淺議高填方路基施工與沉降控制

◎ 安徽省黃山市公路管理局屯溪分局 李 萍

近幾年，我國道路建設正面臨高速發展時期，隨著經濟建設速度的加快，汽車行駛速度不斷提高，對道路的行駛舒適性和安全性要求也越來越高。在公路工程中高路堤一般是最受重視的分項工程之一，路基沉降，特別是不均勻沉降，導致路面開裂、沉陷，嚴重影響道路的行駛質量及使用壽命。有效減小路基沉降，消除其所帶來的危害是公路建設科技領域的一個重要課題，其研究意義重大。

1、高填方路基施工的特點

相對一般路基而言，高填方路基具有以下特點：①填筑高度大，要求路堤本身具有足夠的整體強度和邊坡穩定性；②填筑斷面面積大，填筑工程量巨大，路堤的填筑缺陷相對較多，填筑質量保證較為困難；③路堤本身累積沉降大，對路堤填筑高度的工后沉降要求更為嚴格；④高填方路堤的地基土體受填方體施壓下會產生壓縮變形和填筑體自身重量作用產生的壓密變形，這兩種變形需要在一定的時間內逐步達到穩定。

因此,在工程施工過程和工程完工后的車輛營運階段，發生的病害較多，而且較難處治。高填路基常見的病害有：路基整體下沉或局部沉降，路基縱橫開裂，路基滑動或邊坡滑坍。隨著路基填筑結束，雖然地基所受填土產生的土壓力趨于穩定，但由于多種因素(施工、行車、環境等)影響并通過實際觀測資料證明，還不能立刻穩定下來，需要經過約8～12月時間，才能使路基逐漸趨于穩定。

2、高填方路基施工要點

2.1 施工前先填筑試驗段。施工前選擇長度不小于200m的填方地段作為試驗段，以取得壓實設備的類型、最佳組合方式、碾壓遍數及碾壓速度、工序、每層材料的松鋪厚度、壓實厚度、沉降差、材料的含水量等有關參數以指導施工。

2.2 確定壓實標準和填筑厚度。高填方路堤施工應從最低處起自下而上分層填筑，逐層壓實的方法，并根據壓實機具的有效壓實深度和壓實度要求確定每層的填筑厚度。每一層填土都經充分壓實并經檢驗滿足規范要求后，再進行下一層次的填筑施工，以保證路堤在整個填筑高度范圍內均滿足壓實度和穩定性要求。深度和鋪層厚度也是影響壓實效果和壓實生產率的重要參數。通常，使用18T以上振動壓路機的最佳碾壓速度為3 ～6km/h，最佳壓實層厚度0.2～0.3m。而沖擊壓實機的沖擊功能可較振動壓實機增加5倍，有效壓實厚度可由振動壓實的0.2～0.3 m，增加至1.0～1.5m,且碾壓速度較振動壓實機提高兩倍。

2.3 分層均勻攤鋪、整平。根據碾壓機械及填方材料類別、地質等實際情況，在試驗路段提供的施工參數確定合適的松鋪厚度，均勻攤鋪填料，并整平、碾壓。為利于填方路基的排水，在填方施工過程中路基橫坡應控制在3%～4%以內。

2.4 振動壓實、沖壓補強。首遍輕震穩壓之后，再強震壓實。碾壓完畢后進行沖壓補強施工，以提高填方壓實質量，均勻填方的壓實程度，加速填方的固結變形，提高地基承載力。

2.5 邊坡防護。高填方路基邊坡坡面暴露面積大，雨水沖刷和侵蝕常使坡面產生沖刷、變形、滑坍和沉降等破壞，應進行工程防護、生態防護及邊坡排水等處理。

3、高填方路基沉降的防治措施

3.1 高填方地段施工前準備工作

施工前仔細對填方區進行現場勘查，掌握填方區地質情況，對于特殊地基，根據設計和施工規范的要求，按特殊地基處理方法進行基底處理；對于一般原地面，先將原地面樹木雜草及腐植土清除，并疏干積水、涼曬、平整，原地面縱坡大于12%或橫縱坡陡于1：5的地段挖成寬度不小于2 m且坡度向內大于4%的臺階，然后用壓路機碾壓到規范要求的壓實度。

3.2 重視路基填料的選用

高填方路基填料優先采用強度高和穩定性好的材料，碎石土和礫石土具有足夠的強度和水穩性，是修筑高路堤的良好填料。如果土場填料用量不能滿足施工用量而采用其它土場填料時，應嚴格按規范和設計要求取用，擬采用的填料須完成液限、塑性、擊實、承載比等試驗，確定相應的技術指標均能滿足要求后，方能作為該路段的路基填料；對于填石和土石混填的路堤，要嚴格控制填料的最大粒徑，填料的最大粒徑在底層（路床底面1.5 m以下）不超過分層厚的2/3；為使壓實均勻，在填筑次層時，上下層石塊不得重疊，大粒徑石料均勻分散在填料中，石料間孔隙應填充小粒徑石料、土和石渣。應采取措施分層填筑和分層碾壓，一層厚度不超過20～30 cm。優先采用CBR值較高的填料，路床以下80～ 100cm深度內必須采用碎礫石夾土作為填料，填料粒徑應小于150mm，其中碎礫石含量應占全部重量的30%～50%；另外，性質不同的填料應水平分層、分段填筑，分層壓實，同一水平層路基的全寬應采用同種填料，不得混合填筑。每種填料的填筑層的壓實厚度不小于0.5m～1.0m。

3.3 高填方路基施工的幾點要求

1）壓實與壓實度。高填方路基施工中應分層鋪筑，均勻壓實，每一層的壓實度應符合《規范》的壓實度標準。2）路床土質應均勻、密實、強度高。3）高填方路基基底范圍內地表土層有對樹根草皮或腐殖土時應予清除。由于地表水或地下水影響路基穩定時，應采取攔截、引排等措施，或在路堤底填筑不易風化的片石、碎石或砂礫等透水性材料。路堤基底為耕作土或松散土時，必須做好填前碾壓工作，其壓實度要求不低于重型壓實擊實標準的90%。4）高填方路基基底承載能力應滿足設計要求，特殊路段或承載能力不足的地基應按設計要求和施工規范進行處理。5）高填方路堤的地基土體由于填筑體對其施加較大壓力，會產生壓縮變形，填筑體自身重載作用也要壓密變形，這兩種變形的完成都需要一定時間才能完成，并逐步達到穩定，因此優先安排施工是十分重要的。同時在施工中應進行沉降觀測和控制填筑速率。6）高填方路基的邊坡應根據填料種類、邊坡高度和路基基底工程地質條件等確定。填方邊坡高時，可在邊坡中部每隔8～10cm設邊坡平臺一道，平臺寬度為1～2cm，用漿砌片石或水泥混凝土預制塊防護。平臺應設坡度為2%～5%的緩坡并向外側傾斜。受水浸淹的路基填方邊坡坡度，在設計水位以下部分視填料情況可采用1:1.75～1:2.0，在常水位以下部分可采用1:2～1:3。如用滲水性好的土填筑或設邊坡防護時，可采用較陡的邊坡。

3.4 完善內部排水系統

盡可能減少路表水滲入路基及路面結構，必須處理好路肩的排水及防滲問題，并做好路面裂縫的封堵工作，對滲水的接縫，要及時更換密封性好的填縫料，防止雨水從路面板的接縫或裂縫處深入。在資金允許的情況下，為加速雨水的排除，減少雨水的下滲量可在路面邊緣設置排水溝、邊坡設置急流槽將邊溝水引至邊坡急流槽將水排出路基以外；另外應對路堤滲水部分的填筑材料進行嚴格控制,選取水穩性高及滲水性好的填料進行填筑，以防止滲透動水壓破壞路堤邊坡的穩定。對大填方長的涵洞，優化其平面位置，不放置與填方上，一次性挖至基巖，提高涵底高程,采用動態設計與反壓平臺匹配。

3.5 配合采用新工藝

1）固化劑法。在處理高填方路基的沉降中。如果更換路基填料受到限制，且填筑數量不大時，在原坡料中摻入一定數量的固化劑來處理路基沉降。固化劑作為一個特殊的建筑材料。其不同的物理性質和化學成分決定了不同的類別和固化方法。采用特殊工藝將漿液注入土中使土固結。適合于深層土的固結。

2）粉噴樁法。對于處理10cm以內路基下沉病害。采用粉噴樁加固技術是較為理想的一種方法。粉噴樁處理軟基土是通過專門的機械將粉體固化劑噴出后在地基深處就地與軟土強制攪拌。利用固化劑和軟土之間新發生的一系列物理化學反應，在原地基中形成強度、剛度較大的樁體，同時也使樁周土體性質得到改善。樁體與樁間土體形成復合地基共同承擔外荷載，它對提高地基承載能力、減少地基的沉降量有明顯效果。使用粉噴樁加固路基應認真調查路基病害的情況。認真做好粉噴樁施工的設計，施工中要嚴格掌握固化劑摻入量。粉噴樁齡期。土樣含水量。混合料攪拌的均勻性。著重抓好以下幾個施工環節：嚴格按粉噴樁施工規范施工。嚴格掌握鉆機的就位、鉆進、停鉆、提升、停噴、重復的工藝流程。做好粉噴樁的質量控制。

4、結語

總之，高填方路基施工是一個復雜的系統過程，影響因素眾多，其中，沉降問題是重要的控制要點，只有在施工中選取合適的填料，優化內部排水系統，使用新工藝，并嚴格施工中的質量控制，才能有效的解決高填方路基沉降問題，從而使路基具有更好的穩定性與耐久性。