市政公用工程路基施工技术分析

前言：我国城镇化进程加快，城市基础设施建设需求与日俱增，而作为城市运营核心的道路体系，其路基建设的好坏直接关系到城市功能能否正常发挥。与单独运营的高速公路相比，城市道路往往处于已开发地区或人口密集地区，其建设环境受地下管线、土壤等多种约束条件的制约，使得建设项目的技术风险大大增加。

1.市政公用工程路基施工难点

1.1 地下管线较为密集

在城市环境中，市政道路通常位于已开发区域或关键功能区，其地下空间内分布着多种类型的公共管线，这些管线的布局结构通常较为复杂。在许多老旧城区，缺乏一个系统化的地下空间信息管理平台，导致现有的管线图纸资料不完整或与实际布局存在差异，这增加了施工前期探测和确认工作的不确定性。在进行路基开挖和基础处理时，若未能提前准确掌握管线的具体埋设深度和走向，可能会导致误伤事故，从而引发供电中断、燃气泄漏、通信中断等安全和社会风险[1]。

1.2 地基土质复杂多变

在城市不同功能区或历史地段穿越的市政道路建设中，地基土体的物理力学特性往往表现出显著的异质性。这种异质性主要受到地质成因、历史上的填埋活动、地下水的动态变化以及人类建设活动的干预等因素的影响。在这些条件下，道路基底常遇到的软弱土层类型包括淤泥质土、杂填土、流塑性黏土、粉质土等。此外，某些区域还可能包含建筑垃圾、煤灰、碎砖等非工程性材料，这些材料通常结构松散、压缩性高、承载力低。杂填土由于含有大量不规则颗粒和有机物，其压实性和均匀性难以保证，即使采用常规的压实技术，其承载能力也存在显著的波动性，难以达到设计规范的要求[2]。

2.市政公用工程路基施工技术运用要点

2.1 合理选择地基处理技术

为保证路基结构的整体稳定与长期服役，需依据土壤性质、设计荷载及场地情况，采取分级技术措施，实现对各种类型土地的有效改良与控制。对于浅层软、杂填土的处理，应以开挖-置换方法为主。本项目提出一种新的地基处理技术，即在土层较薄、深度较浅的情况下，通过清除软弱土层，采用具有较好稳定性的代用材料，对其进行分层回填夯实，实现地基承载力的根本性提升。适当的填料有中粗砂、级配碎石和石灰稳定土等。填筑层的厚度要控制在 20-30cm 范围内，采用振动压路机或羊蹄式碾压，碾压不少于 6 次，压实试验结果不小于 93% 。该技术可以有效地控制路基的二次变形和不均匀沉降，适合于人行道、非机动车道及地下管线覆盖区等对地基承载力有较高要求的地区。

针对高收缩、高自然含水量的粉质土，提出了预压复合排水的方法。本项目提出一种新的思路，即在土体表面施加稳定的外加荷载，加速深厚软黏土的快速固结和变形，并通过设置塑料排水板，缩短排水通道，达到快速固结的目的。塑胶排水板的排列方式为方格状，间距以 1.2-1.5m 为宜，且长度要比软土底层高出 0.5 米以上。以设计路堤荷载 1.2 倍的堆载预压处理为宜，一般以 60\~90 天为预压时间。在这段时间内，需要对地基的沉降速率、孔隙水压力的变化以及固结程度进行监测，直到沉降速率小于 0.5mm/d ，固结度大于 90% 的时候才能停止预压。在高水位、深厚软土地区，采用负压预压等方法，利用负压排水加速孔隙水排除，提高固结效果。对于高等级公路的施工，可以有效地减少路基的长期沉降和结构的损伤的问题。在深厚软土层或需要高强度承载能力的地区，建议使用 CFG 桩或碎石桩复合地基。CFG 桩是以水泥、粉煤灰、碎石为原料，经钻孔灌注而成，直径一般为 500-800mm ，间距为 1.2～1.8m 。CFG 桩复合地基可以使基础的承载力提高到 200-300 KN，有效地减少了沉降差，优化了应力分布。CFG 桩是一种新型的 CFG 桩，它是一种以灰、碎石土为填料的桩-土协同工作系统，在其基础上加设一层厚 60cm 的桩帽。提高土体的抗剪切能力，满足地下工程中涵洞、雨水井等工程需要[3]。

2.2 压实技术标准化运用

规范应用填料压实工艺，是保证城市道路工程质量的关键。压实工艺对路基的承载特性及沉降稳定具有重要的作用，是实现路堤结构均匀性、强度连续性及变形控制的重要手段。为使压实工艺符合设计规范，必须从材料选择、含水量控制、碾压参数设定和工艺检验四个方面开展规范化管理。在填料的选择上，要选择具有较好级配和压实性能的填料。按照 CJJ-1《城市道路工程施工与质量验收规范》中的有关要求，路基填料必须满足液体强度不超过 30% ，塑性指数不大于 10，含泥量不大于 5% 的基本物理力学指标。同时，颗粒尺寸的分布应该能够使混凝土在成型时产生“骨架-锁定”结构。可以选择的填料有中粗砂，级配碎石，石灰稳定土，天然风积砂等。由于含有生活垃圾，有机残余物，树根，砖渣，建筑垃圾等不具有很强压缩性的杂物，切勿用来填充。为保证压实参数的控制与稳定，在现场布设采样点，进行筛分试验、击实试验和压实性能试验。为防止在长时间使用过程中发生强度下降或膨胀失效，还需对其进行化学组成及湿干强度比评价。为了获得最佳的压实效果，必须对填料的含水量进行准确控制。在实际工程中，通过合理的喷水、干燥等方法，使其含水量保持在最佳的 ±2% 以内。水分含量过高会使填料之间产生一层厚厚的水膜，使润滑性增强，进而弱化了填料之间的锁固效应，降低了压实度。而含水量太小，很难对颗粒之间的空隙进行有效的填充，造成压实后的孔隙率增大，从而造成干密度不够。施工单位要安排专人对含水率调节进行监督，根据天气状况、施工阶段、填料批次等因素，对喷水次数和通风次数进行灵活调节，保证填料的水分状况一直处于可压缩的有效窗口之内。

2.3 落实软基段施工监测工作

在预压过程中，根据实测数据对荷载进行动态调整，是一项非常重要的工作。一般情况下，堆载预压应该是路基设计荷载的 1.2\~1.3 倍，而且要均匀地分布在路堤上，以防止出现集中或滑移的现象。实测资料显示，如果目前的沉降速度仍在 0.5mm/ 天以上，说明基础还没有达到固结稳定性，这时不适合过早解除。在地基沉降速度低于设计限值，而固结系数大于 90% 的情况下，才能进行地基的卸荷和下一步的施工。在软土地基固结速度较慢的情况下，可适当增大堆载强度，或延长预压时间。为解决这一问题，本项目拟通过分步堆载或真空预压等方法，来提高基坑开挖面的排水效果，并加快土体的有效应力发展速度，进而实现对路基工后沉降的控制。在刚性建筑物与软弱地基的转换部位，如涵管交接段、桥头搭接段等，需进行差异化沉降缓冲。在不同的材质、不同的构造形态下，其应力分布是平稳过渡的。目前常用的做法是在转换区设置灰阶梯，每级灰阶数为 30～50 厘米，高低差不得大于 1.2 米，从而构成一种等级型的剪应力型结构。采用轻质泡沫混凝土作为填料，采用干密度为 400-600kg/m³ 的轻质泡沫混凝土，可有效降低地基的附加荷载，降低结构的错台。

结语：综上所述，在数字化与绿色化建设理念的推动下，市政道路建设将日益依赖于智能化施工设备和数据驱动技术，以实现施工过程的实时监控和精确控制。同时，加强市政地下空间信息的整合和预测机制的构建，对于提高施工效率和安全水平具有重要的数据支持作用。市政公用工程路基施工技术将朝着高效与智能化的方向发展，进入一个全新的发展阶段。

参考文献：

[1]张峰江.市政公用工程道路路基施工技术研究[J].运输经理世界,2023,(32):34-36.

[2]李文军.市政公用工程道路路基施工技术探讨[J].新型工业化,2022,12(08):122-125.

[3]孔顺利.市政公用工程道路路基施工技术探究[J].新型工业化,2021,11(04):83-84+88.