公路高填方路基施工關(guān)鍵技術(shù)

易強

中國葛洲壩集團第一工程有限公司 湖北宜昌 443000

在公路工程建設(shè)中，有些路段施工會遇到高填方路基，這對施工技術(shù)提出了更高的要求，需要引起相關(guān)人員的高度重視。為了保證路基施工的質(zhì)量與安全，本文對高填方路基病害問題進(jìn)行探討。

1 高填方路基常見病害

①路堤下沉。此病害主要由路堤本身下沉或地基下沉引起，由于路堤各點的下沉量不同，直接造成路基出現(xiàn)塊狀或網(wǎng)狀裂縫，從而破壞了路基的整體性，嚴(yán)重時會導(dǎo)致整個路面結(jié)構(gòu)的損壞。②路基邊坡滑動。高填方位于陡坡時，往往會因為缺少一定的支撐，在雨水作用下造成填土與地面間的摩擦力降低，導(dǎo)致路堤邊坡出現(xiàn)滑動而失穩(wěn)。③不良外部環(huán)境引起路堤失穩(wěn)。對公路工程，雨水沖刷和地震力是導(dǎo)致高填方邊坡失穩(wěn)的主要因素，在這兩類非正常工況下，路基土的抗剪強度會被大大降低，從而發(fā)生路基坍塌、沉陷等各類病害[1]。

2 主要存在的難點及問題

目前公路改擴建的主要難點為：路基新舊銜接部位易產(chǎn)生縱向裂縫。主要由于舊路路基建成時間較長，受外部影響大，工后沉降基本穩(wěn)定，而新建路基沉降時間短，基本受行車影響小，新舊銜接處必會產(chǎn)生不均勻變形，當(dāng)這種不均勻變形引起的路面各結(jié)構(gòu)層附加應(yīng)力超過了允許的抗拉強度時，就會產(chǎn)生裂縫，導(dǎo)致路面破壞，對行車舒適度和行車安全造成不利影響，并且會增加汽車燃油消耗、運輸成本以及道路養(yǎng)護(hù)的成本。公路改建中路堤改擴建的質(zhì)量很大程度上影響了擴建后道路路面的使用年限。改擴建道路施工完成并開放交通后，新舊路基銜接處由于固結(jié)程度和沉降變形不同，一般拼寬部分的路基會因下沉或側(cè)向變形，在新舊結(jié)合處的路面上造成裂縫，影響改建后路面正常使用。

3 高填方設(shè)計及施工階段重點考慮要素

①填土體的壓實度。填方土體壓實度不滿足相關(guān)規(guī)范要求（即填方體的先期固結(jié)壓力低于其自身重力），換言之：當(dāng)填方完成后，填方土體依然還會依靠自身土體重力繼續(xù)下沉，只有當(dāng)填方體自重力達(dá)到與先期固結(jié)壓力相平衡時，路基沉降才趨于穩(wěn)定。②水的影響。有些填方區(qū)域地處溝壑、低洼區(qū)域，地表及地下水比較豐富，由于水的作用會使得土體的相關(guān)參數(shù)發(fā)生較大變化（特別是變化的負(fù)空隙水壓力能增加填方土體的附加應(yīng)力），而填土體的附加沉降恰好就是因為這些附加應(yīng)力所引起的。③路基各層的剛度差異。路基各層間因為剛度的不同，當(dāng)公路建成通車后在汽車動荷載的作用下，路面結(jié)構(gòu)的附加應(yīng)力會因這些荷載長時間碾壓逐漸增大，最終導(dǎo)致路面沉降和損壞。

4 公路高填方路基設(shè)計及施工關(guān)鍵技術(shù)

4.1 路基填料選擇

填料的選擇優(yōu)先選用和既有路同種材料，使得路基內(nèi)部的排水性能、壓實后沉降特性盡量趨于一致。當(dāng)填料不一致時，應(yīng)當(dāng)優(yōu)先選用輕質(zhì)填料或者透水性填料，當(dāng)采用的填料透水性能不好時，除滿足填料的試驗指標(biāo)外，還應(yīng)采取措施保證原路基排水通道暢通（如加設(shè)盲溝）。由于擴寬對舊路的受力會有所改變，并且拼寬路基會沿斜坡面或者軟弱面有滑動趨向，有條件的情況下，采用輕質(zhì)土可以有效降低這種影響[2]。

4.2 做好分層填筑，并開挖反向臺階

為了從根本上保證路基施工質(zhì)量，在具體施工時，需在每層預(yù)留臺階，并進(jìn)行相應(yīng)的搭接處理，同時對搭接長度進(jìn)行嚴(yán)格控制，使其不小于5m。將路基填筑至第二個臺階后，將出現(xiàn)半填半挖的情況，此時需在山坡上根據(jù)設(shè)計要求從坡腳處不斷向上開挖，以此形成有一定內(nèi)傾斜坡度的臺階。在臺階開挖之前，應(yīng)先將表層土清理干凈，特別當(dāng)下臥層為巖層面時，應(yīng)清除所有表層土，直到巖層表面。在巖層表面設(shè)置臺階時，要采取爆破的方法，以有效消除滑動沉降。

4.3 沉降觀測技術(shù)

公路高填方路基處理工藝在實踐操作過程中，常因沉降不均勻而影響路基建設(shè)質(zhì)量，甚至還會破壞公路的安全性與穩(wěn)定性。因此，在高填方路基施工時還需充分應(yīng)用沉降觀測技術(shù)，施工人員需定期觀測路面沉降量，一旦出現(xiàn)異常沉降現(xiàn)象應(yīng)立即聯(lián)系相關(guān)人員予以修復(fù)，避免公路發(fā)生重大塌陷事故。首先，為降低高填方路基變形與不均勻沉降風(fēng)險，可選擇適合的壓路機設(shè)備按照2m的間距對路面進(jìn)行補強處理，這樣才能促使路基路面符合建設(shè)要求。一般在護(hù)道堤實際高度大于8m的情況下，應(yīng)在每個填筑層施工環(huán)節(jié)都進(jìn)行一次沉降觀測，并在施工階段掌握路基沉降規(guī)律，其沉降速度不小于10mm/d時，則代表此沉降速度超出了標(biāo)準(zhǔn)范圍，應(yīng)進(jìn)一步采取有效措施增強路基壓實度。其次，在高填方路基完成施工任務(wù)后，應(yīng)在半年內(nèi)對其實施連續(xù)觀測，觀察具體沉降結(jié)果是否屬于自然沉降現(xiàn)象，評判標(biāo)準(zhǔn)為：60d內(nèi)沉降觀測結(jié)果未超過8mm。最后，當(dāng)觀測人員發(fā)現(xiàn)高填方路基的確出現(xiàn)了非自然沉降狀況時，應(yīng)立即與公路維修養(yǎng)護(hù)人員取得聯(lián)系，在最短時間內(nèi)對其實施修復(fù)處理，進(jìn)而防止后續(xù)沉降量增加危及公路實用性。

4.4 拼寬填筑

在舊路完成自上而下的挖臺階后，按普通路基填筑方式程序，選取200m左右路基作為填筑試驗段，確定合理的機械組合方式、壓實遍數(shù)、壓實厚度、最佳含水率等參數(shù)，按照試驗段確定的參數(shù)，分層碾壓回填。拼寬段路基卸料不易從舊路往拼寬段側(cè)方卸料，以免造成路基填料級配不均。新舊結(jié)合部要特別注意，粒徑應(yīng)滿足路床以下路堤粒徑不大于15cm，路床部分不大于10cm的要求，碾壓也應(yīng)比正常路段多1～2遍[3]。

5 結(jié)語

綜上所述，本文分析了高填方路基施工質(zhì)量病害產(chǎn)生的原因，并結(jié)合工程施工經(jīng)驗提出了相應(yīng)的控制措施。實踐表明：該工程的施工人員能夠正確領(lǐng)會設(shè)計意圖，認(rèn)真設(shè)計并嚴(yán)格執(zhí)行施工方案，不僅順利完成了工程施工，還取得了良好的效果。路基填筑完成后，對路基沉降情況的跟蹤觀測表明，地基受到的填方壓力能夠保持穩(wěn)定，可有效保證工程質(zhì)量和安全。