公路工程施工中低填浅挖路基施工技术的实践应用

1 引言

随着我国公路建设向生态敏感区、丘陵缓坡地带及城市边缘区域延伸，传统高填深挖模式因环境扰动大、工程成本高、后期病害频发等问题已难以满足可持续发展要求。低填浅挖路基结构因其对原地貌扰动小、土方平衡效率高、生态恢复周期短等优势，逐渐成为新建及改扩建工程中的优选方案。然而，该结构形式对施工精度与材料性能要求更为严苛，尤其在软弱地基、季节性冻融区或降雨频繁区域，极易因压实不足、排水不畅或材料劣化引发结构性沉降与路面开裂。因此，构建一套科学、系统、可落地的施工技术体系，是保障低填浅挖路基工程质量的关键。本文立足于工程实践，深入剖析施工难点，提出针对性技术对策，旨在为行业提供可复制、可推广的施工范式。

2 公路施工中低填浅挖路基施工难点分析

2.1 路基沉降与不均匀沉降问题

低填浅挖路基虽填土高度有限，但其下卧层多为原状土或经扰动后的浅层地基，承载力分布不均且易受地下水位波动影响。在车辆荷载反复作用下，若未对地基进行充分处理或填筑体与原地面结合不密实，极易产生局部沉陷或差异沉降。尤其在软土、湿陷性黄土或膨胀土区域，沉降速率虽缓慢，但累积效应显著，往往在通车后 1—3 年内显现，导致路面纵裂、横坡失稳等病害。此外，施工期间若未设置过渡段或未实施分阶段预压，新老路基衔接处亦易形成沉降台阶，影响行车舒适性与安全性。

2.2 压实度控制

压实度是决定路基承载能力的核心指标，但在低填条件下，传统重型压路机因作业空间受限、碾压遍数不足或边缘压实盲区等问题，难以实现全断面均匀压实。尤其在路基边缘、涵洞台背、边沟衔接等“死角”区域，压实设备难以到位，易形成松散夹层。同时，部分施工单位为赶工期，忽视含水率调控与分层厚度控制，导致“虚压”“过压”现象并存，不仅降低结构密实度，更可能诱发后期水损害。压实度的非均匀性将直接削弱路基整体刚度，加速疲劳破坏进程。

2.3 施工过程中的材料选择与处理问题

低填浅挖路基对填料的级配、CBR 值、水稳性等指标要求高于常规路基。然而，受地域限制或成本控制影响，部分项目仍采用就地开挖的风化岩、高液限黏土或含有机质土作为填料，此类材料在干湿循环或冻融作用下易发生体积变化，导致结构失稳。此外，缺乏对填料含水率的动态调控机制，或未实施必要的掺灰、改良、筛分等预处理工艺，使材料性能难以满足设计要求。材料选择的随意性与处理工艺的缺失，已成为制约低填浅挖路基耐久性的关键瓶颈。

3 公路施工中低填浅挖路基施工技术措施

3.1 地质勘察与现场调查

施工前的精细化地质勘察是技术方案制定的前提。除常规钻探与原位测试外，应结合地质雷达、高密度电法等无损探测技术，对浅层地基的软弱夹层、古河道、溶洞等隐蔽构造进行三维成像识别。针对不同地质单元，划分施工控制区段，制定差异化处理策略。例如，在软土分布区可采用轻型动力触探（DPT）快速评估承载力，在膨胀土区域则需布设含水率监测孔，掌握土体胀缩特性。现场调查还应涵盖既有排水设施、植被覆盖、邻近构筑物基础等环境要素，确保施工方案与周边系统协调兼容。

3.2 填料选择与质量控制

填料性能直接决定路基结构的长期稳定性。优先选用级配良好、CBR值 28% 、塑性指数≤12 的砂砾类土或改良土。对于就地取材受限区域，可采用水泥或石灰稳定土、碎石掺配等改良工艺，提升材料水稳性与抗变形能力。建立“进场—摊铺—碾压”全过程质量追溯机制：填料进场时实施快速筛分与液塑限试验，摊铺前进行含水率动态检测（控制在最佳含水率 ±1% 以内），碾压后采用核子密度仪或灌砂法进行压实度抽检。对不合格批次实施退场或现场改良，杜绝“带病入层”。

3.3 压实技术与控制

针对低填路基作业面窄、边缘压实难的特点，采用“组合式压实工艺”：主体区域使用 20—26t 振动压路机按“先轻后重、先慢后快、先静后振”原则碾压；边角区域配置小型振动夯或液压夯实机进行补压；对涵背、桥台等结构物邻近区，采用液压冲击夯实施“薄层高频”夯实，确保压实度 296% 。引入智能压实系统（如 CMV 值实时反馈、GPS 轨迹监控），实现碾压遍数、速度、振幅的数字化控制，避免漏压与过压。每层压实完成后，进行弯沉值检测与密实度分布云图绘制，作为下道工序准入依据。

3.4 分层填筑与排水系统设计

实施“薄层精控”填筑策略，单层松铺厚度控制在 20-25cm ，最大不超过 30cm，确保压实能量有效传递。层间设置粗糙化处理界面（如齿槽或土工格栅），增强层间抗剪强度。排水系统采用“表里结合、纵横贯通”设计理念：纵向设置盲沟+透水管组合排水体，横向布设 PVC 多孔管与碎石反滤层，坡脚处设置蒸发式集水井。在降雨频繁区，增设土工复合排水网（GCL）于路床底部，形成“毛细阻断 重力排水”双效机制。所有排水出口均引至自然水系或市政管网，避免积水回渗。

3.5 监测与质量控制

构建“施工—监测—反馈”闭环控制系统。施工期布设沉降板、孔隙水压力计、倾斜仪等传感器，实时采集路基变形与应力数据；采用无人机航测与三维激光扫描技术，对填筑体几何形态与表面平整度进行毫米级监控。建立 BIM+GIS 协同管理平台，集成地质数据、施工参数、监测结果，实现风险预警与工艺优化。质量验收除常规压实度、弯沉值外，增加动态模量（Ev2/Ev1）与回弹模量检测，全面评估结构刚度。对关键节点实施“首件认可制”，形成标准化作业流程后再全面推广。

4 结束语

低填浅挖路基施工技术体系的构建，需立足于地质适配性、材料可控性、工艺精细化与监测智能化四大核心维度。通过系统化的勘察预判、严格的填料筛选、组合式压实工艺、复合型排水设计及全过程动态监控，可有效克服沉降不均、压实不足与材料劣化等施工顽疾，显著提升路基结构的整体性与服役寿命。该技术路径已在多个生态敏感区与城市边缘路网工程中成功应用，证实其在保障工程质量、控制环境扰动、降低全周期成本方面具有显著优势，为我国公路建设向绿色化、精细化转型提供了可靠的技术支撑。

参考文献

[1] 低填浅挖路基施工技术在公路施工中的应用分析[J]. 韩东耀.运输经理世界,2024(01)

[2] 农村公路改扩建工程低填浅挖和路基拼接施工技术[J]. 赖全维.汽车画刊,2024(09)

[3] 低填浅挖路基施工技术在公路施工中的应用[J]. 王丹丹.汽车画刊,2024(11)

[4] 公路施工中的低填浅挖路基施工技术研究[J]. 谭春利.交通建设与管理,2024(05)