公路工程高填方路基施工技術(shù)的研究

婁愛(ài)國(guó)?王占業(yè)

摘 要：公路路基是路面的基礎(chǔ)，承受著本身巖土自重、路面重量和由路面?zhèn)鬟f來(lái)的行車(chē)載荷，是公路的承重主體。路基工程的好壞直接影響公路的性能和使用壽命。路基的強(qiáng)度和穩(wěn)定性是保證路面穩(wěn)定的基礎(chǔ)。高填方路基是路基設(shè)計(jì)施工中的重點(diǎn)和難點(diǎn)，解決高填方路基問(wèn)題是公路工程中的一個(gè)重要課題。本文就高填方路基常見(jiàn)病害的原因及施工技術(shù)做出了一定論述。

關(guān)鍵詞：公路工程；高填方；技術(shù)；原因

近年來(lái)，隨著我國(guó)高等級(jí)公路的不斷發(fā)展，在山區(qū)修建高速公路也很普遍，高填深挖路基逐漸增多，如何控制好高填方路基的施工質(zhì)量，就顯得尤為重要。本文結(jié)合工程實(shí)例，對(duì)高速公路高填方路基的施工技術(shù)作一些探討。

1 概述

水田或常年積水地帶，用細(xì)粒土填筑路堤高度在6m以上，其他地帶填土或填石路堤高度在20m以上時(shí)，稱(chēng)為高填方路堤。高填方路堤的填方數(shù)量大、占地寬、施工工藝復(fù)雜、路基所處的環(huán)境千變?nèi)f化、且常年受重復(fù)載荷的作用。因此，在高填方路基的施工中，即使完全按《規(guī)范》要求進(jìn)行施工，在工程施工過(guò)程中或者工程施工完工后，隨著時(shí)間的推移與行車(chē)載荷的反復(fù)作用，發(fā)生的病害仍很多，而且較難治理。

2 高填方路基常見(jiàn)的病害

高填方常見(jiàn)的病害有：路基整體沉陷或局部沉陷、路基縱向開(kāi)裂、路基滑動(dòng)或邊坡滑坍。造成這些病害的原因主要有以下幾方面。

1、路基設(shè)計(jì)不合理

高填方路基段應(yīng)嚴(yán)格的按照《規(guī)范》要求認(rèn)真作特殊設(shè)計(jì)，進(jìn)行穩(wěn)定性驗(yàn)算和沉降計(jì)算。如果驗(yàn)算和計(jì)算所需的地質(zhì)條件、土工實(shí)驗(yàn)資料等不能真實(shí)反映現(xiàn)場(chǎng)情況，就會(huì)造成設(shè)計(jì)的不合理，在施工過(guò)程中或完工后，高填方路基將會(huì)有較大的整體下沉或局部沉陷，以致影響公路的正常使用。

2、施工工藝不當(dāng)

高填方路堤施工工藝復(fù)雜、涉及因素多，任一個(gè)環(huán)節(jié)處理不當(dāng)都可能埋下質(zhì)量隱患造成路基后期病害的產(chǎn)生。

（1）填料不合格

高填方路基應(yīng)嚴(yán)格控制用料質(zhì)量，在取土場(chǎng)的選擇和挖土取土過(guò)程中應(yīng)嚴(yán)格要求，避免非適用材料的混雜。種植土、腐殖土或泥沼土等劣質(zhì)土中有機(jī)物含量多、抗水性差、強(qiáng)度低。如果路基填料中混入了這些土，路堤將出現(xiàn)塑性變形或沉陷破壞。尤其是膨脹土，遇水膨脹軟化、風(fēng)化收縮開(kāi)裂、固體穩(wěn)定性差，用作填料時(shí)隨著土壤中水分的揮發(fā)，收縮開(kāi)裂尤為嚴(yán)重，對(duì)路堤的整體結(jié)構(gòu)危害極大。

（2）填筑工藝不當(dāng)

高填方路基的填料在分層填筑時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格按照《施工規(guī)范》要求的厚度進(jìn)行鋪筑。如果隨意將鋪筑厚度加厚，即使壓實(shí)機(jī)具按規(guī)定的碾壓遍數(shù)壓實(shí)，壓實(shí)度也達(dá)不到《規(guī)范》規(guī)定的要求。這樣施工的路基當(dāng)填筑到路基設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí)，必然產(chǎn)生累計(jì)的沉降變形，在重復(fù)載荷與填料自重作用下產(chǎn)生沉陷。同時(shí)，施工中最好是整幅分層填筑，但有的路段受現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際條件的限制，必須沿縱向分幅、分層填筑。這樣一來(lái)，對(duì)高填方路基的填筑就應(yīng)嚴(yán)格控制?？v向接縫處應(yīng)按照要求做好搭接臺(tái)階，施工過(guò)程中堅(jiān)決杜絕垂直或無(wú)搭接填筑，每一層都應(yīng)有臺(tái)階作搭接處理。對(duì)于半填半挖路段也是同樣的要求，必須在山坡上按要求從填方坡腳向上挖成向內(nèi)傾斜的臺(tái)階。

（3）壓實(shí)工藝不當(dāng)

在高填方路基施工中，應(yīng)制定科學(xué)合理的壓實(shí)工藝，并按要求配備相應(yīng)的整平碾壓機(jī)具按規(guī)范進(jìn)行操作。眾所周知，含水量的控制直接影響到壓實(shí)度的效果，因此在施工過(guò)程中應(yīng)嚴(yán)格控制填料的實(shí)際含水量在最佳含水量±2%范圍左右。未按要求的壓實(shí)工藝進(jìn)行碾壓、路基的壓實(shí)強(qiáng)度不均勻、壓實(shí)度達(dá)不到規(guī)定要求，將會(huì)導(dǎo)致高填方路段產(chǎn)生較大的沉降變形和整個(gè)路堤的不均勻沉降。

3 高填方路基施工技術(shù)要點(diǎn)

1、施工準(zhǔn)備、基底處理

（1）伐樹(shù)、挖根、除草路基范圍（路堤和路塹占地）內(nèi)的樹(shù)木、灌木叢施工前砍伐或移植，砍伐的樹(shù)木有序堆放在路基用地外，妥善處理，并將路基用地范圍內(nèi)的草皮，農(nóng)作物根系、樹(shù)根全部清除，且將填方路基范圍內(nèi)的坑穴填平夯實(shí)。

（2）挖臺(tái)階。路堤填筑時(shí)，當(dāng)?shù)孛孀匀粰M坡或縱坡陡于1：5時(shí)，將原地面挖成臺(tái)階，臺(tái)階寬度大于2m，以滿(mǎn)足攤鋪和壓實(shí)設(shè)備操作的需要，高度為0.3m。臺(tái)階頂做成2%～4%傾斜坡。砂性土原則上不挖臺(tái)階，而是將原地面以下200～300mm的表土翻松。對(duì)于覆蓋層不厚的傾斜巖石基底，當(dāng)?shù)孛鏅M坡為1：5～1：2.5時(shí)，要挖除覆蓋層，并將基巖挖成臺(tái)階。

（3）原地面處理。在原地面清表工作結(jié)束后及時(shí)恢復(fù)路基的中樁和施工邊樁，人工用石灰沿樁劃線(xiàn)標(biāo)明，以便指導(dǎo)機(jī)械施工。采用推土機(jī)沿灰線(xiàn)間就地整平，并形成單坡或兩邊坡路拱以利排水。完成以上工作后，按以下方式進(jìn)行原地面處理。采用20t光輪壓路機(jī)碾壓3～4遍，在碾壓過(guò)程中出現(xiàn)的局部彈簧現(xiàn)象，采用人工翻挖，并摻加適量的石灰拌合均勻，并重新碾壓至要求壓實(shí)度。

2、高填路堤填筑

（1）填料選擇：根據(jù)本合同段路基土石方量大的特點(diǎn)，選擇符合規(guī)范要求、級(jí)配較好的輕質(zhì)巖塊做填料，最大粒徑不超過(guò)層厚的2/3。填石路堤應(yīng)分層填筑，分層壓實(shí)，分層松鋪厚度不宜大于0.5m，以保證路基密實(shí)度，避免由于石料之間存在空隙，而造成路基下沉。路床頂面以下50cm填料粒徑選用不大于10cm的級(jí)配良好的填料，并分層壓實(shí)。逐層填筑時(shí)應(yīng)安排好石料運(yùn)輸路線(xiàn)，專(zhuān)人指揮，按水平分層填筑，先低后高，先兩側(cè)后中央卸料，并用大型推土機(jī)推平，個(gè)別不平處應(yīng)配合人工用細(xì)石填，石屑找平；當(dāng)石料級(jí)配差、粒徑大、填層較厚、石塊間空隙較大時(shí)，可在每層表面的空隙里嵌塞石碴、石屑，直到將空隙填滿(mǎn)。當(dāng)用人工鋪填粒徑大于25cm的石料時(shí)，應(yīng)先鋪填大塊石料，大面朝下，小面朝上，擺放平穩(wěn)，再用小石塊找平，石屑塞縫，最后壓實(shí)。填石路堤的填料如果其巖性相差較大時(shí)，則應(yīng)將不同巖性的填料分層或分段填筑。水田或軟土地區(qū)的填石路堤在處理完地基后再將石塊鋪填于路堤下層，先填大塊石料，再用小石塊或石碴嵌縫，找平后壓實(shí)。

（2）碼砌邊坡：本路段的填石料為輕質(zhì)巖石，邊坡按填土路基處理。

（3）攤鋪平整：逐層填筑時(shí)，安排好石料運(yùn)輸路線(xiàn)，專(zhuān)人指揮，按水平分層、先低后高、先兩側(cè)后中央卸料，并用大型推土機(jī)攤平，使層面大致平整，局部不平處用細(xì)顆粒找平，個(gè)別尖角用大錘砸掉，每層填料要均勻一致，不同填料不能混填。

（4）檢查松鋪厚度：沿縱向每20m設(shè)一斷面，每斷面布設(shè)3～5個(gè)測(cè)點(diǎn)，用水準(zhǔn)儀測(cè)出各點(diǎn)高程，相對(duì)下層標(biāo)高檢查其松鋪厚度，每層松鋪厚度不大于50cm。

（5）壓實(shí)：采用20t振動(dòng)碾分層壓實(shí)，每填高2m用沖擊式壓路機(jī)沖壓不少于20遍，碾壓遍數(shù)按工藝試驗(yàn)路段施工結(jié)果確定并經(jīng)監(jiān)理工程師批準(zhǔn)作為控制參數(shù)。以壓實(shí)速度和碾壓遍數(shù)控制壓實(shí)質(zhì)量，并做好壓實(shí)記錄。壓實(shí)后，頂面必須穩(wěn)定，不再下沉、石塊緊密、表面平整。每層面壓實(shí)完成后對(duì)路基進(jìn)行沉降觀(guān)測(cè)，做好記錄，如需補(bǔ)方應(yīng)及時(shí)進(jìn)行，但補(bǔ)方厚度不應(yīng)超過(guò)一層填筑厚度。 （6）質(zhì)量檢測(cè)：主要包括填料、填筑層厚度，路基填筑斷面尺寸，填筑層在縱向和橫向的均勻度及平整度、壓實(shí)度。自檢合格并報(bào)監(jiān)理工程師驗(yàn)收后方可填筑下一層。為了保證高填路基的填筑質(zhì)量及邊坡穩(wěn)定，須優(yōu)先安排高填路堤的施工，以便留有一定時(shí)間的沉降期。

4 結(jié)束語(yǔ)

高速公路高填方路基施工質(zhì)量涉及的因素眾多，各工程的具體情況也相差甚遠(yuǎn)，在實(shí)際施工中必須綜合考慮各種因素，嚴(yán)格按規(guī)范施工，確保工程質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

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