無工后沉降期高填方路基施工淺析

普加富 曹康建

（1.云南第二公路橋梁工程有限公司 2.云南公投建設集團有限公司 云南昆明 650000）

無工后沉降期高填方路基施工淺析

普加富1曹康建2

（1.云南第二公路橋梁工程有限公司 2.云南公投建設集團有限公司 云南昆明 650000）

本文以云南陸良西橋至石林高速公路為例，深入探討了無工后沉降期高填方路基施工技術，對其路基填方、壓實等施工環節進行詳細闡述，為類似工程建設提供參考。

工后沉降；高填方；填石路堤；強夯

1 引言

高速公路高填方路基如果出現了問題，會直接影響到高速公路的行車安全。高速公路高填方路基是指填方的高度與基本的路基有差別，在結構上可以區分為上路堤和下路堤，高填方路基的施工質量控制，是整個高速公路施工的要點。云南陸良西橋至石林高速公路路基填方完成后，沒有工后自然沉降時間，為保證路基填筑質量，需要及時采取措施進行處理，從而保證路基強度、壓實度、穩定性等。

2 工程概況

云南陸良西橋至石林高速公路位于云南省曲靖市陸良縣及昆明市石林縣境內，是國道324線、國道326線交匯段落，同時也是我國國道網主骨架之一及云南省公路網建設的主骨架之一。本項目起點K0+000，起于曲靖至陸良高速公路西橋收費站，接曲陸高速公路K63+945，設西橋立交連接曲陸高速和西召高速，經新哨、阿油堡、大莫古、天生關埡口、下穿南昆鐵路、北大村等，止點里程K39+783.77，位于石林縣龍潭附近，接昆石高速K75+745，設石林半互通立交接昆石高速公路，路線全長39.77km。第三合同段起點K33+309.14，止于K39+783.77，全長6.474km，為全部新建路段。其中K39+146.5～K39+386段為高填方路段，最大填方高度超過16m，基底軟弱層平均厚度為10m的粘土，土體孔隙比大，具有弱膨脹性，底部為可～軟塑狀，承載力基本容許值200kPa。于2014年8月進場施工，2015年2月16日建成通車。

3 無工后沉降期高填方路基施工技術

3.1 施工前的準備工作

（1）施工放樣：在填方施工前，對路基兩側的腳進行詳細的施工放樣，樁距不大于20m，并畫出石灰線。

（2）基底處理：由于基底為膨脹性紅粘土，水穩性差，且表層的腐殖土較厚，換填80～100cm片石墊層。

（3）填料選擇：由于本地區土質絕大部分為膨脹性紅粘土，經取樣檢驗，其液、塑限等指標不能滿足路基填料要求，為此，將路基填料改為填石路堤，采用強度高、穩定性好的灰巖進行填筑。

（4）做試驗路段，確定松鋪系數（厚度），碾壓遍數等相關依據，經實驗，松鋪厚60cm，26t振動壓路機碾壓8遍后，壓實度達97%，實測沉降差<2mm，滿足要求。

3.2 填鋪石料

按照試驗段進行填筑參數的確定，40cm為最大填料粒徑，60cm為最大松鋪厚度，各層最大壓實厚度為52cm，3mm為最大沉降量。路基填筑施工前，用石灰線畫出方格網，并插桿、掛線，按照路基方格面積及松鋪厚度計算填料用量，并結合運輸車輛每車的填料數量，進而對各個方格卸料車數進行合理確定。人工配合推土機整平、人工卡縫，如石料粒徑太大的用破碎錘進行破碎，完成整平作業后應及時碾壓施工。路基填筑如圖1所示。

圖1 分層填筑法

3.3 分層壓實

每層整平后，及時進行碾壓，碾壓從底處向高處、從路基邊緣向路基中線方向的順序碾壓，碾壓時，其壓路機的輪跡重合30～50cm。根據實驗路段確定的碾壓遍數進行控制，現場測量員觀測實測沉降差，碾壓遍數與沉降差雙控。

3.4 強夯機夯實

在涵洞、擋墻、橋臺等結構物背，重型壓路機作業受限區域采用輕型液壓強夯機進行夯實補強。

輕型液壓強夯機能夠在裝載機或挖機工作裝置的牽引下，能機動靈活地對路基填方作業受限區不同的位置進行準確、快速的夯實，是一種輕型強夯設備，設備參數見表1。該設備工作時利用液壓缸將夯錘提升一定高度后釋放，在重力作用下擊打路基，每小時可以擊實900次以上，根據夯錘的質量不同，每次對地面夯擊能量可達66～110kJ，對路基填方作業受限區構造物影響較小。在夯實沖擊的過程中通過在路基中形成沖擊波和動應力，將路基土壓密、振實，以達到提高地基強度、降低壓縮性的目的。對路基的沖擊夯實過程中，一方面可以對地基產生壓實和擠密的作用；另一方面是通過強夯對地表下一定深度土層施加動力荷載，達到破壞土體結構強度、減少孔隙的作用。輕型液壓強夯機有效壓實厚度3m，壓實影響深度8m。由于夯錘能利用裝載機或挖掘機液壓系統進行驅動，施工時機動靈活（如圖2）。

表1 輕型液壓強夯機設備參數表

圖2 輕型液壓強夯機

對路基填方作業受限區域進行回填施工時每填筑2～3m高度時應采用輕型液壓強夯機對區域回填材料進行夯實處理，以加快回填材料的固結沉降，提高路基整體施工質量。

（1）試夯

①為保證夯實效果，需要通過試夯來確定最佳夯實遍數。對于每點，每夯實錘擊一次，測量一次沉降差。通過繪制沉降量與夯實次數的關系確定最佳夯實次數。

②試夯時應先劃出填方作業受限區回填土夯實邊線及夯實范圍。每夯實一次并記錄沉降量，并繪制沉降量與夯實次數的關系圖，如圖3所示。

圖3 夯實次數與沉降量關系

③試夯時，試夯點相鄰遍數之間相對下沉量不超過2mm時，可判為密實狀態，以上一次記錄次數最為最佳夯實次數。

④試夯時，也應進行夯實搭接工藝試驗，為后續的強夯施工提供數據支持。搭接寬度可按0cm、10cm和20cm進行試驗，根據試驗效果確定搭接寬度。

⑤為防止強夯時對路基填方作業受限區構造物的沖擊破壞，靠近構造物的第一排及第二排位置夯實次數應在最佳夯實次數基礎上適當減小3～4遍，其他位置采用最佳夯實次數。

⑥試夯完成后，就可進行路基填方作業受限區填土夯實施工。施工中如填筑材料發生比較大的變化，應重新試驗并指導施工。

（2）夯實施工

①根據施工段落確定路基填方作業受限區填土回填位置，合理編制夯實施工組織計劃。

②補強夯實施工時應先測定路基填方作業受限區回填土夯實邊線，并用石灰標出夯實邊界，夯點位置布置如圖4所示。

圖4 夯點布置示意圖

③施工應遵循先垂直構造物中線向兩邊夯實，從遠離構造物到靠近構造物的順序進行夯實，應達到無漏夯、無死角，確保夯實質量，如圖5所示。

圖5 夯實順序示意圖

④每個路基填方作業受限區回填土夯實完成后均應檢測夯實前后的壓實度或沉降差，經檢驗合格后，方可進行下一次的路基填方作業受限區回填土碾壓與補強夯實施工。

4 結束語

經過2015年的雨季及一年多時間的考驗，此段路基沒有發生明顯的沉降，到目前為止，路基、路面非常穩定，沒有發生任何質量病害。西石高速公路正式采取了這些有效的質量控制措施及手段，西石高速公路從2014年6月開工到建設到2015年2月16日通車運營，前后不到9個月的時間，且所有工程質量達優良以上。在云南省公路建設領域創造了新的奇跡，成就了西石速度。

[1]宋連亮，陳昌彥.北京某高填方高速公路路基沉降變形規律研究[J].巖土工程技術，2013，27（2）.

[2]張福明.沖擊碾壓技術在高填方路基施工中的應用研究[J].福建交通科技，2013（4）：7～9.

[3]劉 帥.淺談高填方路基快速施工及沉降控制措施[J].科技致富向導，2013（29）：286.

[4]郭志東，杜智超，劉靜宜.山區鄉村公路工程高填方路基處理技術措施[J].國防交通工程與技術，2012（A02）：85～87.

U416.1

A

1004-7344（2016）15-0137-02

2016-5-9

普加富（1980-），男，工程師，本科，主要從事公路和橋梁的建設工作。

曹康建（1972-），男，高級工程師，本科，主要從事公路橋梁建設及管理方面的工作。