淺談高填斜坡地帶路基的施工方法

李紅娟

摘要：本文在分析高填斜坡段狹窄填石路堤沉降變形原因的基礎上，提出對高速公路填石路堤進行強夯處理的壓實施工新工藝，指出對高填斜坡狹窄地帶高速公路填石路堤進行一定次數的強夯處理能從根本上減少路堤沉降隱患，保證其穩定性和耐久性。

關鍵詞：高填斜坡地帶；填石路堤；強夯處理；沉降變形

引言

隨著國民經濟的不斷發展，基礎交通建設的里程越來越長，遇山開路也成為一種常態，在山區選線設計過程中，不可避免出現高斜坡地帶的高填路基，而這些高斜坡局部失穩就對成型的路基質量要求更高。如何在施工過程中處理好這些失穩高斜坡地帶高填路基就成為一個非常棘手的問題。

一、工程條件

本項目地處貴州高原向廣西丘陵過渡斜坡地帶的中低山盆谷區，境內的地層以二迭系和三迭系分布最廣，是中國典型的喀斯特地貌。項目屬北亞熱帶季風濕潤氣候區，年平均降雨量1396.9mm，4～9月為多雨季節。據鉆探及地質調繪資料，場區地貌以巖溶地貌為主，其次為侵蝕中低山地貌，覆土層為第四系殘坡積層含礫粉質粘土，下伏基巖為二疊系上統茅口組中厚層至厚層狀灰巖、偶夾白云巖、粉砂巖夾頁巖。地下水類型主要為碳酸鹽巖類巖溶水、基巖裂隙水及松散巖類孔隙水。填方路基邊坡坡度據設計要求，本段路基中心填高最高為35.2m，設四級邊坡，自上而下，第一級（0～8m）坡率1：1.5，設2m平臺；第二級坡率1：1.75，設2m平臺，坡高12m；第三、第四級坡率為1：2.0，坡高15.2m。距路基設計標高20m以下范圍填石，距路基設計標高20m以上范圍填土。

二、高填斜坡地帶填石路堤沉降變形的原因分析

1.現行公路工程技術規范要求填石路堤使用的壓實機具噸位偏低，碾壓功能有限，壓實工藝不足。

2.現行公路工程技術規范要求路堤的壓實度標準為：0～0.8m不少于96%；0.8～1.5m不少于94%；1.5m以下不少于93%，而大于6m以上的填石路堤均會產生較大的自重荷載，使填筑路堤發生壓實沉降。

3.高填斜坡地帶填石路堤，在縱向與橫向斷面上存在著自然客觀的差異沉降變形。通常，斜坡地帶填石路堤的層底難以壓實，為了形成壓實作業層的工作面，需不斷調整作業層的松鋪厚度，以避免同一斷面上密實度不均勻。

4.填石路堤采用的山體爆破石塊，難免存在著大于2/3層厚的石塊，且級配不好，而常規壓實機械的振動壓實功能不足，必然會形成較多石塊的點面接觸，這種不穩定石塊骨架間存在的空隙，不能使石塊間達到緊密嵌擠咬合狀態，因此就容易產生不均勻的沉降變形。

三、高填斜坡地帶路堤填筑的處理施工工藝

為確保高路堤基底的穩定及變形，要求清除原地表種植土，填筑石料找平地面后進行強夯處理。因地處深切V型沖溝地段，要在清除后的基巖上開挖臺階（沿路線橫、縱方向均要求），開挖后回填中硬質巖。其次，因雨季地表水量大，路基填筑前應做好溝底4×4m排水盲溝，施工期間應做好臨時排水措施，使沖溝排水暢通，不得讓溝內路基填筑場地內積水。距路基設計標高20m以下范圍填筑碎塊石，填筑粒徑不大于30cm，石塊強度不小于25Mpa，采用重型振動壓路機分層碾壓填筑，每填筑4m強夯補強一次。距路基設計標高20m以上范圍填筑碎塊石土，采用重型壓路機分層碾壓，每填筑4m強夯補強一次，以減少高路堤的不均勻沉降和工后沉降變形。凡是填高大于18m的路基段，在距路基設計標高8m以下路堤填筑采用重型壓路機分層碾壓后，每填高2m采用沖擊式壓路機增強補壓一次，每填筑4m強夯補強一次。

四、高填斜坡地帶路堤填筑穩定性防護措施

為保證路基穩定性及避免不均勻沉降，根據填方高度不同，設置若干層鋼絲格柵。分別設置在路面設計標高以下0.8m、4.8m、8.8m、16.8m及28.8m處，五大層。每大層分三小層，每小層間隔40cm。高強鋼絲格柵要求滿足：抗拉強度≥80KN/m，接點抗剪力≥1500N，鋼絲直徑2.5mm，延伸率≤4%，網孔尺寸100×100mm。在路堤右側坡腳11～25m范圍內溝心粉質粘土采取挖除換填處理，換填基底置于穩定基巖面上，換填材料采用挖方材料中的片塊石材料。在填石路堤右側坡面2m范圍內采用大塊石碼砌。

五、路基監測分析

針對工程所處復雜地質條件及路基填筑高度，必須布設路基監測點。其中沉降觀測是本工程施工中十分重要而繁重的工作，自施工初期即應予以重視并組建專門的測量隊伍專事此項工作。觀測樁可分為水平位移觀測和垂直沉降觀測。水平位移觀測點設置在填筑區坡腳外，采用自制混凝土短樁（φ20×50cm，埋深0.5m），中間垂直插入φ10mm×150mm的不銹鋼釘，鋼釘頂部刻十字線。垂直沉降觀測點采用沉降板方式，設置在路基清表后的基巖上。觀測點設置完成后，應立即進行零位測量。施工期間應視填筑高度和沉降速率采用相應的觀測頻率，在沉降量或沉降速率急劇增大的情況下，應加強觀測。施工過程中觀測控制的標準：垂直沉降速率每晝夜不大于10mm，水平位移速率每晝夜不大于5mm（僅指向填土外側位移），如若超限，應分析原因并酌情停止填筑，待觀測值恢復到限值以內再行填筑。真空預壓階段的控制不受上述限值制約，當填筑后期側向位移指向填土外側時則應作為參照。填筑速率以水平位移控制為主。沉降測量從開始施工一直至今，期間經歷了基底處理、地基加固、堆載預壓、路堤高填方等階段的施工，平均每個月測兩次，前期頻率較大，每星期測一次。預壓堆載從地基固結到堆載在3個月中完成，經過6個月的預壓堆載，其中沉降為120mm～318mm，這些差異極大的沉降，正是地下不均勻土層的典型反映，對于此項高填斜坡地帶30m以上高填路堤范圍填筑碎塊石土，采用超載預壓固結是地基處理最好的方法，經專家對沉降進行分析，沉降結果與理論計算值吻合，能夠保證工后沉降和地基均勻沉降。

六、結束語

高填斜坡地帶高速公路填石路堤存在客觀的差異沉降變形因素，采用常規的壓路機械碾壓施工，盡管路基填料壓實度能滿足規范要求，但是在路堤內還存有.定量的空隙。強夯處理能最大限度地減少填石路堤之間填料的空隙量，對已按常規壓路機械壓實后的路堤進行強夯處理，效果顯著。對高填斜坡地帶高速公路填石路堤進行一定次數的強夯處理，能從根本上減少路堤沉降隱患，提高路堤的整體強度，保證其穩定性和耐久性，從而大大提高高速公路的修建質量。

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