如何控制高填方路基的施工質量

摘要：本文論述了高填方路基施工中所需控制的各個環節，及填方中的地下水的排引對高填方路基施工的建議。

關鍵詞：高填方；路基；施工質量

1 前言

高速公路作為社會現代文明的產物，對我國的經濟發展和社會生活起到了具大的推動作用，因其全封閉、全立交的特點，為滿足快速、安全、經濟、舒適等社會發展需要，而得到迅速發展，在山區修建高速公路也很普遍，高填深挖路基逐漸增多，如何控制好高填土路基的施工質量，就顯得尤為重要。本文主要針對高填土路基施工監控談幾點粗淺看法。

2 高填土路基的主要病害

路基是路面的基礎，路基施工質量的好壞，直接影響到路面的質量、影響路面的使用壽命、行車舒適性和行車安全等，因此控制路基的施工質量，尤其是控制高填方路基的施工質量，對減少路基病害的發生，提高公路的使用壽命顯得極為重要。

高填方路基的主要病害有：整體或局部沉降、縱橫向開裂、滑坍等，其產生的原因主要是工程地質和施工質量。這里主要談如何控制高填方的施工質量，以減少病害的發生。

3 高填土路基的施工準備階段

高填方施工前，由試驗監理工程師配合，要求承包人對填料做下列試驗項目：

（1）液限、塑限、塑性指數、液性指數；（2）顆粒分析；（3）密度；（4）相對密度；（5）重型擊實；（6）CBR；（7）有機質含量及易溶鹽含量。

施工監理要對液限、塑限、塑性指數、液性指數、重型擊實試驗、CBR試驗等進行復核，以確保標準性試驗的準確性，并要求承包人的自檢體系一定要健全、完備。

在開工前要求承包人在試驗路段進行壓實試驗，確定路基施工的機械組合、壓實遍數、松鋪厚度、壓實厚度、松鋪系數等施工數據。

4 高填方路基的施工階段

實踐證明，如壓實度大于95%時，填高每增加1米，工后沉降約為1厘米，而車輛荷載作用影響僅為80～150cm深度，路基沉降主要是自重作用，因此，路基的層間壓實顯然成為控制的重點。路基壓實度是保證路基強度及路面使用質量的關鍵，直接關系到路面的使用性能及壽命。如果路基壓實度不足，在運營過程中，路面就可能產生轍槽、裂縫、沉陷等病害，使路面產生剪切破壞。控制層間壓實度成為控制施工質量的重中之重，應從以下幾個方面著手。

4.1 清表和挖除控制我國南方雨量充沛，雨季又長，因此，各種喬灌植被生長茂盛。為保證路基的填筑質量，在填筑前，必須對植被根系進行徹底挖除。挖除后的根穴要進行分層夯實，達到規定的壓實度。監理人員要對根穴壓實進行抽檢，而按樁號位置作好記錄，備查。清表與植根挖除后，按規定進行填前碾壓。

4.2 填料控制路基填料不得使用淤泥、沼澤土、有機土、含草皮土、生活垃圾、樹根和含有腐朽物質的土，施工中的不合格填料必須棄掉。液限大于50，塑性指數又大于26的土，以及含水量超過規定的土，不得直接作為填料。不同性質的土應分別填筑，不得混填。每種填料累計總厚不宜小于0.5m.當填料發生變化時，或同一種填料填筑超過2000m3時，都要取樣進行重型擊實試驗，確定最大干密度及最佳含水量，以便指導路基的壓實施工。

4.3 嚴格控制含水量含水量是影響壓實效果的決定性因素，含水量較小時，水膜潤滑作用不明顯，外部功能也不能克服粒間引力，土粒相對移動不容易，因此壓實效果較差，壓不密實；含水量過大時，土孔隙中會出現自由水，壓實功能不能使氣體排出，且壓實功能的一部分被自由水抵消，減小了有效壓力，壓實效果也較差，會出現\"彈簧\"現象，且會粘輪。只有在最佳含水量時，最容易獲得最佳的壓實效果。理論上，在最佳含水量條件下壓實到最大干密度的土體，強度相對最高，水穩定性最好。因此必須嚴格檢測用作填料土的含水量，只有在最佳含水量±2%的范圍內才允許進行碾壓。在施工現場主要用酒精燃燒法來測定填料土的含水量，如出現含水量ω＜ω0－2%時，需加水均勻拌和；當ω＞ω0＋2% 時，需要晾曬。如果施工現場條件允許的話，可采用分段填筑、分段晾曬、分段碾壓的處理方法，并且盡量避開雨季施工。

4.4分層填筑、分層碾壓路堤填筑應采用水平分層填筑法施工。采用機械壓實時，分層的最大松鋪厚度，不應超過30cm（機械攤鋪不超過25cm），填筑至路床頂面最后一層的最小壓實厚度，不應小于8cm.壓實土層的密實度隨深度遞減，表面5cm的密實度最高。施工中松鋪厚度的控制采用插桿掛線，隨機挖孔及水準量測綜合控制。填料的攤鋪采用平地機整平并輔以人工找平。

路堤邊緣往往壓實不到位，土體松散，造成雨后滑坍，故施工中邊緣部位要求寬填50cm，以保證全寬路基的壓實。因此段填方正處于山坡填筑，要求碾壓時一定要由外側向內側開始碾壓，如果由內側向外側碾壓，將會對填料向外側擠推，造成邊緣下沉。

路基在壓實過程中，并不是碾壓遍數越多，壓實效果越好，只有按試驗路段中確定的碾壓遍數進行碾壓，才能保證每層的整個深度內的壓實度處處均勻，達到設計規定的壓實度。如碾壓遍數過多，土的密實程度并不會有顯著的提高，相反，會造成土體破壞，效果適得其反，且不經濟。碾壓過程中一定要控制好壓路機的碾壓速度，由試驗路段確定。相鄰兩次的輪跡重疊應達到15～20cm，保證壓實均勻，不出現漏壓現象。施工機械要求自重16T以上的振動壓路機、推土機、平地機等，以保證碾壓質量。

4.5 加強測試檢驗及壓實控制某高填土路段要求填料最小強度、最大粒徑、壓實度。

為保證壓實效果，必須加強測試檢驗，要求施工單位層層自檢壓實度，監理層層抽檢，檢測方法采用灌砂法，檢測頻率為施工單位按每2000m3檢測4處，監理抽檢頻率為30%以上，抽檢點應選在路基壓實薄弱處，以確保路基壓實質量，對壓實度數據要進行數理統計分析，驗證壓實度代表值k必須滿足的條件：k=kˉ-t0s／√n≥k0

式中：kˉ-檢驗評定段內各檢驗點壓實度的平均值；

t0-t分布表中隨自由度和保證率（或置信度）而變的系數；

s-檢驗值的均方差；

n-檢測點數；

k0-壓實度標準值；

應用數理統計的方法，比單純算術加權平均值法要求更為嚴格，只有每一壓實層，檢驗評定合格后，才允許填筑下一層，否則，需繼續碾壓處理，直至合格。

當填料土質發生變化時，及同一填料填筑≥2000m3后，必須重新做重型擊實試驗，確定最大干容重及最佳含水量，灌砂法所用的標準砂也必須經常標定，以保證壓實度檢測的準確可靠性，在灌砂法的操作工藝上，取土樣的底面位置必須為每一壓實層底部，以保證檢測數據的真實有效。只有層層控制填土的壓實度，才能保證全深度范圍內的壓實質量。

4.6控制施工工藝，保證高填方路基的整體穩定性當路堤在斜坡上填筑，其垂直路中線測得的原坡陡于1：5時，原地面要挖成臺階狀，橫坡陡峻地段的半填半挖路基，必須在山坡上從填方坡角向上挖成向內傾斜的臺階，坡度為2%，臺階寬度不應小于1m，并進行夯實。施工中杜絕施工單位制造假臺階蒙混過關。為了進一步加強高填方路基的整體穩定性。在地質條件較差路段，建議在臺階部位增設鋪筑土工格柵的施工工藝。

5、地下水與地表水的排出

水是引起路基各種病害的主要因素，我國南方省份年降水量大，山體地下水極其豐富，如處理不當，將會造成惡劣后果。為了將地下水暢通的排出路基以外，專門設置了碎石盲溝，盲溝主溝總長度91.65m、支溝199.3m，成功地將山體中的地下水引入河流。

在肓溝修建過程中，監理人員應注意：⑴檢查盲溝基槽深度、底部高程、斷面尺寸、平面位置；⑵檢查盲溝基礎（底部不透水層）強度、縱坡；⑶檢查盲溝側墻垂直度、鈄坡度、縱向順直度；⑷檢查填筑的透水材料級配、含泥量、密實度、不同透水材料的填筑層次和土工合成材料。在以上項目的檢查中，如發現不符合設計標準的，要及時糾正。

隨著路基填筑高度的增加，更應及時排除路基頂表積水，根據縱斷面高程的變化，每隔25-30m設置一處臨時排水水簸箕，這樣既防止了雨水沖刷邊坡造成沖溝，又能將路基頂面積水排出，避免路基頂面積水引發的各種病害，為路基雨后及時施工創造了條件。

6 關于高填方路基施工的建議

為了更好地保證高填方路基的壓實效果及整體性，減少病害的發生，建議高填方路基施工中每10層施加重夯一遍，每10層測一次彎沉，以增加壓實量和檢測工作，確保壓實質量。

參考文獻

[1]云南元磨高速公路施工技術規范