cm-50cm方形或圆形，深一般1m上下的坑，清除坑内的渗水（最好挖好坑后，第二天清除渗水），放入深为坑深1/3生石灰，即可回填碾压。坑的行距和坑距在轻度弹簧路段为5-6m，在严重弹簧路段为3-4m。
结束语：以上所述观点均是从各前辈的著作和本人几年来的工作经验积累所得；只是系统的阐述了一下路基施工的部分内容、工序和方法，让大家对路基施工有个大概的了解。要和日新月异的路基施工技术相比，只不过是九牛一毛、沧海一粟，略懂皮毛而已。