高速公路軟基地段高填方路基施工技術

張康康 韓祥房

摘要：我國近年來在高速公路路基施工技術方面得到了跨越式進步。作為我國基礎建設的重要組成部分，工程建設所面臨的地形、地質條件也日趨復雜，必然會出現許多高填方和軟弱地基，這就不可避免的出現高填方涉及的諸如填筑期間或工程完工后沉降量偏大等問題，產生后續一系列諸如路面開裂、破損、橋頭跳車等病害。

關鍵詞：高速公路；軟基；高填方路基；

作為我國建筑施工的重要部分，隨著城市化進程的不斷加深，在新形勢下，高速公路的建設面臨著更高的要求和更大的挑戰。本文將通過幾個方面闡述目前高填方路基產生沉降問題的原因，并根據實際項目案例分析解決措施。

一、高填方路基質量問題產生的原因分析

第一，路基基底處理方案選擇不合理。就目前我國高速公路施工來看，在進行路基設計的過程中，不僅沒有根據實際情況全面分析高填方路基的實際特點，而且也沒有根據路基基底的實際情況做出合理方案，從而使路基的沉降量沒有得到有效把控，其穩定性也大打折扣[1]。在高速公路的實際施工中，由于路基施工內容冗雜，涉及范圍較廣，因此設計人員不僅要對路基的上層狀況進行全面的檢查，還要全面分析路基下的基礎地層情況，合理規劃基底處理方案、適時跟蹤，并及時會同業主、施工單位解決可能產生的問題。從而使軟弱地基對路基結構的負面影響降到最低。

第二，路基施工工藝不規范、填料選擇不合理。高填方路基的施工技術相較于其他路基施工技術，其特殊性更強，受到多重因素的制約；必須要對每一項施工環節進行有效，全面的檢查。在進行高填方路基的填方作業時，要對每一層的填筑高度進行嚴格控制，使填筑的厚度保持在合理的范圍內[2]。如果填筑的厚度超出了規定的要求，壓實度無法達到設計及規范要求，必然會對路基的質量造成影響，甚至出現不均勻沉降，導致路面變形。

同一段路基使用不同種填料，填料性質各不同，密度不均勻，導致沉降速率不同，也是最終導致整段路基不均勻沉降的重要原因。

第三，排水不徹底。路基施工前及施工過程中未認真設置縱、橫向排水系統或工后排水不暢，使得路堤長期浸泡，使得路基基底承載力下降，從而導致不均勻沉降發生。

第四，高填方路堤未優先安排施工，未留足夠的時間施工及沉降。施工過程中沉降觀測、工后沉降觀測重視程度不足。

二、工程概況

某工程項目K2+720～K2+965、支線LK0+550.000～LK0+646.3段，最大填高為8.3米，其中LK0+601～LK0+646.3段與橋臺相接，臺背回填高度7.8米。施工前為水稻田地，常年積水，淤泥層較厚（50-80cm），特征灰色～灰黑色，夾有機質，粘粒含量高；稍有光滑，干強度低，韌性低；壓縮性大，土質承載力較弱，為軟土地段高填方路基。

三、應用措施

本項目高填方路基位于軟基地段，應充分考慮路堤填筑荷載引起的軟基滑動破壞的穩定性問題和沉降問題。因此采用何種辦法改善路基基底，使其滿足高填方路基的要求，是高填方路基施工技術的關鍵。施工時要嚴格分層填筑，控制分層的厚度，并充分壓實。應考慮填土路基早開工，避免填筑速度過快，路面基層施工時應盡量安排晚開工，以使高填方路基有充分的沉降時間。在軟弱地基上進行高填方路基施工時，除對軟基進行必要的處理外，從原地面以上1～2m高度范圍內不得填筑細粒土，應填筑硬質石料，并用小碎石、石屑等材料嵌縫、整平、壓實。

（一）路基基底處理以及排水工作

在工程實際開展之前，施工人員首先要對施工區域開展徹底的清理工作，將淤泥和廢水進行全面清理，從而使路基基底的質量得到有效保障，避免其承載力不滿足要求。對路基基地范圍內的垃圾、障礙物、淤泥等不良土壤以及原地面以下100～300mm內的草皮、農作物根系和表土要予以清除。

路基最怕水，在開展清理工作過程中，合理規劃并疏通路基兩側縱橫向排水系統并設置盲溝，確保排水暢通，保障淤泥、積水可以得到徹底的清理。基底清理深度直至滿足基底承載力要求，部分區域要采取換填或改良土等措施，并壓實至規定的壓實度，為后續的施工打下基礎。

（二）嚴格控制填筑材料

路基的填筑材料必須要基于嚴格的標準，對填筑材料的檢測是必不可少的一個施工環節，利用CBR數值對其進行量化。合適的路基填料是路基穩定、減少沉降的重要保證。本項目隧道洞碴儲量豐富，石質堅硬，可用于高路堤填筑。通過檢測，填料的滲水性較好，具有較好的強度與水穩性；填料均勻密實、填料性質一致、強度高；液限不大于50，塑性指數不大于26，可直接用作路基填筑的填料。

施工過程中一旦發現不合格的填料或者填料中混入腐殖土、建筑垃圾、淤泥質土等劣質土時，由于這些劣質土抗水性差、強度低等原因，不能將其運用到高速公路的軟基地段施工作業中，嚴格對其進行有效清理，防止路堤后期出現沉陷破壞及塑性變形。

（三）控制路基壓實強度

作為填方路基施工當中的重要部分，壓實工程對其質量具有直接影響，不可以一位追求壓實強度，而使用噸位較大的壓路機。反之，也不可以利用噸位不足的壓路機，否則會造成壓實度沒有達到設計要求。

首先應進行試驗段測試，確定鋪筑厚度、碾壓遍數、壓實功率、最佳含水量等技術參數，為正常施工提供技術支撐。攤鋪時，應盡量使粗細粒分布均勻，避免出現粗或細集料集中塊區，保證路基填料有較好的密實度。同時為保證邊坡的壓實，路基每側需加寬30～50cm，做到邊坡表層與填方主體同時施工，均勻壓實。

施工過程中嚴格進行壓實度的試驗檢測環節的工作。每填完一層由專業人員負責進行檢測，發現壓實度不合格的情況，及時采取適當的措施進行處理，必要時采用強夯處理，確保路基的填筑壓實符合設計要求；

（四）重視新老技術應用與結合

第一、高壓旋噴樁工藝（橋頭路堤地基處理）

其主要原理是通過在高壓旋轉狀態下的噴嘴將水泥漿噴入到土層當中，使其于土體混合，形成連續搭接的水泥加固體，從而為路堤基底的穩定性提高保障。

LK0+601～LK0+646.3段與橋臺相接，臺背回填高度7.8米，原施工圖軟土地基處理方案為高真空井點降水+強夯，現場調查該路段河水水位較高，淤泥層較厚，強夯施工質量恐難以保證，因此通過業主、設計院、施工、監理單位協商、并經過專家論證，該路段變更為高壓旋噴樁基處理。高壓旋噴樁按正方形布置，旋噴樁漿液采用強度等級42.5普通硅酸鹽水泥，水灰比1.0，水泥摻量200Kg/m，樁體28d無側限抗壓強度不小于1.5Mpa，單樁承載力不小于200KN，復合地基承載力不小于150Kpa。

第二、沖擊碾壓補強壓實（適合于高填方填筑）

沖擊碾壓可減少路堤的工后沉降，提高路基的穩定性與抗變形能力。沖擊壓實路段，路基填筑材料及方法與一般路段相同，并經試驗檢測達到規范要求后方可進行。沖擊壓實范圍路基基底至路床以下60cm，頂層按2～3m控制一次沖擊碾壓，其他部分每3～4m分層一次沖擊碾壓。

沖擊碾壓時，沖擊能量不小于25KJ，壓實寬度2x1000mm，工作速度10～15km/h，有效壓實厚度1.0m，壓實影響深度3～4m。通過現場實際測量數據分析，進行檢驗性補壓時，沖碾10遍以上，路堤沉降量3～4cm。

（五）重視路堤兩側排水設施的同步施工

做好兩側排水設施，以便雨后能迅速排除積水，自流和強排相結合，做好路基防雨水沖刷措施，在路基頂面兩側設置擋水埂，在路基表面坡度低洼處邊坡設置砂袋流水槽，將雨水排出路基范圍，避免雨水沖刷路基邊坡。

（六）加強沉降控制意識

設定專人加強路基填筑過程中沉降觀測以及工后沉降觀測工作，繪制沉降曲線圖，并進行分析，以確定沉降是否滿足設計要求。

根據設計要求觀測斷面設置在1#（K2+815）、2#（K2+935）、3#（LK0+600）、4#（LK0+645），每個斷面設觀測點三處，在路基填筑前根據基點的標高及基線的方位用儀器測定出測點的初始位置，并作好記錄；邊樁及沉降板在施工期間一般每填筑一層應進行一次觀測，如果兩次填筑間隔較長時，每三天至少觀測一次，當沉降速率滿足設計沉降速率后可進一步填筑，否則地基沉降處于不穩定狀態，應立即采取措施進行處理，待路基穩定后方可繼續填筑。

路基填筑達到設計要求高度后，對路基進行工后沉降觀測。在前三個月內，每15天觀測一次，三個月～六個月內每1個月觀測一次。并根據觀測數據繪制沉降曲線圖，從下圖中可以看出，路基的沉降速率在初期較大，之后沉降速率趨緩，約半年后，路基沉降趨于穩定。

四、結束語

綜上所述，軟基地段高填方路基施工覆蓋面積較廣泛，工序具有繁瑣的特點，得到了社會的廣泛重視。施工企業應當立足于工程發展的實際，不斷總結施工經驗，選擇合理的施工方式，嚴格控制影響軟基地段高填方路基穩定性的各種不利因素，以提高公路使用年限，獲得更好地經濟效益、社會效益。

參考文獻：

[1] 周仁松.研究高速公路軟基地段高填方路基施工技術[J].黑龍江交通科技，2016，39（10）：69-69.

[2] 高明燦.高速公路軟基地段高填方路基施工技術探討[J].低碳世界，2016（32）：206-207.

[3] 吳麗敏.探析高速公路軟基地段高填方路基施工技術[J].城市建設理論研究：電子版，2015（29）.

[4] 韓立濤.高速公路軟基地段高填方路基的施工技術探討分析[J].黑龍江交通科技，2014（12）：45-46.

（作者單位：浙江省大成建設集團有限公司）