应用机械化岩土工程技术改善高速公路路基工程品质研究

摘要：高速公路建设对于国家经济发展和交通运输起着关键作用，而路基工程作为高速公路的基础，其品质直接影响着公路的整体性能与使用寿命。机械化岩土工程技术的应用为提升高速公路路基工程品质提供了新的契机。本文深入探讨了机械化岩土工程技术在高速公路路基工程中的应用，分析了其对工程品质的改善效果，以及在应用过程中面临的挑战与应对策略，旨在为高速公路路基工程建设提供有益的参考。​

关键词：机械化；岩土工程；高速公路；路基

引言​

随着我国交通基础设施建设的持续推进，高速公路里程不断增加。路基作为高速公路结构的重要组成部分，承受着路面传来的行车荷载以及自身重力，其稳定性和强度至关重要。传统的岩土工程施工技术在高速公路路基建设中存在效率低、质量稳定性差等问题。机械化岩土工程技术凭借先进的机械设备和科学的施工工艺，能够高效、精准地完成各项路基施工任务，显著改善路基工程品质，提高高速公路建设的整体水平。​

一、机械化岩土工程技术在高速公路路基工程中的应用​

（一）机械化土方开挖与运输技术​

大型土方开挖设备的应用：在高速公路路基土方开挖作业中，采用大型挖掘机、装载机等设备。这些设备具有强大的挖掘能力和高效的作业效率，能够快速完成大面积的土方开挖任务。例如，新型的大型液压挖掘机配备了先进的智能控制系统，可根据不同的土质条件自动调整挖掘参数，提高挖掘效率的同时，减少对周边土体的扰动。​

高效运输系统的构建：为实现土方的快速运输，采用大型自卸卡车组成运输车队，并结合合理的运输路线规划和调度管理系统。现代化的自卸卡车具有大吨位、高速度的特点，能够快速将开挖的土方运至指定地点。同时，通过 GPS 定位和信息化管理系统，实时掌握运输车辆的位置和运行状态，优化运输调度，提高运输效率。​

（二）机械化地基处理技术​

强夯法机械化施工：强夯法是一种常用的地基处理方法，通过使用大型强夯机械，将重锤从高处自由落下，对地基土进行强力夯实，以提高地基的承载力和稳定性。机械化强夯设备配备了先进的自动脱钩装置和提升系统，能够准确控制夯锤的落距和夯击次数，保证强夯施工的质量和效率。例如，一些新型强夯机采用了智能化控制系统，可根据地基土的反馈信息自动调整夯击参数，实现对不同地质条件下地基的精准处理。​

桩基础机械化施工技术：在高速公路路基需要采用桩基础时，机械化施工技术发挥着重要作用。旋挖钻机、长螺旋钻机等机械化成孔设备能够快速、准确地完成桩孔的钻进作业。这些设备具有自动化程度高、钻进速度快、成孔质量好等优点。例如，旋挖钻机配备了先进的泥浆循环系统和垂直度控制系统，可有效保证桩孔的垂直度和孔壁稳定性，为后续的钢筋笼下放和混凝土浇筑提供良好条件。同时，机械化的钢筋笼加工设备和混凝土泵送设备，也大大提高了桩基础施工的整体效率和质量。​

（三）机械化路基填筑与压实技术​

机械化分层填筑技术：在路基填筑过程中，利用大型推土机、平地机等设备进行分层填筑作业。推土机可快速将填筑材料推平，平地机则能够精确控制填筑层的平整度和横坡度。通过采用先进的测量和控制技术，如 GPS 实时定位和自动找平系统，确保每层填筑的厚度和坡度符合设计要求，为后续的压实作业创造良好条件。​

重型压实机械的应用：重型压路机是路基压实的关键设备，包括振动压路机、轮胎压路机等。这些设备通过强大的压实作用力，使路基填筑材料达到较高的密实度。新型的振动压路机配备了智能压实控制系统，能够根据压实过程中土体的反馈信息自动调整振动频率和振幅，实现对不同填筑材料和压实工况的精准压实。同时，通过在压路机上安装压实质量监测系统，实时监测压实度，确保路基压实质量满足设计标准。​

二、机械化岩土工程技术对高速公路路基工程品质的改善效果​

（一）提高工程质量的稳定性​

机械化施工设备具有更高的精度和稳定性，能够严格按照设计要求进行各项作业，减少人为因素对工程质量的影响。例如，在地基处理和路基填筑过程中，机械化设备能够精确控制施工参数，如夯击次数、填筑厚度、压实度等，使路基工程质量更加稳定可靠，降低了因质量波动而导致的工程隐患。​

（二）增强路基的强度和稳定性​

机械化岩土工程技术能够对地基进行更有效的处理，提高地基的承载能力和稳定性。同时，在路基填筑和压实过程中，通过采用先进的设备和工艺，使路基填筑材料达到更高的密实度，增强了路基的整体强度和稳定性。这有助于减少路基在行车荷载和自然因素作用下的变形和沉降，延长高速公路的使用寿命。​

（三）缩短施工周期​

机械化施工设备具有高效的作业能力，能够大大缩短各项施工工序的时间。从土方开挖、地基处理到路基填筑和压实，机械化施工技术能够实现快速、连续的作业，提高施工效率，缩短高速公路路基工程的整体施工周期。这不仅有利于降低工程建设成本，还能使高速公路早日投入使用，发挥其经济效益和社会效益。​

三、机械化岩土工程技术在高速公路路基工程应用中面临的挑战及应对策略​

（一）设备投资与维护成本高​

机械化岩土工程设备价格昂贵，购置成本高。同时，设备的维护保养需要专业的技术人员和大量的资金投入，增加了工程建设的总成本。

​在项目规划阶段，合理评估设备需求，通过租赁与购置相结合的方式降低设备投资成本。加强设备管理，建立完善的设备维护保养制度，定期对设备进行检查、保养和维修，提高设备的使用寿命和运行效率。同时，培养专业的设备维护技术人员，提高设备维护的及时性和质量，降低维护成本。​

（二）对操作人员技术要求高​

机械化岩土工程设备具有较高的自动化和智能化水平，操作人员需要具备专业的技术知识和丰富的操作经验，才能熟练掌握设备的操作技能，确保施工质量和安全。​

加强对操作人员的培训和考核，定期组织专业技术培训课程，邀请设备厂家技术人员进行设备操作和维护培训。建立操作人员考核制度，只有通过考核的人员才能上岗操作设备。同时，鼓励操作人员不断学习和积累经验，提高自身的技术水平和操作能力。​

（三）施工环境适应性问题​

高速公路建设项目往往分布在不同的地区，施工环境复杂多样，包括地形地貌、气候条件、地质状况等。机械化岩土工程设备在某些特殊环境下可能无法正常发挥其性能，影响施工进度和质量。​

在施工前，对施工现场的环境进行详细勘察和分析，根据实际情况选择合适的机械设备和施工工艺。对于特殊环境条件，如山区复杂地形、恶劣气候等，对设备进行针对性的改装和优化，提高设备的环境适应性。同时，制定应急预案，应对可能出现的设备故障和施工难题，确保施工的顺利进行。​

结论​

机械化岩土工程技术在高速公路路基工程中的应用，对于改善路基工程品质具有显著效果。通过采用机械化土方开挖与运输、地基处理、路基填筑与压实等技术，能够提高工程质量的稳定性、增强路基的强度和稳定性，并缩短施工周期。随着科技的不断进步和机械化岩土工程技术的持续创新，其在高速公路路基工程建设中的应用将更加广泛和深入，为我国高速公路事业的发展提供更有力的支持。

参考文献：

[1]乔浩.高速公路路基土方工程机械化施工技术研究[J].价值工程，2023，35（25）：114-115.

[2]袁晓丹.高速公路路基土方工程机械化施工技术分析[J].黑龙江交通科技，2020，43（09）：15-16.