對山區高速公路深挖高填工程施工要點的探討

黃金保

（福建高速公路集團有限公司福州管理分公司， 福建 福州 350000）

1 山區高速公路深挖高填工程施工要點概述

在山區公路建設過程中，會遇到一些特殊的地質問題，如巖石等。這些地區在長期風化作用下，地質穩定性存在諸多不確定因素，山區地形起伏不平。因此，測量人員必須對不同的地質、地形和土壤結構有足夠的經驗，并熟練使用測量儀器。但是由于測量人員沒有辦法提前預測區域地質條件，在一定程度上增加了測量的難度。由于山區經濟不發達，交通不便，公路橋梁的建設更加困難。許多山區森林覆蓋率高，阻礙了公路的全面、完整開發和建設，各地區交通不便，阻礙了建筑原料的運輸和一些施工機械的進入，實際上增加了施工難度。另外，由于山區地形不平，高速公路橋梁的墩柱較高，要求施工人員進行高空作業，能夠準確地確定樁位，施工難度較大。

在進行工程施工的過程中，首先要嚴格遵守相關規范、規程和規則等技術標準并將其貫穿于整個施工過程中。其次， 結合現場調查情況及我單位承諾的工期、質量、安全等各方面要求，制定出完善的保證體系和保證措施，確保該項目標的實現。再次，充分考慮氣候、季節對施工的影響，合理安排各工序順序，做到全面展開，平行流水作業；正確選用施工方法，科學組織。各工序緊密銜接，避免不必要的重復工作，以保證施工連續均衡有序進行。最后，堅持在實事求是的基礎上，力求技術先進、科學合理、經濟適用的原則。在確保工程質量標準的前提下，確定經濟施工方法，積極采用新技術、新工藝、新機具、新材料、新測試方法。建立健全質量管理體系和制度，配備專職質檢人員進行全過程控制；工程質量符合國家、交通部現行的質量驗收標準和工程建設標準強制性條文。

2 施工流程分析

2.1 施工準備環節

通過詳細的調查，根據不同的實際要求，對工作區段進行劃分，并根據工程進度進行詳細的調查分析。針對影響工程進度的諸多因素，制定了一套有效的措施，以實現工程日常進度。對項目的全過程有一個清晰的認識，能夠控制整個工作流程和思維方向，及時發現中間環節的矛盾，分析解決方案，保證項目的整體質量。

2.2 邊坡穩定測算

高路堤的穩定性評價、路堤體的沉降以及地基的相關內容通常都涉及到高路堤。本工程采用簡化雙坡法計算常規高路堤的穩定性，采用非平衡推力法評價邊坡地基的穩定性。通過實測和分析，工程安全系數符合一般要求。

2.3 施工過程控制與優化

在混凝土堤壩施工操作中，對路堤填筑的要求是: 為保證路基具有足夠的壓實度，在填料的最佳含水量基本滿足要求的情況下，需要對路堤進行碾壓處理，液體含量應控制在土方總量的6% ー7% ，混凝土施工應根據現場情況進行調整。如果路基填料為2 種或2 種以上土質，則必須對路基填料的各層含量進行完全限制。為了降低高路堤沉降的可能性，必須注意壓實質量，嚴格按照規范要求，保證從溝底工作面開始的分層填筑，并在開挖新的路基層前確認各層壓實，同時采用一系列的處理方法，如地基強夯法、填土壓實法等。

在施工的過程中，首先，用白灰測量并標出中線和側線。根部雜草、淤泥、表層泥土等須在不少于15 厘米的深度用推土機清除，并由運輸車輛運離路基運往傾卸工地。從清理臺面后的路基基底取樣，測定其含水量等試驗指標，更換不合格土壤，在干燥路段灑水，在潮濕地區翻曬，高水位處設置縱向盲溝進行排水降低水位，使路基底土在最佳含水量附近進行碾壓，直至達到壓實要求。檢查處理過的路基基層(每一層路堤填料需要檢查)。監理工程師可以在填下一層之前檢查質量。首先，試驗路段選擇代表性路段不小于200m，通過試驗路段找出合理的鋪筑厚度等施工參數，優化組合，找出主要問題，并加以解決，總結經驗，指導大規模施工。當路段水平坡度大于1:5時，原地基應開挖為復合臺階，復合臺階頂面應開挖為2% ー4% 的內傾斜坡。每隔2m 高，應有一個復合臺階，且復合臺階的寬度應至少大于壓路機的寬度，以保證壓路機的寬度，分層填筑后，平整每一層填料要注意維持路基橫坡的3% ，填料寬度應超過計劃寬度的不小于50 厘米，以保證壓實路基邊緣。施工過程中要注意土壤含水量的檢測，根據土壤的干濕狀況，澆塑或干燥，最好在最佳含水量下進行滾壓。嚴格按照試驗路段的壓路機速度、壓實次數控制，壓實次數及時檢驗壓實度，如果壓實度不合格，要及時報告，找出原因，補壓通過，然后再進行下一步。為了準確地控制路基的邊坡比和寬度，每次填筑完成后，應及時對邊坡進行修復，三層填土應及時重新放樣并由測量人員定位，當路基達到一定高度時，應懸吊填土，一方面保護部分路基，另一方面保證路基的時間穩定性，避免填土過快而出現塌方現場，進而造成沖擊滾動。當填土高度達到2M 時進行沖擊壓實。

2.4 對于深路塹的處理

通過對高速公路沿線深厚地塹地層的分析，發現該地塹地層主要為風化片麻巖和花崗巖，外覆薄土層。部分地區還存在以粉質粘土為主的深部地塹地層。根據高速公路路塹邊坡的地質分布，仍然采用簡化的畢肖普法分析巖土邊坡的穩定性。經過仔細分析，加固后的斜坡在正常工作狀態下的安全系數均大于1.2，在暴雨等非正常工作狀態下的安全系數均大于1.1。

為了避免雨水對邊坡的侵蝕，采用混凝土加固邊坡水平面，同時設置擋 水桿，收集水流，排放到線外的安全地點。當路塹邊坡坡頂橫坡面積較大，集水面積較集中時，應設置 M10 灌漿石截流溝，棄土丘應作為擋水壩。為了有效減輕過往水流對坡面的侵蝕，避免在坡面縱向部位形成溝槽，對坡面植物的生長造成不利影響，應在每個坡面挖一條約25-30 厘米的過溝，在坡面中央挖一個約20 厘米深的坑，并用骨架保護。如果邊坡發生破壞，可以詳細觀察路塹邊坡的情況。如果巖石邊坡高，有落石危險，可以采用防護墻或者采用低擋墻。應注意道路開挖與排水防護相結合，同步發展，防止邊坡繼續暴露在外，造成暴雨引起的邊坡塌方。

3 路基沉降問題處理

3.1 路塹填土過渡

在中國，黃土覆蓋了630,000 平方公里的土地面積，主要分布在中國北部。其豐富的供應和低成本意味著它已被廣泛用作各種交通基礎設施的基礎填料。但由于其具有顯著的潰散特性，以及強度和變形特性，使其對含水率非常敏感。一旦濕潤，大的可折疊變形可能發展和引起許多地質和巖土問題，如裂縫，差異沉降和基礎設施不穩定。路塹填土過渡段是公路建設中常見的路基結構形式。在季節性凍土地區，路基在凍融作用下會出現差異變形等問題，這主要是由于凍融作用引起的水分遷移所致。通過模擬黃土路基材料經歷15 次凍融循環后的溫度和水分變化的實驗室研究，分析了20 世紀90年代四季奇譚充填過渡材料的水熱過程。隨著凍融循環次數的增加，土柱下部逐漸形成穩定的溫度剖面，凍融滲透趨于穩定。在這個過程中，整個土壤的水分含量有明顯的增加。水主要聚集在靠近土壤表面的充填界面上方的一個區域。同時觀測到土體表面局部不均勻沉降，發現最大沉降發生在下墊面含水量最高的地方。分析表明，循環凍融可能是局部水濃度的主要原因，而毛細現象可能是次要原因。因此，建議在道路建設或養護過程中采取保溫排水措施，以保證道路的良好使用性能。2015年建成的蘭州高速公路穿越了連續的黃土地區，出現了局部沉降和裂縫等問題，特別是在填土過渡界面下的路段。這些問題可能對交通安全構成重大威脅。路塹填土過渡段是公路建設中常見的路基結構形式。相關研究表明，土壤水分分布的不均勻性導致土壤表面局部不均勻沉降。最大沉降發生在下墊面土壤含水量最高的地方。這就意味著路基內部由于凍融過程引起的水分重新分布不容忽視，這可能導致水分局部集中，從而出現道路問題。因此，在道路設計和施工階段應考慮凍融作用。如果需要，需要采取一些緩解措施，如增加保溫層和改善排水，以減輕路基在填挖過渡區內的水熱過程，以保證路面良好的使用性能。

3.2 邊坡穩定性處理

此外，與多年凍土切坡有關的一個嚴重問題是坡面不穩定性。如果凍融土的抗剪強度不足以抵抗由于超孔隙水壓力、土體弱化和凍融深度增加而引起的下坡運動，就會發生路塹邊坡失穩。多年凍土上限附近的水分積累將導致土壤弱化，從而增加了近地表坡面部分或全部崩塌以及沿凍融界面向下運動的可能性。溫度接近零攝氏度的富冰凍土的蠕變特性有利于路塹邊坡的滑動。開挖過程中植被覆蓋的缺失和強烈的熱擾動可能導致富冰多年凍土融化，土體積發生顯著變化，土壤融化減弱。地表沉陷引起的排水系統的破壞，將加速凍土融化，這是由于超高溫凍土水熱流入的結果。融化固結引起的超孔隙水壓力對邊坡穩定性危害很大。在富含冰的多年凍土開挖的經驗表明，當多年凍土斜坡融化時，可能會發生明顯的斜坡變形和土壤的下坡運動。子20 世紀以來，北路河試驗路塹發生了一些破壞，路邊坡頂部裂縫最大寬度約為15 厘米。大部分路塹邊坡均有明顯的下坡移動。野外調查表明，由于缺乏有效的排水系統和多年凍土融化，導致路塹邊坡失穩?，F場測試結果表明，路塹邊坡坡腳處土壤呈過飽和狀態。調查顯示，排水系統并沒有像預期的那樣有效地工作。超凍土水的熱侵蝕導致了富含冰的凍土融化，融化前沿的過度孔隙水壓力，以及土壤的弱化。通?？梢酝ㄟ^限制融化深度、改善排水條件、減小坡角等措施來改善邊坡的穩定性。

4 路基沉降處理技術和措施

4.1 高填方路施工要點分析

第一種方法是強夯法，即將重量與實際工程量從一定高度到自由落體相結合，使地基產生強烈的沖擊和振動，改善土壤液化條件以增加壓實度，逐步消除濕陷性黃土的不良特性。在實際應用中，對于自重在 II 級以上、 Loess 與既有建筑物距離小于100m 的濕陷性黃土，通常采用強夯法處理，第二種方法是“擠密樁”法施工。這種方法是將平原土或石灰土一層一層地夯實填入孔內，使孔內土體周圍受到擠壓，使土柱之間的土體達到壓實的效果。III 級自重濕陷性黃土填筑高度大于4M，與現有結構物間距小于100m，采用水泥土擠密樁，樁頂設置50cm 厚4% 水泥土墊層，水泥土樁，樁頂設置50cm 厚5% 水泥土墊層。

4.2 路基施工要點分析

墊層法又稱淺層置換法，分為平原土墊層法和灰土墊層法，廣泛應用于濕陷性黃土地區。在基礎下面的濕陷性土層完全挖空，然后用石灰土或平原土層壓實作墊層。首先，對于非自重濕陷性黃土，挖掘或挖掘的殘余濕陷性黃土的厚度較薄(殘余濕陷性黃土的厚度小于允許范圍) : 路基填充水泥土; 沖擊碾壓段長度小于100m 或沖擊碾壓段與現有結構間距小于30m 時，平原土用5% 水泥土代替，原土用4% 水泥土代替，原土厚度為50cm。

4.3 質量監察分析

認真審核整個施工方案，作出相應的總結，確保各工序的標準，及時處理不符合標準的工序，同時分析原因，確保不再發生。客觀、真實的質量驗證過程是保證工程質量的前提。我們不能因為經濟利益或其他原因而在工作程序上掉以輕心。我們必須保持高度的責任感和態度，以確保項目的質量，積極反饋有關意見和檢驗標準，堅持質量責任制，以確保整個項目的質量得到有效驗證。

5 結束語

結論認為，為了提高山區公路橋梁的施工和施工質量，相關技術人員應創新施工技術，研究和總結技術施工要點，分析其存在的優缺點，積累施工經驗，為山區公路路基深挖高填施工提供良好的理論和技術支持，促進山區交通產業的發展。