公路工程項目中的高填深挖路基施工技術(shù)研究

周義航

（中鐵七局集團有限公司，河南 鄭州 450000）

高填深挖路基實際施工難度大，存在較多不穩(wěn)定因素。為切實提升高填深挖路基施工水平，需要結(jié)合施工現(xiàn)場具體情況，不斷優(yōu)化設計流程及設計方案，增強高填深挖路基結(jié)構(gòu)的強度及穩(wěn)定性，控制路基后期不均勻沉降的程度。

1 公路工程概況

本文以某省公路工程為例，該公路工程橫跨多個縣鎮(zhèn)，全長77.47km，為雙向6車道。公路整體路基寬度為33.4m，需在公路周邊建立起管理中心、服務區(qū)及停車區(qū)。由于該公路工程涉及的構(gòu)筑物較多，實際建設難度大?；诘刭|(zhì)勘察結(jié)果發(fā)現(xiàn)，當?shù)氐刭|(zhì)環(huán)境較為復雜，需要采用高填深挖路基施工方式。

2 高填深挖路基施工要求

在公路工程項目高填深挖路基施工期間，實際施工工作應當遵循以下要求：

高填路基填方邊坡高度為15m以上，路面水泥穩(wěn)定碎石基層還需額外鋪設鋼筋網(wǎng)。配合使用沖擊碾壓與重型壓路機碾壓方式，對路基結(jié)構(gòu)進行補強處理，從根本上提升路基填土的密實度，增強路基結(jié)構(gòu)的承載力及穩(wěn)定性。在路基強夯點與構(gòu)筑物距離較近時，需要額外采取增強補壓手段。

高填深挖路基的填料質(zhì)量應當與實際標準要求相符。管理部門需結(jié)合路基結(jié)構(gòu)的實際建設需求，選擇出具有良好工程力學性能的土質(zhì)材料。同時，對入廠前的施工材料進行試驗檢測，防止因施工材料質(zhì)量不合格對深挖填土路基全生命周期造成不利影響。

在路床頂部下2m處需要選擇適當?shù)耐临|(zhì)進行填筑。在填方邊坡高度大于15m的情況下，屬于高填路基形式，需要配合使用沖擊碾壓、強夯等手段進行增強補壓處理。值得注意的是，在高填深挖路基填筑天柱長度大于100m的情況下，應當采用沖擊碾壓。在高填深挖路基連續(xù)填筑小于100m的情況下，需要選擇重型壓路機或強夯手段進行補牙處理。

沖擊碾壓的最大瞬間沖擊力不應小于250t，輪重應為16t，動力不得小于400m。

要求在深挖路基施工期間，不得對周邊構(gòu)筑物造成損害。在路基結(jié)構(gòu)為填筑三類泥巖、泥質(zhì)粉砂巖與泥質(zhì)砂礫巖石，要選擇適宜的補強壓實手段，從根本上提升路基結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

3 高填深挖路基邊坡穩(wěn)定性評價

為從根本上提升公路工程項目高填深挖路基施工期間的效率及質(zhì)量，需要在施工前采用合理方式準確評估路基邊坡穩(wěn)定性，依照評估結(jié)果優(yōu)化實際設計方案。

3.1 力學計算邊坡穩(wěn)定性

就目前來看，力學計算方式種類較多，為確保獲得的高填深挖路基邊坡穩(wěn)定性評價結(jié)果全面精準，需要確保選擇出的力學計算方式與破壞類型及模式保持一致。在選擇力學邊坡計算手段時，如高填深挖路基邊坡破壞機制過于復雜，應當配合使用結(jié)合數(shù)值分析方式。如高填深挖路基邊坡結(jié)構(gòu)易出現(xiàn)直線破壞等問題，則需要在力學計算期間使用不平衡推算方式，以及配合使用平面滑動面解析方式。

為從根本上提升力學計算邊坡穩(wěn)定性水平，還應當選擇適宜的計算參數(shù)，比如路基邊坡結(jié)構(gòu)的內(nèi)摩擦力、邊坡各巖層厚度等。

3.2 現(xiàn)場地質(zhì)分析

在公路工程項目高填深挖路基邊坡評價期間，還應當對施工現(xiàn)場地質(zhì)條件、氣候環(huán)境、水文特征進行對比分析，依照分析結(jié)果評估邊坡總體穩(wěn)定性。在現(xiàn)場地質(zhì)分析過程中，應當結(jié)合結(jié)構(gòu)分析結(jié)果，明確人工邊坡變形位置及變形類型。依照自然邊坡當前變形規(guī)模、變形種類，推算出人工邊坡在長期運行條件下的變形規(guī)律。對比分析自然邊坡與人工邊坡的坡高、坡率、坡型等數(shù)值，準確評估高填深挖路基邊坡結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，并將其作為編制實際施工方案的重要依據(jù)。

4 高填深挖路基填方要點

4.1 路段試驗

高填深挖路基填筑施工工作準備期間，需要選擇具有代表性的路段開展各項試驗。要求試驗路段長度應當大于200m，依照試驗結(jié)果確定具體施工參數(shù)。如路基結(jié)構(gòu)出現(xiàn)質(zhì)量不合格問題，需要立即剖析高填深挖過程中存在的不穩(wěn)定因素，結(jié)合這些因素制定出有效解決措施。

4.2 檢測路基沉降量

在做好路基地表清理工作后，還應當對路基的沉降量進行精準測量。通常情況下，路基中心處的沉降量應當在24h內(nèi)保持在15mm以內(nèi)。邊樁的偏移量應當在24h之內(nèi)控制在5mm范圍之內(nèi)。如果路基沉降值與設計要求不符，則需要額外進行補壓施工，直至施工技術(shù)參數(shù)合格后才可開展后續(xù)作業(yè)。

4.3 鋪設土工格柵

為防止土工格柵結(jié)構(gòu)受到損害，還應當在鋪設該結(jié)構(gòu)期間注重將地面的堅硬凸起物取出。對土工格柵進行試驗檢測，要求在鋪筑期間應當保持格柵結(jié)構(gòu)拉伸屈服強度為80kN，屈服伸長率小于12%。細致分析公路工程實際施工要求，標注土工格柵外邊界，然后沿邊界處鋪筑土工格柵。在鋪筑期間還應保持格柵結(jié)構(gòu)順直，不可出現(xiàn)皺褶情況。將相鄰格柵結(jié)構(gòu)的寬度控制在30cm以上。

5 高填深挖路基實際施工流程

5.1 地質(zhì)監(jiān)測

首先，做好地質(zhì)沉降觀測工作，配合使用先進的S3水準儀，固定監(jiān)測轉(zhuǎn)點、測站。要求在監(jiān)測方式及觀測路線相同的情況下開展沉降觀測手段，切實保障監(jiān)測結(jié)果的全面性。

其次，重點監(jiān)測地表位移情況。在高填深挖路基樁頂、邊坡等部位埋設變形觀測點，定期對地表位移情況的高程、坐標值進行測定。選取多次測定結(jié)果的平均值，計算出坡體水平位移情況。

最后，監(jiān)測邊坡自然變化。細致分析公路工程施工現(xiàn)場邊坡結(jié)構(gòu)、地形地貌特征，使用巖土變形無線傳感器，監(jiān)測坡體結(jié)構(gòu)淺表變化情況。邊坡深層位移情況監(jiān)測可以使用深部位移傳感器，組成立體位移監(jiān)測網(wǎng)，全面監(jiān)測邊坡結(jié)構(gòu)變形趨勢、變形量及變形時間，將所有監(jiān)測數(shù)據(jù)用于編制具體施工方案中，從根本上提升施工方案的可行性。

5.2 確定坡口樁

對施工現(xiàn)場進行全面清理后，才可開展深挖路基施工。施工期間應當全面精準地測量坡口樁位置，并每隔1h均開展復測工作。在坡口處開挖一條小溝，防止在施工期間樁位變化對樁體結(jié)構(gòu)造成的破壞。

5.3 排水

確立坡口樁位后，為避免邊坡處積水對路基結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性造成的不利影響，還需做好排水工作，在路基路塹處設置截水溝。在樁井處出現(xiàn)地下水時，需在樁井底部中間開挖集水坑，將井內(nèi)地下水匯集到樁井底部，并使用水泵進行抽水處理。

5.4 樁體施工

樁體混凝土運輸應當采用規(guī)格適宜的混凝土運輸車，借助混凝土輸送泵將漿液直接泵送入井。為避免出現(xiàn)混凝土離析問題，還需要在長輸送末端連接輸送軟管。樁體及地面以上部分應當在綁扎鋼筋骨架后安裝模板，地面上及地面下樁體結(jié)構(gòu)分別需要一次澆筑完成。為確保兩樁體結(jié)構(gòu)能夠在后期緊密結(jié)合在一起，還需要對下部混凝土樁進行鑿毛處理，利用高壓風將殘渣吹干凈，確保鑿毛面清潔。

5.5 開挖

如高填深挖路基施工現(xiàn)場的縱向地形平緩，則可以配合使用自卸汽車進行開挖工作。要求開挖便道與施工路線相符，使自卸汽車能夠順利運行至坡頂，保障施工安全。施工路線左右兩側(cè)也可以設置便道，以便自卸汽車能夠分道行駛。

如高填深挖路基施工現(xiàn)場的縱向地形較陡，則需要使用推土機，將山頂高度降低5~6m，而后再進行開挖工作。

在邊坡穩(wěn)定性較差情況下，還應當采用邊開挖邊加固等技術(shù)方式。本項目中公路工程地質(zhì)條件較為復雜，應當配合使用錨桿鋼筋網(wǎng)噴射混凝土的方式對邊坡進行加固處理。加強開挖過程中的質(zhì)量管控力度，要求作業(yè)人員能夠嚴格遵循開挖規(guī)范，正確使用開挖機械設備，確保開挖工作能夠與高填深挖路基施工要求相符。

6 結(jié)語

總之，路基是公路工程重要組成部分，其施工水平可直接影響公路工程整體施工質(zhì)量及效率。為確保高填深挖路基施工能夠有效開展，需要結(jié)合施工現(xiàn)場地質(zhì)條件與水文特征，選擇沖擊碾壓以及鋪設土工格柵等方式，從根本上提升高填方路基結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。同時，工程管理部門還需針對高填深挖路基施工要求做好人員培訓工作，控制高填深挖路基施工期間的質(zhì)量問題、安全事故發(fā)生概率，促進高填深挖路基施工平穩(wěn)有序開展。