半填半挖路基施工方法的應用

張小軍

(山西晉城路橋建設有限公司，山西 晉城 048000)

岢臨高速公路第ZB1合同段有9處路基橫向填挖交界處理，長230 m，有32處路基縱向填挖交界處理，超挖土方共計5 692 m3。施工中為避免填挖交界處出現錯臺現象，使整個路段產生不均勻沉降，在填方與挖方交界處的沉降穩定后，根據沉降量高差加鋪土工格柵。

1 施工準備

首先進行清表和填前碾壓，壓實度不小于93%，填前碾壓后的半填半挖斷面要進行全斷面測量，且測量時起、止于零填斷面。根據路基橫斷面及現場實測標高進行邊樁放線。

2 施工方法

2.1 基底處理

在清表完成合格后進行基底處理。橫、縱向填挖交界處均從原地面填方坡腳起向上設置向內側傾斜3%的臺階，臺階寬度不小于2 m，坡腳附近為2 m～2.5 m，臺階高度為0.5 m～1 m。每層臺階都切入穩固土層，形成臺階工作面。當填方側地面橫坡陡直難以開挖臺階時，基底處理后對填方路基在溝壁3 m范圍內采用每填高2 m分層進行重錘夯實處理。有地下水或地面水匯集的地段采用挖溝措施導排水。

2.2 橫向半填半挖

本合同段橫向半填半挖路基的挖方區為土質，在路面底面以下超挖80 cm后再回填50 cm素土與30 cm砂礫，填方側0 cm～30 cm采用砂礫填筑;填土高度不大于3 m時，鋪設一層土工格柵，格柵鋪設于路面結構層以下80 cm處;填土高度大于3 m或處于陡坎時，在第一層土工格柵下1 m處增設一層土工格柵，土工格柵鋪設至填方邊坡坡面的距離不應小于50 cm。

2.3 縱向半填半挖

縱向填挖交界的路基，在挖方路面底面以下作超挖處理，超挖長度不小于10 m，厚度為0.5 m～1.8 m，回填采用優質填料。當填方路段10 m范圍內高差小于3 m時，于路面結構層以下80 cm處鋪設一層土工格柵;填土高度大于3 m時，在第一層土工格柵下1 m處增設一層土工格柵。

土工格柵采用雙向型，材料為高密度聚乙烯，縱橫向極限抗拉強度不小于50 kN/m，拉伸率不大于10%，幅寬不小于4 m。

鋪設土工格柵的主要作用是防止路基不均勻沉降。其作用機理為:土工格柵對填料提供了較大的側向約束作用，格柵側壁對填料產生了向上的摩擦支承力，形成了一個具有較大彎拉剛度與抗剪強度的復合體。此復合體能夠隔離應力和位移的傳遞，從而能夠柔性過渡并協調半填半挖路基頂面的沉降;它對局部荷載具有網兜效應，使荷載的分布更為均勻;土工格柵的加筋作用減小了土中的豎向應力和剪應力，增強了路基的穩定性，達到了消除路基不均勻沉降之目的。

在半填半挖路基施工中，土工格柵施工質量起到了關鍵作用，因此必須嚴格按照工藝流程進行，具體如下:

1)在鋪設格柵之前先平整場地:包括清除樹根草皮，凹坑填平，并要求坡底平整度局部高差不大于10 cm。2)將成捆的土工格柵自超挖段向填方段展開。3)鋪土工格網:a.按設計長度截斷，伸入挖方段臺階2 m;土工格柵的縱軸向應力要求與主要受力方向(即路堤橫斷面方向)一致。b.土工格柵沿縱軸向不設接頭縫，如避不開，搭接長度不得小于0.3 m，并用鐵絲綁扎牢固。c.土工格網鋪設平順無扭曲，與下層密貼好。4)連接、固定格柵:先將鋪設在挖方段的端部錨牢，然后展開至設計的填方段處，并將土工格柵張拉緊，使之產生2%～4%的伸長;土工格柵沿橫軸向(非主要受力方向)的接縫采用塑料帶綁扎，無搭接要求，綁扎間距1.0 m;鋪好的土工格柵每隔1.5 m～2.0 m用u形錨釘(鋼筋彎成)固定于地面，u形錨釘的間距不大于1 m，其長度大于25 cm，以使鋪好的格網平順并與地面密貼。5)回填土料:a.鋪好的土工格柵要及時回填覆蓋防止日曬老化。回填土料的粒徑不得大于碾壓層距的一半;b.回填時，車輛不得直接在鋪好的格柵上行走;c.填土順序要先填土工格柵兩端，并形成縱向站臺或交通道，然后再依次擴大。6)回填料找平:回填土料的表面用機械或人工找平，局部高差不得大于5 cm。7)回填料碾壓:碾壓順序先由兩端向路堤中心碾壓，嚴禁出現反向順序，壓路機應順路堤縱向行駛，嚴禁出現橫向行駛碾壓。每個碾壓層需抽檢壓實度，一般要求壓實度在90%以上。8)將土體回填至格柵上部0.6 m時，鋪設第二層土工格柵，鋪設方法同上。填挖交界處填筑時，要從低處往高處分層攤鋪碾壓，特別注意填挖交界處的拼接，碾壓做到密實無拼痕。填至路堤邊緣時采用三輪壓路機碾壓。填挖交界路基填方側填土高度不小于10 m時，原地面采用強夯夯實處理，當填方側填土高度不小于20 m時，在路基頂面大于20 m的范圍內每填高5 m鋪設一層土工格柵。在距土工格柵8 cm以內的路堤填料，其粒徑不得大于6 cm，填料的攤鋪與壓實應從路中向兩側進行，只有填料大于60 cm時才能用重型壓實機械。

2.4 沉降及位移觀測

在半填半挖高填方路段，清表碾壓之后，沿路基橫斷面，在坡腳、路肩、道路定線處分別敷設沉降觀測樁及位移觀測樁。在填筑之前，對各個觀測樁進行測量并記錄原始數據。在填筑時要對觀測樁采取保護措施，每填筑一定層數進行沉降和位移的觀測，并將測量數據與填筑前進行對比，分析數據偏差的原因。待沉降穩定后進行土工材料的施工。

3 施工注意事項

1)半填半挖路基中，填方處的基底處理很難控制，如果不經過認真處理，基底的承載力不均勻會導致工后不均勻沉降，因此要按照規范，使填方每層壓實度達到規定要求。在機械無法施工的地方(橫向寬度較窄)必須采用夯實機具自下而上逐層填筑夯實，確保填土密實、穩定。2)填料需經過試驗檢測合格后方可填筑，每層填筑必須用同一種填料，盡可能選用滲水性較大的填料。3)土工格柵攤鋪時要求下承層平整，緊貼下承層，不得扭曲、褶皺;在斜坡上攤鋪時，要保持一定的松緊度。4)土方開挖注意邊坡的防護，以保證工程的順利進行。