高速公路路基施工常见通病及标准化质控措施

1 高速公路路基施工常见通病分析

1.1 路基不均匀沉降问题及成因

路基不均匀沉降是高速公路施工中最典型的质量通病之一，其表现形式主要包括纵向波浪形沉陷、横向台阶状错台以及局部塌陷等。这种现象在软土地基段、高填方路段以及新旧路基衔接部位尤为突出。根据工程实践观察，沉降差异超过容许范围时，不仅会导致路面平整度下降，还可能引发防排水系统失效、防护结构开裂等次生病害，严重影响行车舒适性与安全性。

从成因机制分析，不均匀沉降主要源于三个方面的因素相互作用。首先是地质条件因素，当路基穿越淤泥质土、湿陷性黄土等不良地质段时，土体在荷载作用下易发生固结变形。若勘察阶段未能准确识别软弱夹层或地下水位变化情况，后期极易产生差异沉降。

其次是施工工艺因素，具体表现为： ① 填料质量控制不严，不同批次材料的含水率、粒径组成存在显著波动，导致压实后密实度不均； ② 分层填筑厚度超标，部分施工单位为赶工期擅自加大单层摊铺厚度，影响压实能量传递效果； ③ 碾压工艺参数不合理，包括压路机行进速度过快、遍数不足或轮迹重叠不规范等，这些都会在路基内部形成薄弱区域。

最后是水文环境影响，主要体现在： ① 施工期间未做好临时排水措施，雨水渗入填筑层造成含水率异常升高； ② 地下水位升降引起地基土反复胀缩，这种动态变化在膨胀土地区尤为明显。

1.2 路基边坡稳定性不足的典型表现与诱因

高速公路路基边坡稳定性不足是威胁道路运营安全的重要隐患，其典型表现可分为三种主要类型。第一类为表层滑塌，常见于强降雨后，表现为坡面局部土体剥落或浅层滑动，这种破坏虽规模较小但发生频率较高。第二类为整体失稳，多发生在高填方路段，边坡沿潜在滑动面发生整体位移，常伴随坡脚隆起和坡顶张拉裂缝。第三类为渐进式蠕变，在软土或膨胀土地区尤为突出，表现为边坡持续缓慢变形，最终可能演变为突发性垮塌。

从诱发机制分析，边坡失稳主要受四方面因素影响。地质条件是首要基础因素，当路基穿越风化岩层、堆积层或古滑坡体时，岩土体结构松散、抗剪强度低，自然休止角小于设计坡率。例如2024 年粤北某高速公路边坡滑坡事故调查显示，未及时处理的残积土层在连续降雨后内摩擦角下降超过 30% ，直接导致支护结构失效。

水文作用是最活跃的诱发因素，具体表现为： ① 地表水入渗增大土体容重并降低基质吸力，特别是在垂直节理发育的边坡中，水分沿裂隙快速下渗形成动水压力； ② 地下水位的周期性波动会引起膨胀土反复胀缩，长期作用将破坏土体结构。

施工质量控制缺陷是人为诱发因素，主要包括： ① 坡率控制不精准，实际开挖坡度陡于设计值； ② 台阶式开挖未按规范设置过渡平台，形成应力集中区； ③ 坡面防护滞后，裸露土体受风雨侵蚀导致表层强度退化。某改扩建项目监测数据显示，未及时支护的试验段边坡在三个月内表层侵蚀深度达0.8 米，显著增加了后期治理成本。

2 高速公路路基施工标准化质控措施

2.1 基于材料与工艺的标准化控制方法

在高速公路路基施工中，材料和工艺的标准化控制是确保工程质量的关键环节。当前施工实践中，填筑材料性能波动和工艺操作不规范是导致路基质量缺陷的主要原因。通过建立系统化的控制体系，可以有效提升施工质量的稳定性和可靠性。

材料控制方面，首要任务是建立严格的进场验收制度。对于填料、水泥、石灰等关键材料，需实行“三证一检”制度，即查验出厂合格证、质量证明书、第三方检测报告，并进行现场抽样复检。特别是对于高液限土、膨胀土等特殊填料，应采用改良处理技术，如掺加水泥或石灰进行稳定化处理，以改善其工程特性。在材料储存环节，需设置标准化堆场，不同规格材料分区存放，并采取防雨防潮措施，避免材料性能在储存期间发生劣变。

含水率控制是影响压实效果的核心因素。传统晾晒或洒水调节方法存在滞后性，难以满足实时控制要求。最新实践表明，采用微波法或时域反射法等快速检测技术，可在10 分钟内完成含水率测定，实现施工过程的动态调控。对于细粒土填料，建议将含水率控制在最优含水率的 ±2% 范围内，这一措施可显著提升压实均匀性。

在工艺控制方面，分层填筑与碾压作业的标准化尤为重要。应严格执行“分层填筑、分层碾压”的基本原则，根据填料类型和压实设备性能确定合理的摊铺厚度。对于常见的砂砾石填料，单层压实厚度不宜超过30 厘米；细粒土则应控制在 20 厘米以内。碾压工艺参数需根据试验段数据优化确定，包括压路机类型、行进速度、碾压遍数等关键指标。

2.2 智能化监测技术在质控中的应用

在高速公路路基施工质量控制中，智能化监测技术的应用正逐步改变传统依赖人工经验的粗放管理模式。通过集成传感器网络、物联网平台和数据分析算法，这些技术实现了施工过程的全方位、实时化监控，为解决材料性能波动、压实不均等历史性难题提供了创新解决方案。

在压实质量监测方面，智能压实控制系统（ICCS）已成为核心工具。该系统通过安装在压路机上的加速度传感器和 GNSS 定位模块，实时采集碾压轨迹、遍数及振动频率等参数，并基于动力学反演算法计算压实度分布。与传统环刀法抽样检测相比，该技术将质量控制单元从百米级提升至厘米级，可即时识别未达标区域并自动生成补压导航路径。

含水率动态监测系统构成材料控制的关键环节。通过埋入式介电传感器阵列，系统可连续监测填筑层体积含水率变化，数据经 LoRa 无线传输至云端分析平台。当检测值偏离最优含水率区间时，系统自动触发预警并给出补水或晾晒建议。

边坡稳定性监测呈现多维化发展趋势。采用微机电系统（MEMS）倾角传感器与光纤应变传感网络，可实现对边坡位移和应力状态的连续监测。系统通过机器学习算法分析数据变化趋势，当位移速率超过阈值或出现异常应变分布时，即时推送分级预警。近期某山区高速项目应用表明，该技术成功预警了多处潜在滑移区，为及时采取加固措施争取了宝贵时间。

结语

综上所述，首先，路基不均匀沉降与边坡失稳等问题的根源在于材料、工艺及环境因素的协同作用，其中填料性能波动、压实工艺不规范及水文地质条件忽视是最主要的诱发因素。实践表明，实施标准化质量控制体系可有效解决这些难题，如通过原材料进场验收制度确保材料性能稳定，采用智能压实监测设备实现碾压过程精准控制，结合动态含水率检测技术优化施工参数。

参考文献

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