公路改扩建工程低填浅挖和路基拼接施工技术研究

梁晓强

（甘肃省陇南市文县交通运输局，甘肃 文县 746400）

现阶段，我国由于电子商务的迅速发展，物流量大幅增加，现阶段的公路工程无法使物流行业的需求得到有效满足，所以需要进行公路工程的扩建或改建。在公路改建或者扩建的工程中，主要的施工内容为低填浅挖和路基拼接两种，这两项施工内容为工程的重点。为此，必须注重选择合理的施工方案，利用适合的技术，避免产生浪费，影响施工质量的提升。基于此，文章主要探讨在公路改建和扩建工程中，这两项技术的应用。

1 工程概况

本工程为一个项目的标段，该项目路线的全长为6 502 km。该项目工程的主要内容为一座车行天桥，长度为678.3 m的小桥共16座，共有27个涵洞，挖方的体积在（2.854×104） m3，填土方的体积在（1.785×105 ）m3，具有一个互通的立交桥。该工程中可弃土的总量为21 000 m3，占地面积6 050 m2。本工程所处区域的地形和地貌为低矮的丘陵，夹杂着部分山间的洼地。该工程所处的地质条件较为复杂，在覆盖层上，主要是第四系地质年代的粉质黏土，这一层土体的厚度不大，该工程基岩为花岗岩和寒武纪的变质砂岩，这些岩石拥有较为坚硬的质地。在此次工程中软土地基是最需要解决的问题，软土位于山间洼地，影响该公路改扩建工程的进行。

2 确定工程的施工方案

根据上文对该公路改扩建工程的概述可知，困扰该工程最大的问题在于软土地基，软土地基的存在影响了工程施工的安全性，使得工程需要耗费更大的成本。为此，需要实行低填浅挖施工，利用小型的挖掘机完成路基的整平，在地表清理和便道贯通之后，完成土方的开挖和运填的工作。总共需要开挖的长度较大，因此，选择分段开挖，将施工所用的时间压缩到最短，挖掘的宽度和深度分别为10 m和1 m，填土的高度需要保证在1 m。在开挖之前需要结合施工区域的地貌环境，优先开挖有渗沟的区域，后置换填工序。

以下为路基拼接的主要方案：由于该公路改建和扩建受到软土地基的影响，因此，在拼接路基的过程中首先加宽拼接部分，在开挖台阶之前需要完成边坡表面的清理。在开挖到设计标准的深度之后，完成填筑工作。在工程中，路堤的主要形式由两部分组成，其一是挡墙路堤，其二是一般路堤。在拼接路堤的过程中，原有的路基必然会受到影响，为了避免在施工的过程中出现路基沉降的情况，需要采取相应的措施，重点做好排水处理，同时利用机械和人力。

3 公路改扩建工程低填浅挖技术

3.1 低填施工

在开展低填施工时，松铺的厚度要限制在30 cm以内，在检测填料含水量的过程中，可以使用燃烧法减少检测所需的时间。在施工时需要保证填料的含水量在±0.5%，若是填料拥有较低的含水量，应该通过洒水增加含水量，保证含水量满足要求后，开展碾压工作。若是填料拥有较高的含水量，应该对填料进行晾晒，之后完成碾压。碾压工序进行的全过程要保证慢速进行，要将压路机最大的速度限制在4.0 km/h，首先完成一次静压，之后完成两次动压，最后完成一次静压。第一次静压速度要放到最慢，之后要逐渐增加速度，但是最高不得超过上述要求。振动强度要保证先弱后强，循序渐进。

在碾压直线段时，要从路段的两侧向中间碾压，在碾压曲线段时，要从路段的内侧向外侧碾压，在每次碾压的过程中，要保证前后两个压轮的重叠度在50%以上，尤其在碾压填筑的接头位置时，必须错开一定的距离，最好在3 m以上，避免出现漏压的情况。在下一层填筑之前，需要确认设计达到相关要求。同时，填料的粒径需要严格控制，这样有助于保障填筑的质量。在该案例工程中，填料粒径数据见表1。

表1 路基填料粒径表

在低填时，使用的填料中不能夹杂任何杂物，在施工条件允许的情况下，需要减少分层的次数，并且控制每层的回填厚度低于30 cm。在填筑工作进行到最后阶段，填筑层的压实厚度应当大于10 mm。在图1中可见该案例工程中低填处理施工示意图。

图1 低填处理施工示意图（单位：mm）

3.2 浅挖要求

与低填过程相同，在浅挖时也要分层开挖，这样有助于降低一次性开挖过多或者过少的情况，在开挖的过程中需要时刻关注土质的变化，在发现土质出现变化时，要在第一时间上报，以便于及时调整开挖的具体方案。挖掘过程中产生的弃土要集中统一堆放在相应的位置，要与水体和山坡保持一定距离。路堑在挖好之后的30cm范围内要压实处理，压实度应当在96%以上。如果路基松散或者遇到耕地，压实度相应降低，但不应当低于85%。

3.3 水平分层填筑

在填筑路基的过程中，采用水平分层填筑的方式可以在最大程度上保证填筑的质量，分层填筑的过程中，每一层的回填厚度要控制在30 cm左右。低处的填筑要优先进行，之后摊铺整平，形成横坡，便于积水的排出。每完成一层填筑之后，利用推土机整平，利用压路机压实，当满足设计要求时，完成上一层的填筑。填筑路堤的高度要控制在80 cm之上。在完成上述整平和压实工序之前，要控制填料中的含水量，含水量低可以洒水，含水量高可以晾晒，最终要保证填料中的含水量控制在2.5%左右。

3.4 碾压要求

碾压时需要利用到振动式的压机，首先碾压路基的边缘，之后碾压路基的中部，碾压初速度较快，之后逐渐放缓，首先完成一次静压，之后振动碾压。在横向碾压的过程中，要保证有0.45的重叠部分，在纵向碾压的过程中，需要保证有1.25的重叠部分，在碾压的全过程要做到无死角的碾压、不出现偏压，保证公路改扩建工程的质量。

3.5 高程检测

当路基填筑将要达到设计标高时，需严格进行高程检测，有效的保证检测及时性能够保证工程竣工后，路基的高程、宽度和平整度符合相关要求，保证施工的高质量。控制边坡坡度时要严格按照前期设计的要求，刷坡要从上到下，将超填的部分清除，保证路基的平整，避免出现凹凸的现象。如果排水沟高出了地表，需要整平高出的部分，压实的厚度应当控制在20 cm，不能超出这一厚度。

4 公路改扩建工程路基拼接技术

4.1 路基拼接施工

4.1.1 清除路基基层

在开展路基拼接施工时，需要有效调整原路基拼接的应力状态，避免在施工中出现应力集中的情况，还可以保证有效衔接原有路基与新建路基。保证路基拼接前后的一致，进而避免在路基的基层出现横向错台以及裂缝。因此，在路基加宽施工之前，需要首先挖出原有的路基，开挖的深度要达到80 cm，同时，宽路基30 cm表层的杂物需要清除干净。

4.1.2 开挖台阶

要清坡处理原有的路基，在开挖的台阶同时清理边坡，这样有助于提升原路基的稳定性，放出开挖线需要等到符合设计标准之后。本工程原路基拼接的位置台阶的高度为1 m，宽度1.5 m，坡度为1∶1.5。在开挖上部的过程中，应当挖掉原有路基的75 cm土路肩。在开挖的过程中应当时刻注意位移情况，当较大位移发生之后，应当立刻停止开挖地基，并积极探索有针对性的处理策略，只有在位移问题得到有效避免的基础上，才可以开展后续施工，这样能够在很大程度上降低发生塌方问题的概率。

4.1.3 铺筑土工格栅

当边坡开挖完毕之后，新路基和原有路基必然会出现沉降现象，需要在最大限度上降低沉降的不均匀程度，利用冲击压实法压实新路基的基地，并且要在新路基和原有路基的拼接位置铺筑好土工格栅。对于整个公路改扩建工程，土工格栅的铺筑将起到重要的作用，是保证工程质量不可或缺的一步，土层表面的平整度需要与设计要求一致，表面存在的任何杂物都要清除干净。在路基填料的过程中，距离土工格栅8 cm的范围内，不应当填筑粒径超过6 cm的填料。

在铺筑单向的土工格栅时，需要保证路堤的轴线垂直于受力的方向，在稳固搭接新旧路基的基础上，需要适当提升连接位置的强度，选择能够满足抗拉强度要求的加固材料，并且保证相互之间拥有不低于20 cm的搭接长度。如果工程地段地基的情况较差，则需要在路基的最底层铺筑好土工格栅，并保证老路堤中至少有1.5 m的土工格栅。在铺筑土工格栅时，应该注意褶皱问题的预防，尽量选择轻型推土机负责填土施工。

在本公路改扩建工程中，需要拼接新路基以及原有的路基，每层填筑的土需要增高2 m，在台阶内角出需要铺筑土工格栅，需要保证双向，并且每层的宽度满足8～40 m，在路床底面同样要铺筑一层双向的土工格栅，并且要保证在横向和纵向下延伸率达到5%时，土工格栅的抗拉伸力需要达到或者高于55kN，在土工格栅最小焊接点的位置，抗剥离的强度需要≥100N。在制作土工格栅时，使用的材料必须是原生料，在拉紧土工格栅之后，需要使用U型钉固定格栅，U型钉的原料应当为优质钢筋。

4.2 路堤补强施工

在压实度满足设计要求后，必须借助液压压路机补强路基拼接，并且液压压路机应该保持30 kJ最大夯击势，在进行夯实机布置时应与作业点保持50 cm的净距离，夯实的顺序从两侧至中心。一直延续到桥台的位置，换下液压压路机，使用夯锤（10 kJ）夯实，其他的位置同样使用夯锤（30 kJ）。在补强到符合设计压实标准之后，需要在原有的基础上再次利用液压压路机夯击填土，夯击的次数为5次。在夯实施工的过程中，会影响到纵向的范围，因此，需要在施工的过程中采取间隙型，在两个夯击点之间必须存在一定的间隔，最好呈三角形分布。

5 讨论

第一，在路基开挖过程中，必须结合施工方案的要求开展，不但需要保证施工安全，还应该努力实现施工效率和施工质量的提升。第二，对开挖边线应合理选择，从而防止有欠挖、超挖的情况出现。第三，开挖时，应该严格监测埋设点和基准点，并结合合理的顺利分析，实现对开挖程度的了解和控制，尽可能控制路基开挖影响原状土的正度。当基底存在20～30 cm厚时，应该利用人工的方式进行开挖，与工程设计要求相结合，完成排水设施的设置，为路基的整体稳定性提供有效保障。所以，在开挖路基的过程中，必须严格遵照施工方案，保证工程的安全，在此基础上才可以提高施工的质量和效率。

6 结束语

综上所述，文章结合工程实例，研究了公路改扩建工程低填浅挖和路基拼接施工技术，研究结果表明，低填浅挖和路基拼接施工技术是公路改扩建工程施工的关键技术，对总体施工质量、成本、工期皆有较大影响。为保证施工质量，促使各道工序能够顺利开展，必须结合工程特性及周围地质条件、地形地貌等，选择合理的施工技术和施工工艺，实现新旧路基无缝对接。