如何在道路施工過程中進行高填方路基沉降控制

劉武林

（中國水利水電第四工程局有限公司 青海西寧 810000）

路基是道路的基礎，一般情況下，路基承受兩種荷載：①基層、面層和路基自重引起的靜力荷載；②車輪荷重引起的動力荷載，在兩種荷載的共同作用下，使路基土處于受力狀態。因此，路基應具有足夠的強度和穩定性，才能保證路面穩固。

受道路等級、自然環境多樣性、土地開發、現狀條件等多方面因素影響，道路設計中不可避免會出現高填高挖的路段，這類路段工程土方量大，要求高，施工技術難度大，而且由于高填方路基所處的環境變化大，水文地質情況錯綜復雜又多在野外環境中，堤土的密實與自身固結都需要時間，在施工完工后的車輛運營階段，隨著時間的推移與汽車重復荷載的反復作用，常出現路基的整體下沉與局部下沉。危害較多，難以處治，不利于道路利用。因此，如何施工高填方路基，盡可能減輕因高填方帶來的道路沉降是道路施工中的重中之重。

1 如何認識高填方路基

在《公路路基施工技術規范》（GTGF10-2006）中提到，當邊坡總高度大于20m（土石質填料）和12m（砂、礫填料）時，宜進行穩定性驗算。水稻田或長年積水地帶，用細粒土填筑路堤高度在6m以上，其他地帶填土或填石路堤高度在20m以上時按高填路堤施工。

根據《公路路基設計規范》（JTGD30-2004）第3.3.4及3.6.2條所示，對邊坡高度超過20m的路堤或地面斜坡坡率陡于1：2.5的路堤應進行個別勘察設計。對高路堤邊坡的形式和坡度應據填料的物理學性質、邊坡高度、車輛荷載和工程地質等條件等經穩定分析計算確定。

圖1

從兩套規范的敘述上可見，高填方路堤只是一個相對的概念，泛指填方較高的路堤（見圖1）。而實際上，我們在道路設計施工過程中也發現，填方高度超出6m的路堤，如采用普通粘土填筑，很容易產生沉降，進而影響路面結構的穩定。因此，在施工過程中，對于填方高度大于6m的填方路基宜在施工中加以重視，且當高填方施工。

2 高填方路基常見病害及產生原因

2.1 高填方路基常見的病害

（1）路基整體下沉或局部沉降。

（2）路基縱橫向開裂。

（3）邊坡滑坍。

2.2 高填方路基產生沉降的原因

（1）天氣原因：在路基填筑過程中，突然降雨，1h降雨量達到30mm以上或連續降雨，該鋪筑層路基將受雨水侵泡，晾曬或翻曬不干，將無法壓實，為以后路基質量埋下沉降隱患。

（2）地質原因：高填方路段大多出現在橫穿溝谷或平地中較為低洼的魚塘、水田地段，這類地段地面通常有積水，軟土或淤泥，處理不妥，從而導致其地表土壤密度減小，壓縮變形大，承載能力降低，當路堤填筑層數增加后，原地面士壤容易產生壓縮沉降或擠壓滑動，致使路堤局部發生沉降。

（3）地形原因：路基填筑隨地形變化其填筑高度也發生變化。當路堤穿過溝谷時，其溝谷中心往往填筑高度最大，向兩端逐漸減低，在路堤橫斷面上，往往下游背水面填筑高度大于上游迎水面。這樣填筑高度不同沉降后則產生中間低、兩邊高的不均勻路基。

（4）筑材原因：若單純使用細粒土填筑或在填料中摻雜了種植土、腐殖土、泥團或泥沼土等劣質土，由于這類土壤中有機物的含量較多，抗水性差，強度低，修筑的路堤難免出現塑性變形或滑坡沉陷。

（5）排水原因：地下水、地表水的影響是導致路基沉降最重要原因之一；還有在施工過程中未做好排水槽渠，路基表面及坡面造成沖刷。土本身的特性是干燥情況下土體結構性能強，承載力大，路基穩定不變形；一旦受到水浸泡后，土體結構性逐漸被破壞，承載力降低，導致路基變形破壞。強度和穩定性降低，邊坡坍塌，造成堤身沉降或滑動等。

（6）結構物差異原因：相鄰橋梁的路基，橋臺臺背為鋼筋混凝土剛性體，路基為柔性體，兩者結構差異較大，導致路橋過渡段出臺背沉降。

3 施工過程中應采取的控制措施

（1）編制專項施工方案。由于高填方，深基坑開挖都要做專項施工方案，根據從現場所收集到的實際情況，認真核準其工程數量和工序，并及時按工期的要求、施工難易程度和人員、設備及材料的準備情況，編制成實用性的專項施工方案。以專案為依據，自下而上分層碾壓填筑，嚴控路基與路基檢驗批間的接縫，對高填方段優先安排從最低處開始施工，盡量給高填方路堤留有足夠的時間施工和沉降，控制每一層虛鋪厚度（一般為20～30cm每層）從而有效防止高填方路堤填筑后產生過大的沉降，保證高填方路基施工質量。

（2）做好原地面處理。在路基填筑前徹底清除地表植被、樹根、垃圾和種植土，對原地面進行壓實，如果遇到魚塘和軟土可按下面方法解決。

①魚塘面積不大的，采用排水清淤的施工方法施工。即先用水泵將水塘內水抽干，然后用挖機將水塘內的淤泥清理干凈，并用人工配合挖機平整，將邊坡挖成寬度不小于1m高度不大于填筑層厚度的臺階，然后先回填50cm的填筑料（最好用含石量≥50%或者塊石），再用土石混合料（或塊石）回填至原地面，原地面以上再分層壓實，壓實度≥90%（有設計要求按設計要求）。

②水塘面積較大時，且水深度較淺，先在道路紅線范圍以外5m處填筑攔水梗，然后將池塘水抽排完，則直接采用拋石擠淤（見圖2），拋投的塊石或片石粒徑小于50cm，拋石完畢后采用機械碾壓，然后再其上鋪筑一層20cm的碎石反濾層，然后再按照一般路基進行填筑。

圖2 拋石擠淤

③軟土厚度小于3m的，將軟土層路床范圍內的軟土層全部挖除，采用級配碎石填料分層回填至原地面標高，其上按照一般路段路基施工進行回填。軟土厚度大于3m的，則直接采用拋石擠淤，拋投的塊石或片石粒徑不小于30cm，拋石完畢后采用機械碾壓，然后再其上鋪筑一層20cm的碎石反濾層，然后再按照一般路基進行填筑。

（3）提前做好排水設施的準備。事先做好截、排水溝等排水設施，做到臨時排水系統，低洼地帶，在路基底層填筑時，必須在道路紅線范圍以外5m處挖排水溝或筑攔水梗避免路基受水浸泡，一旦侵泡后翻曬即拖延工期且翻曬后的料不宜壓實。

（4）控制料源和填料質量。為確保路基的強度和穩定性，對高填方路基填料料場選擇時，除按規范要求的液限、塑性指數、含水量和CBR等指標外，還應根據填筑材料的性質綜合選擇水穩性好、干密度大、承載能力高的碎石土填筑路基。在路基填筑前必須將料源蓋山土清除干凈，防止雜草、樹根、種植土等混填于路基之中。施工中嚴格控制填料含水量，嚴禁過濕和過干的土填于路基之上；且要求分層填筑，剔除或敲碎填料中超大顆粒，以保證各點檢測的密實度均勻。

（5）沉降觀測。高填方路基在每一層填筑壓實后到上一層填筑前要進行2次沉降觀測，在路基外取一永久高程點做參照點，測量壓實后和上層料填筑前的高程差就是觀測值，值得注意的是每層要根據項目和材料自身特點留有足夠的沉降時間，等路基填高到整體一半時，做一次整體沉降觀測，若有沉降壓實處理后進行下道工序，避免路堤施工完后有較大沉降，高填方路基填筑完畢后若發現有較大沉降，將進行局部固結灌漿后壓實處理。

（6）特殊部位控制。如橋梁臺背回填、路橋過渡段填筑，這些部位施工質量要求高需做精細化施工，臺背回填大型碾壓設備施展不開，只能用小型夯實機具，嚴控填筑的分層厚度在15cm左右，每層做壓實度檢測。對于路橋過渡段，應徹底清除松散軟土，從上到下挖出臺階，清除松方后逐層碾壓，確保填過渡段整體路基質量。

（7）壓實度檢測。對高填方路基的每一層壓實后施工單位都要進行自檢壓實度，一般采用環刀法，1000m2每層3三個點，壓實度等于實測干密度g/cm2比經重型擊實后的干密度g/cm2×100%，也可采用核子密度濕度儀檢測，檢測直觀速度更快。

（8）加強養護。加強對防水、排水構造物的養護工作，避免路基遭遇水的浸泡；對雨水沖刷的路基邊坡，要及時修補加固，必要時坡面做漿砌石網格栽種植被，穩定路基邊坡，確保路基安全。

掌握了以上8條的措施，將對高填方路基施工中出現的沉降問題有了應對措施，也有了提前計劃，提前防止的意識，更加穩固了路基，從而更好的防止了沉降帶來的損失。