三峽庫區百米超高填方路基施工技術

王昌裕

摘 要：本項目以百米超高填方路基為研究對象，綜合考慮三峽庫區巴東組老屋包滑坡所在區域的地形地貌、地層巖性、地質構造及水文地質條件，探討超高填方路基施工工藝，分析確定施工工藝參數，形成了較為系統的超高填方施工技術，為在類似地質和工程條件下的超高填方路基施工技術積累了工程經驗，具有較高的推廣價值。

關鍵詞：三峽庫區巴東組 滑坡處理 百米填高

三峽庫區巴東組地層歸屬三疊系中統（T2b），是一套以紫紅色泥巖為主的地層，在鄂西南地區的巴東、巫山、奉節等地廣泛分布。該地層在地形上形成緩坡，常常是三峽移民安置遷建的場址，但是其巖（土）體工程地質力學性質差，在自然狀態下巖體強度較高，但開挖后受風化作用影響，會出現顯著的性狀惡化，并沿坡面發生滑塌，屬“易滑地層”。

1.工程概況

宜巴高速公路第25標段，標段全長5.46km，其中老屋包超高填方路基為治理老屋包滑坡及滿足高速公路通行的兩用施工工程。

三峽庫區巴東組地層老屋包滑坡位于湖北省巴東縣境內，該處原設計方案為一座分離式橋梁，穿過老屋包滑坡中前緣，其中部分橋墩落在滑坡體上。由于橋梁施工清除了滑坡中前緣的堆積物，消減了滑坡前緣的荷載，老屋包坡體于2011年1月開始出現變形；由深層觀測孔的監測數據來看，滑坡后緣裂縫和滑坡中部原老屋包滑坡排水溝上的裂縫呈持續加寬的趨勢，原有橋墩也出現裂縫，表明滑坡正發生破壞，需要對滑坡重新采取治理措施。

2.工藝原理

通過對路基填料性質及施工工藝的研究，探討施工工藝、地基參數及填筑方案對百米填方路基穩定性及沉降的影響。與現場試驗相結合，研究并確定巴東組土石混填百米填方路基振動碾壓施工工藝參數；同時利用加筋材料的合理布置、監控技術引用等加強路基穩定性措施，最終指導施工及開通運營后的長期維護。

3.基底處理及填料選擇

3.1基底地基處理措施的確定

老屋包超高填方路基基底巖土體為粉質粘土夾碎石土角礫土，為崩塌、風化和人工堆積物，分布雜亂，土體工程特性在垂直及水平方向上差異性均較強，不均勻性明顯，基底為不均勻地基，修建于基底上方的填方路基可能引起不均勻沉降。因此施工前應對場地基底巖土體進行平整等處理，使其不均性降低。

3.2路基填料選擇

（1）路基填料顆粒組成

填料試驗采用篩分法，由于路基填料整體顆粒較粗，篩分時僅分析粒徑在0.075mm 以上的部分，對于<0.075的顆粒不再進行細分。根據篩分試驗結果，路基填料的顆粒級配曲如圖1所示，土體的顆粒級配指標不均勻系數 Cu 和曲率系數 Cc 值如圖1所示。

由圖1可以看出，三組曲線均表現為凹面向上，其中2組的級配曲線及顆粒粒徑分布范圍最為平緩，不均勻系數達 53.85，填料顆粒分布均勻，粒徑級配連續；從含量上看，3組填料試樣在20～60mm粒徑區間內的含量在42.1%～48.6%之間，占全部顆粒含量的40%以上，說明填料顆粒整體較粗，低屬碎石土范疇，因此老屋包路基屬于土石路基。

（2）填料（泥質粉砂巖）的性質分析

將填料的新鮮巖樣及風化樣細碎并研磨成粉末狀，采用 X 射線衍射（XRD）分析其礦物成分，通過分析結果來看，填料中不含對土體強度及腐蝕性不利的成分；通過力學性質看，填料含水量不高，強度中等，但其吸水率較高，而在吸水過程中其路基體強度較低，影響其穩定性，因此將其作為路基填料時應做好隔水、防水及排水措施，消除吸水率較高帶來的不利影響。

（3）路基填料的室內擊實試驗

根據《土工試驗規范》對路基土石填料進行重型擊實試驗。從室內擊實試驗來看，粗顆粒含量為40%時最接近路基實際填筑填料的顆粒成分，其最大干密度為2.150g/cm3，最佳含水量為9.0%，此最大干密度能保證合適的壓實度，有利于控制路基填筑的工后沉降問題。

4.路基施工工藝技術

4.1試驗段技術參數確定

高填方路基正式施工前選出100m填方段落進行試驗段施工，通過試驗段施工確定合理的壓實方式。

（1）壓實機具及技術參數

本項目沖擊碾壓采用的是YCT25型壓路機。在進行沖擊式壓路機碾壓基底時，工作長度按80～120m 為一工作區，經現場實際測量工作時間與速度，得出該壓路機的綜合施工行駛速度約為12km/h左右。

（2）現場試驗方案

經過振動碾壓的三層40cm、50cm、60cm松鋪及壓實試驗后，三層壓實厚度為1.33m，在此基礎上進行沖擊碾壓試驗。碾壓觀測點與普通壓路機碾壓觀測點相同（每個橫斷面7 個，共35個點）。

圖2給出35個觀測點的相鄰碾壓遍數間的沉降差與碾壓遍數的關系，圖中黑色實線為平均沉降差曲線。從圖2可以看出，隨著碾壓遍數的增加，相鄰碾壓間土體的沉降差逐漸減小，沖擊碾壓20遍后，沉降差平均值小于5mm，沉降量趨于穩定，補強壓實效果明顯，現場按此要求指導施工。

4.2高強鋼絲格柵鋪設

為保證路基穩定性，避免不均勻沉降，填方路基設置若干層高強鋼絲格柵，路基每隔3m設置一層，每層鋼絲格柵由上中下三道組成，高強鋼絲格柵要求：抗拉強度≥80KN/ m，接點抗剪力≥1500N，鋼絲直徑2.5mm，延伸率≤4%。同向搭接接頭錯開連接，同向搭接接頭錯開連接，連接處每m需用扎絲綁接。

4.3路基工后沉降及變形監測

目前我國公路相關規范中只對路基填料、地基處理、壓實度控制等有相關規定，指出施工質量控制是路基施工的關鍵，沒有明確提出沉降控制標準，因此普遍認為高速公路工后沉降量為30cm即可滿足要求。

（1）試運行階段變形監控

超高填方路基施工完成后，監控組陸續對高路堤進行了安全監測的鉆孔布置及儀器安裝工作，設置了3個測斜孔口處表面沉降點和 6個沉降板測點。隨雨季到來，為加強高路堤填方體沉降監測增設了14個路面地表沉降監測點。

沉降監測結果表明，試運行階段最大沉降量為49cm。高路堤沉降與降雨量及各部位填方施工壓實度密切相關。各個沉降監測點未出現異常變形情況，呈緩慢壓實沉降。

（2）路基工后沉降控制

通過分層總和法計算得到本工程最終總沉降量為62cm。而在試運行階段已經沉降了49cm。所以正式通車后的最大允許沉降值為62-49=13cm，約占總沉降量的21%，小于國內普遍認為的高速公路工后沉降量30cm，且本工程屬于超高路堤填筑，沉降本就不易控制，因此認為本工程的沉降控制和工后沉降計算結果是比較合理的。

5.結論

高填方路基填筑體施工質量控制是一個相當復雜的過程，它受填料、工藝及沉降多方面因素影響。本文以老屋包超高填方路基為研究對象，針對三峽庫區巴東組地質特征、超高填方路基的施工等問題，進行了較為系統的施工技術介紹。不僅指導了該工程的施工，而且為在類似地質和工程條件下的滑坡治理及百米填方路基施工技術積累了豐富的工程經驗，具有較高的應用和推廣價值。

參考文獻：

[1]陳洪凱，唐紅梅.三峽庫區大型滑坡發育機理[J].重慶師范大學學報（自然科學版），2009（04）：43-47+54+141.

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