高填方路基施工技術(shù)分析與應用

張雙印

（甘肅路橋第四公路工程有限責任公司，甘肅蘭州 730050）

0 引言

在公路橋梁施工中，高填方路基是一項重要內(nèi)容，如果不能科學合理地運用高填方路基施工技術(shù)，會導致公路橋梁工程項目存在質(zhì)量問題。因此，在高填方路基施工過程中，必須結(jié)合實際情況，把握施工要點，充分發(fā)揮高填方路基施工技術(shù)的作用，有效提高高填方路基的穩(wěn)定性和可靠性，保證公路橋梁工程項目的建設(shè)質(zhì)量。

1 高填方路基的特點

在公路橋梁工程建設(shè)中，高填方路基指的是路基填筑高度達到一定高度的路基[1]。高填方路基的特點主要包括以下幾個方面。

1.1 地基處理難度大

高填方路基中的地基多為軟弱地基，或者是不良地基，會增加高填方路基施工的難度。

第一，軟弱地基。軟弱地基較為特殊，其最大的特點是含水量較高，不經(jīng)過有效處理容易導致路基邊坡失穩(wěn)；加上砂層具有較強的滲透性，在填土過程中會引起水分遷移和蒸發(fā)，會導致路基穩(wěn)定性下降[2]。因此，必須慎重選擇地基處理方法。

第二，不良地基。不良地基往往與地下水、地表水的存在，以及地下水與土壤的相互作用有關(guān)。這些情況會嚴重影響路基的穩(wěn)定性和承載能力。例如，某段公路的高填方路基在填筑過程中出現(xiàn)了大面積滑坡，主要原因是該地區(qū)地下水位高、含水量大，導致地表水滲入土中。在雨水和地下水的作用下，產(chǎn)生大量孔隙水壓力，使土的抗剪強度顯著降低。對此，必須對地質(zhì)條件進行深入調(diào)查與分析研究，并在施工前采取有效的措施進行處理。

第三，特殊地基。在高填方路基工程中有時存在一些特殊地基，如濕陷性黃土等。對于這類地基，在施工中必須采取特殊措施進行處理，如用石灰改良濕陷性黃土、用真空預壓加固濕陷性黃土、采用重錘夯實加固濕陷性黃土等[3]。

1.2 穩(wěn)定性差，易變形失穩(wěn)

高填方路基的穩(wěn)定性主要受到填土密實度和填料抗剪強度的影響。由于高填方路基高度大、路堤下地基承載力低，且施工不當和交通荷載作用可能引發(fā)地基不均勻沉降，導致路基失穩(wěn)。

首先，由于填土自身重量大，路堤本身也有一定的重量，因此高填方路基的密實度往往難以達到要求。同時，由于地基承載力不足，難以保證路基的整體穩(wěn)定性，在填筑過程中容易出現(xiàn)路基橫向開裂、縱向滑動等現(xiàn)象。其次，高填方路基高度大，填筑速度過快會導致路基強度超過極限承載力，容易出現(xiàn)失穩(wěn)破壞。再次，如果填料中含有較多的泥炭和軟土等物質(zhì)，容易導致路堤強度降低，甚至發(fā)生失穩(wěn)破壞。最后，高填方路基高度大、自身重量大，在交通荷載作用下容易產(chǎn)生不均勻沉降、水平位移等現(xiàn)象，導致路堤坡腳開裂、滑落和塌陷等破壞[4]。

1.3 施工難度大、工程造價高

在山區(qū)高速公路建設(shè)中，由于地形條件限制，經(jīng)常需要進行大量的高填方路基施工。而高填方路基通常具有高度大、易變形和易沉降等特點，為了進行邊坡防護和路面排水、防水處理，高填方路基施工時大多采用機械開挖邊坡，然后分層填筑，這一過程需要大量土石方。加之高填方路基所處位置多為陡峭的山嶺地區(qū)，因此工程造價一般較高。

高填方路基施工工藝復雜、施工難度大，且對施工技術(shù)要求很高，因此在修建時往往需要采用一些特殊的施工方法或措施來保證工程質(zhì)量。例如，對于軟基處理常采用換填、水泥攪拌樁、片石擠淤、土工織物加固、砂礫墊層等處理方法；對于土質(zhì)邊坡，常采用削坡、臺階開挖、加筋土等處理方法；對于強風化巖層，常采用換填法等方法[5]。并且，必須嚴格按照相關(guān)規(guī)范和標準進行高填方路基施工，以保證工程質(zhì)量，避免給工程留下安全隱患。

在新課程改革的大背景下，課程改革標準也對學校體育教學提出了新的要求：“要著力突顯學生在體育教學中的主體地位，要提高對學生積極參與精神的重視程度，要在全面了解學生個體差異的前提下因材施教，要保證每一位學生在體育教學中都能受益。”因此，學生可以在體育課的自主性活動中盡情展示自身的特長，挖掘自身的運動潛能，要積極轉(zhuǎn)變學生一味被動接受的局面，使其能夠自主探究學習，并在這一過程中找到學習的樂趣，通過不斷豐富學生的運動體驗來達到喚醒學生創(chuàng)新精神的目的[2]。為了能在活動中最大程度的激發(fā)學生們獨立探索創(chuàng)新的熱情，活動組織者應當以以下幾點內(nèi)容為教學活動設(shè)計的參照點：

2 高填方路基施工技術(shù)優(yōu)化的重要性

2.1 有利于保證工程質(zhì)量

在高填方路基施工中，優(yōu)化施工技術(shù)，采用更加合理的施工工藝、加強施工細節(jié)控制，能夠顯著提高工程的穩(wěn)定性和耐久性，可以最大限度地確保工程質(zhì)量符合建設(shè)要求。同時，優(yōu)化高填方路基施工技術(shù)，還能保障各工序的有效銜接，能夠在保證施工質(zhì)量的同時提高施工效率。除了要優(yōu)化施工技術(shù)，還要合理開展技術(shù)交底工作，確保施工人員準確地掌握施工技術(shù)要點，進一步保證施工質(zhì)量。

2.2 加快施工進度

優(yōu)化高填方路基施工技術(shù)，能夠顯著提高施工效率、加快施工進度。在工程建設(shè)過程中，優(yōu)化高填方路基施工技術(shù)可以推動施工各環(huán)節(jié)的技術(shù)創(chuàng)新，如材料預處理、壓實技術(shù)和施工方法等，相應的創(chuàng)新措施有助于使整體施工流程更加順暢，在保證工程質(zhì)量的前提下，最大限度地加快施工進度。例如，先進的壓實技術(shù)可以確保每次壓實達到預定標準，避免多次重復，材料預處理可以減少現(xiàn)場處理時間。此外，采用機械化和自動化設(shè)備可以提高工作效率，減少人工作業(yè)量和重復勞動，明顯加快施工進度。

2.3 促進交通事業(yè)發(fā)展

大力發(fā)展交通事業(yè)不僅是經(jīng)濟社會發(fā)展的需要，也是提高人民生活質(zhì)量的需要。為了推動交通事業(yè)的發(fā)展，首先需要做好基礎(chǔ)建設(shè)工作。其中，路基建設(shè)作為基礎(chǔ)建設(shè)的重要部分，相關(guān)施工技術(shù)對整個公路工程的質(zhì)量有直接的影響。因此，進行高填方路基施工時，從施工特點及具體情況出發(fā)，做好施工技術(shù)優(yōu)化，不僅能提高高填方路基施工質(zhì)量水平，也有助于推動交通事業(yè)的進一步發(fā)展。

3 高填方路基施工要點

3.1 施工流程

進行高填方路基施工前，要做好施工準備工作，包括測量、材料準備、機械設(shè)備準備等。施工前應先對原路基進行清理，并充分利用土源，為后續(xù)施工提供充足的材料。處理原路基時，平均處理深度要達到25m 以上，并在坡腳位置設(shè)置反壓護道。若施工路段有泉眼，需要采用盲溝方式排除泉水，盲溝中使用的片石粒徑為150～300mm，砂礫石粒徑為40～100mm，填筑并包裹土工布。原路基清理干凈后，采用中砂按照30cm 厚度進行分層回填和碾壓，直至達到原地表高程，回填中砂的壓實度應≥90%。在實際施工過程中，需按照設(shè)計圖紙和施工規(guī)范要求進行，對工程質(zhì)量和工程進度進行有效控制[6]。

3.2 基礎(chǔ)及排水工程

在高填方路基施工過程中，為有效降低路基沉降，可將墊層或防護層的厚度控制在60cm 之內(nèi)，同時做好墊層壓實工作。進行墊層壓實時，應根據(jù)實際情況合理調(diào)配碾壓機械，并控制好碾壓次數(shù)和遍數(shù)。

在高填方路基施工過程中還應做好基底排水系統(tǒng)的設(shè)計工作。進行基底排水系統(tǒng)設(shè)計時，應根據(jù)實際情況及周邊環(huán)境選擇合適的排水設(shè)施，并采用相應的施工技術(shù)。為有效避免雨水對高填方路基的影響，可將排水管道設(shè)置于邊坡上，若管道長度過長，可采取分段建設(shè)的方式。

3.3 基底處理

路基基底處理需要從以下方面入手：清除地表雜物，換填透水性好的材料；清除土石混合體，換填透水性好的材料；開挖臺階，臺階寬度不應小于2m；清除表層軟弱土，換填透水性好的材料。

高填方路基施工前應嚴格檢查基底是否符合要求。若不符合要求，應采取相應措施進行處理。例如，基底存在軟弱土層時，應先進行換填處理；基底存在淤泥、沼澤時，需先進行換填或加固處理；基底存在泥沼或含有淤泥，需采取換填或加固處理。

3.4 路基填筑

第二，將表層土清理干凈，然后進行分層填筑，填筑厚度一般控制在25cm 左右。碾壓時應選擇振動壓路機，以確保壓實度達到標準[7]。對于已經(jīng)完成填筑的路段，壓實完成后要及時采用臨時擋土墻進行防護。

此外，在高填方路基路段內(nèi)，應采取相應措施防止填土發(fā)生沉陷。例如，路基范圍內(nèi)不得采用挖方段；挖方段路基填筑至設(shè)計標高后，應采取相應措施防止地表水下滲；若基底范圍內(nèi)有透水層，應采取相應措施，確保滲透系數(shù)滿足要求；基底范圍內(nèi)存在松散土層，可采用換土法或強夯法等進行處理，夯擊能量及夯后的橫向沉降量必須符合設(shè)計要求；對原地面不均勻沉陷造成的縱向裂縫，應在填土高度范圍內(nèi)采取壓實措施進行處理。

3.5 沉降觀測與監(jiān)控

沉降觀測與監(jiān)控是保證路基施工質(zhì)量的重要手段。第一，在高填方路基施工過程中應設(shè)置沉降觀測點，并根據(jù)路基沉降情況及時調(diào)整施工方案[8]。第二，進行高填方路基施工時，應按照規(guī)定對沉降觀測與監(jiān)控工作進行有效管理。通常應在填筑至設(shè)計標高后進行沉降觀測，若工程遇到特殊情況需要在填筑前進行預壓試驗，并根據(jù)試驗結(jié)果調(diào)整施工方案。

3.6 檢測驗收

第一，為確保工程質(zhì)量達到預期目標，必須在工程項目開工前編制質(zhì)量控制方案，并針對每個施工環(huán)節(jié)制訂相應的控制措施，并明確質(zhì)量標準。

第二，進行路基檢測前，必須對填筑路段地表土質(zhì)進行詳細檢查并進行取樣試驗，驗收合格后才能進行路基施工。

第三，施工單位必須對進場材料進行質(zhì)量驗收，同時按照相關(guān)規(guī)定進行抽樣復驗，符合要求后才可以投入使用。

第四，施工結(jié)束后應及時組織相關(guān)人員進行驗收。

4 高填方路基施工質(zhì)量保障策略

4.1 加大技術(shù)人員培養(yǎng)力度

高填方路基施工技術(shù)人員應具備專業(yè)知識和技術(shù)水平，能夠根據(jù)具體情況合理安排施工，保證工程質(zhì)量[9]。為此，施工單位應加大對高填方路基技術(shù)人員的培訓力度，使其能夠掌握相關(guān)技術(shù)知識、提高技能水平，并及時將所學知識應用到實際工作中。同時，應加強對其的職業(yè)道德教育和培養(yǎng)，使其樹立良好的職業(yè)道德。在具體的高填方路基施工過程中，還應對相關(guān)人員進行有效監(jiān)管，制訂完善的監(jiān)管制度和監(jiān)督機制，建立完善的獎懲制度等，以調(diào)動其工作積極性和主動性。此外，應加大對技術(shù)人員的考核力度，對技術(shù)人員的工作能力、業(yè)務(wù)水平、專業(yè)技能等方面進行考評。

4.2 做好施工全過程控制

高填方路基施工工藝包括路基處理、填筑、壓實和排水等環(huán)節(jié)，為保證施工質(zhì)量，需要做好施工全過程控制，包括做好路基施工前的準備工作、加強對高填方路基施工質(zhì)量的控制、做好公路工程竣工后的養(yǎng)護工作等。同時，施工時必須做好相關(guān)施工工藝的優(yōu)化，如在壓實施工環(huán)節(jié)，可采用振動碾壓工藝，該工藝可以有效提高壓實效果。

4.3 加強材料質(zhì)量把關(guān)

在高填方路基施工中，路基填料的選擇是路基施工質(zhì)量控制的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一，選擇合適的填料對提高公路工程整體質(zhì)量有重要作用。

常見的路基填料有黏性土、砂礫、碎石、粗粒土、中粒土等。其中，黏性土具有良好的壓實性能和水穩(wěn)定性，但其含水量不容易控制；砂礫、粗粒土和中粒土具有良好的壓實性能和水穩(wěn)定性，但施工難度較大。在高填方路基施工中，不同路段對路基填料有不同的要求，因此應針對實際情況合理選擇路堤填料[10]。

此外，為了提高高填方路基施工材料質(zhì)量控制效果，應根據(jù)具體情況制訂質(zhì)量控制方案和檢測方案。

4.4 制訂相應施工標準

在高填方路基施工過程中，應制訂相應的標準，以規(guī)范施工過程、實現(xiàn)標準化施工[11]。例如，針對壓實施工，合理選擇壓實機械設(shè)備、合理控制壓實遍數(shù)和壓實方式是提高高填方路基壓實效果的關(guān)鍵。因此，應根據(jù)工程實際情況，制訂相應的施工標準，明確碾壓方式、碾壓速度、碾壓遍數(shù)等參數(shù)。一般初壓階段宜采用靜壓方法，復壓階段采用振動壓實方法；碾壓直線路段時，從兩邊向中間逐漸推進；碾壓曲線路段時，如果曲線路段半徑較小，需將輪跡重疊量控制在50cm 以內(nèi)，橫向壓實時輪跡重疊量應根據(jù)路基寬度確定。

5 結(jié)語

高填方路基施工是公路工程施工中的重要環(huán)節(jié)，在實際施工中，應充分做好前期準備工作，對填料質(zhì)量進行準確檢測，合理選擇防排水方法，同時加強對高填方路基施工技術(shù)的優(yōu)化，從而提高高填方路基施工質(zhì)量，為公路整體質(zhì)量提供保障，為我國公路建設(shè)事業(yè)提供強有力支持。