高速公路路基巨粒土填筑施工技術的應用

焦麗強

山西路橋第八工程有限公司 山西運城 044000

在建設高速公路工程的過程中，路基填筑是極為關鍵的一環(huán)，此時路基部分已經成為整個項目的重要承載結構之一，在應用期間，其質量水平影響著車輛載荷能力，除此之外，還需要擔負起結構重量及自身重量，因此這一部分的質量有無契合標準，會影響將來應用期間的安全可靠性以及經濟實用性，如果在實際工程中，路基施工不過關，那么就極易誘發(fā)路基沉降的問題，這極大地影響高速公路的總體質量。因此，應以科學合理的方式完成路基填筑施工作業(yè)，相關的工作人員要采取針對性的方法提高路基工程的質量。在路基作業(yè)期間，要依據設計規(guī)范開始填筑、壓實以及檢測，對此，筆者將詳盡地闡述巨粒土填方在高速公路路基中的施工工藝，以此為鑒。

1 巨粒土填筑材料的優(yōu)勢

巨粒土路基填筑材料主要來自隧道開挖產生的棄渣，其就近用于路基填筑，能降低棄渣運輸的額外費用，經濟效益和節(jié)能環(huán)保效益顯著，且有利于縮短施工工期，加快施工進度，與其余路基填筑材料相比，巨粒土強度高、透水性好。但是，巨粒土路基填筑材料穩(wěn)定性不佳，如果施工過程中無法保證材料壓實度，后期很容易出現路基塌陷。大量的工程實踐表明，通過高強度振動碾壓或強夯能有效確保巨粒土路基填筑達到設計密實度。例如采用沖擊式壓路機，能較好地提升巨粒土路基填筑施工壓實效果，再結合施工機械的配合與施工工藝技術的改進，能夠有效保證巨粒土路基填筑施工質量。

2 巨粒土填筑施工影響因素

2.1 施工前期準備工作不充分

高速公路路基前期的施工準備工作不夠充分，未制定專項計劃對生活的每個階段和每個步驟進行具體劃分。在施工之前，往往會出現未檢查下層路面的質量問題，尤其是未檢查軟土地基是否已經清理干凈，沒有及時地確定碾壓的遍數和松鋪的厚度。不僅如此，土的性質與土的含水量之間的關系沒有選擇合適的填料。除此之外，未確定壓實厚度，并且未安排確定施工的順序，沒有控制好施工的層厚，往往會造成水泥路面排水不好，路基往往會被雨水浸泡。施工人員未結合路基兩側的情況進行認真的確認，難以疏通排水系統。

2.2 路基下沉

路基作為高速公路的基礎，如果路基不穩(wěn)定，整個高速公路都會受到相應的破壞，影響交通，甚至危及生命安全。造成路基沉降的主要原因是施工現場遇到了軟土層，處理不當導致。通常遇到軟土地基時，技術人員會將地基和加固材料混合以增加地基的硬度，避免塌陷。后期高速公路投入使用時，還需要定期對道路進行養(yǎng)護工作，發(fā)現問題隨時解決，避免出現重大安全隱患，確保改善道路質量，延長使用壽命。

2.3 施工現場質量管理較差

高速公路工程施工現場質量管理較差，路基施工影響了高速公路的平整性、承載力及其使用情況。路基的施工質量未進行嚴密的控制與監(jiān)測，施工現場質量和交通運輸情況較差，難以保證高速公路路基的使用年限，在后期會造成高速公路工程的施工成本大大提高。不僅如此，施工的現場未建立完善的施工質量標準和施工質量規(guī)定，許多施工人員的規(guī)范意識較差，施工的習慣較差，往往造成了許多質量問題甚至是生產事故。除此之外，施工現場也缺乏嚴密的監(jiān)管和控制，在高速公路的施工過程中往往會出現路面裂縫、路面下陷的問題。

3 高速公路施工中巨粒土填筑技術的運用

3.1 清表及地基處理

以路基寬度和紅線為參照基準，劃定施工界線，對周邊的構造物及植物采取防護措施，盡可能減小對外部環(huán)境的影響；全面清理用地范圍內的樹根、垃圾等不利于正常施工的雜物，保證清表深度至少達到30cm，以免影響正常施工；期間產生的各類雜物均統一轉至指定堆放場所，作為綠化工程的原材料而使用，提高資源的利用價值。

清表工作落實到位后用重型壓路機碾壓，要求實測壓實度≥90%；遇軟土地基時考慮到其穩(wěn)定性不足的情況，按照先換填碎石土、再碾壓的方式處理，確保施工現場具有足夠的穩(wěn)定性與平整性。

3.2 填料選擇

填料的性質將直接影響路基的施工質量，為合理選擇填料，在施工前組織取樣試驗，確定施工效果最佳時的填料，將其投入使用。秉承著資源效用最大化的原則，填料選用的是項目挖方施工中產生的花崗巖或花崗片麻巖，檢測其粒徑，剔除超粒徑部分，篩選優(yōu)質的材料，用于路基填筑施工。

3.3 測量工作分析

在路基開工之前，相關的操作人員要完成復測工作，通常要仔細測量中線、高程及橫斷面。首先，要以構造物的作業(yè)規(guī)范為準，在適當的方位構建導線網，同時要安置一系列高程控制點，充分利用混凝土合理保護控制樁，而且還應該放出護樁。在測設路基邊坡線的過程中，明確樁位高程，系統性地登記在此過程中產生的多項信息，根據既有信息計算后明確左右端的路基填筑寬度調控規(guī)范。以路堤設計頂面寬度作為基本標準，在此前提下增設500mm，這就能夠更好地確保邊坡具備充足的密實度，而且也可以給壓實設施的順利運作帶來充足的空間，安置邊線樁點，運用石灰順著邊線調控樁撒白線，由此明確實際的填土施工范疇。在作業(yè)過程中，相關的工作人員還要完成觀測工作，按時把控各層的中線及高程掌控，還需要確保坡度緩和、各區(qū)域厚度保持統一，除此之外，還應該在既定區(qū)域修理排水溝，避免由于積水而造成路基填筑質量不佳。

3.4 路基碾壓

（1）碾壓過程設計。①自行式壓路機碾壓巨粒土路基，并按照試驗段的試驗結果設置碾壓次數和速度；②當路基填筑完成之后，先利用羊角壓路機進行一次靜壓，當平地機完成一次表面精平之后，重噸位壓路機遵循“由兩邊到中間，先靜壓后振壓”的原則進行二次碾壓；③兩次碾壓過程中的輪跡重疊寬度應保持在1/3輪寬左右，同時應保證碾壓均勻，無死角和漏壓現象；④當完成三次碾壓之后，相關操作人員應每隔25m檢查路基的壓實度和沉降量，直到滿足設計要求，最后靜壓收光即可；⑤各節(jié)的連接位置要重疊壓實，并控制搭接長度為2m。

（2）碾壓方式。該項目選用25t振動壓路機沿著路基表面由兩邊向中間的逐漸進行縱向平行碾壓，并保證相鄰兩次碾壓的輪跡重疊寬度至少應為1/3輪寬。為了保證邊坡具有良好的碾壓密實度，應加寬路基兩邊的寬度。具體的碾壓操作如下：①利用羊角壓路機以3～5km/h的車速進行1次靜壓，然后再利用車速為1.5～1.8km/h的自行式壓路機完成2次靜壓；②先后以2.0～2.5km/h的車速和2.5～3.0km/h的車速進行2次中振，3次重振碾壓；③為了保障路基表面的平整度，利用自行式壓路機進行1次靜壓完成補壓和收光操作。

4 解決高速公路路基施工問題的建議

4.1 在路基填筑前的質量控制

在路基填筑施工前，需要對路基地面做好全方位檢查，了解該施工區(qū)域是否存在軟土地基。一旦發(fā)現軟土地基，則要結合施工現狀采取針對性舉措，做好地基穩(wěn)固性舉措，對施工區(qū)域存有的植被、垃圾等雜質物做好清除。在應用機械設備對地面做壓實度處理時，則需要確保地面具有較強的密實性，等待其符合工程施工要求時再做好工程施工，盡可能避免出現安全隱患。

4.2 邊坡防護

高速公路路基邊坡防護前，施工方一定要掌握巨粒土材料厚度與質量、高速公路路基周圍環(huán)境現狀等相關信息，加強邊坡的坡度控制。針對邊坡施工材料的選用，一樣要加強材料外部形態(tài)的把控，原則上材料表層不可有過多的孔洞，只有這樣路基邊坡結構的緊湊性才會有更大保障，投用階段減少或規(guī)避松動等問題。也要加強材料承載力的控制，一方面要確保材料自體平整度達標，另一方面也要使其內部穩(wěn)定性抵達更高層次，對高速公路邊坡施工質量提升發(fā)揮更大的輔助作用。

4.3 做好施工人員和施工設備管理工作

施工人員的專業(yè)性和工程機械的合理性對路基施工質量和效率起著關鍵性作用。針對各種建設項目，要采用不同的管理施工人員和相應施工設備，以確保路基工程的施工效率和質量的穩(wěn)定性。因此，施工單位需要注意工程機械的管理，包括各種機械的配置組合和機械的適用性，施工單位負責人必須安排專業(yè)的維護人員對工程機械進行定期檢查和維護，這樣可減少由工程機械損壞和性能降低引起的質量和安全事故。施工管理人員是否具備足夠的專業(yè)素養(yǎng)、質量意識、責任心和一定的管理能力，對保證施工技術方案的落實和工藝質量的控制也起著決定性的作用。

4.4 巨粒土路基填筑期間的質量控制措施

（1）填料強度至少達到15MPa，路床頂面以下120cm內的填筑施工統一采取分層的方法，所用材料為質量達標的碎石土，要求其粒徑均不超過10cm。每完成一層填筑作業(yè)后，先由施工單位自檢，若無誤則由監(jiān)理工程師進一步檢驗，滿足要求后方可進入后一層填筑施工環(huán)節(jié)。

（2）以網格線為基準，由專員指揮卸料，保證各處均有足量的填料。試驗人員跟班作業(yè)，加強質量檢查，及時測定沉降差，若存在問題則采取處理措施，確保各層的施工質量均可滿足要求。易溶性巖石對水較為敏感，易在外部環(huán)境的影響下而出現質量問題，因此不宜作為路基填料而使用；強風化石料不可直接用于填筑，超粒徑部分應視為廢料處理。

（3）以現場施工需求為準，及時運輸適量的填料，避免現場等料或是材料堆積量過多，卸料時應由專員指揮。

4.5 做好排水處理工作

如果土壤中的水分含量過高，則土壤之間的附著力相對較低，這對于路基的施工來說是一個難題，即使在修筑道路之后，威脅也很大，對這種含水量高的土質進行排水處理很有必要。有許多具體的排水措施，比如擠壓技術，該技術使用專業(yè)的高科技設備定期擠壓土壤水分以滿足使用標準。抽水技術也很常用，它的技術原理是使用專業(yè)設備從路基中抽水。抽水時，需要找到一個特殊的點進行操作。以上兩種技術更適合山區(qū)，因為山區(qū)有一定的坡度，有利于水的流動，施工技術人員需要在坡下找到合適的位置來安裝設備和收集水分。

4.6 土工格室柔性搭板材料的應用

為了避免路橋連接位置處產生不均勻沉降情況，防止出現橋頭跳車現象，可把土工格室柔性搭板模量應用在該施工位置完成路橋的過渡。土工格室是由數條高密度聚乙烯寬帶通過超聲焊接方式而形成的一種三維網狀格室結構，此種新型土工合成材料不僅伸縮性強，而且折疊性也很好。若把土石材料放置在格室里面，土石材料與格室側壁之間會相互摩擦，而格室又會約束土石材料，兩者的結合作用可有效增強結構的剛度。

所選用的土工格室，高度、焊距、板材厚度分別為15cm、40cm、1.25mm，拉升強度不小于20MPa，拉伸模量不小于650MPa，脆化低溫小于-23℃，使用年限大于30年，在常溫環(huán)境中焊接的接縫剝離強度不小于100N/cm。為了確保土工格室所有柔性材料的性能均達到設計標準，每5000m2要進行隨機抽樣檢測試驗。

參照施工區(qū)域內的行車舒適性和橋臺高度，可把土工格室的層數設為3～4層，結構層過渡段的長度設為8～15m。為了避免該格室柔性結構層的應力發(fā)生擴散，加寬下方鋪設寬度，確保填筑在柔性搭板和路基中的材料是相同的且填筑材料的粒徑應最多為5cm，要使各層格室填料的虛填厚度保持在20～30cm范圍內，確保路基的壓實度符合標準設計。

5 結語

綜上所述，若在建造高速公路時，運用巨粒土施工工藝，利用棄渣填筑路基，不僅可極大地提高工作效率，還能有效節(jié)省施工成本。本文分析高速公路路基巨粒土填筑施工工藝，以期為其他從業(yè)者提供借鑒。