河谷及低山丘陵區公路路基的填筑施工技術

尚榮輝

（中交第二航務工程局有限公司 湖北武漢 430014）

1 工程概況

項目位于新疆伊犁哈薩克自治州尼勒克縣及新源縣境內，為山嶺區二級公路建設標準，起點與S315相接，線路終點連接至G218老路。本段總長28.14km，多數路段設計速度為60km/h（因地質環境特殊性，地質災害路段限速20km/h），采取整體式路基形式，總寬10m。根據現場情況與施工要求，土石方工程中開挖量64.2萬m3，填筑量87.2萬m3。

本項目所處地理位置地形起伏較大，沿線的巖性主要為濕陷性黃土，地質條件較差，需對濕陷性黃土段視情況進行換填、重錘夯實處理。部分段落為滑坡、泥石流的松散堆積體，考慮附近山體滑坡的影響采取換填處理方案。項目局部存在弱-中硫酸鹽鹽漬土，路基需進行隔斷處理。

2 施工準備

本項目線路分布于山嶺區，沿線主要以河谷及低山丘陵居多，局部路基施工難度大，挖深超過20m。根據此特點施工單位便采取了逐級開挖的方式。石方開挖段施工條件欠佳易受到復雜地形影響，難以修筑便道，最終選擇爆破施工的方式。其中主爆區控制爆破參數為：

（1）底盤抵抗線W底=1.25m。

（2）炮孔間距a=m×W底=1×1.25=1.25m。

（3）炮孔排距 b=0.9a~1.0a，取 1.25m。

（4）鉆孔深度L=H+h=10.5m。

（5）單位體積耗藥量q：路塹上部取0.25~0.32kg/m3，下部取0.30~0.32kg/m3，每個炮孔裝藥量 Q=q×a×W×H（kg）。

3 路基填筑施工技術

3.1 挖方施工

（1）測量放樣。對挖方位置提前預留、標記開挖坡口線，檢查距原地面高度，找出挖方段，根據設計標準預估出合適的開挖厚度。

（2）截水溝施工。開始施工前需安設截水溝，盡可能避免因雨雪天氣造成大量雨雪水積于開挖部位，從而提升施工環境的安全性能。截水溝完工后方可開挖路塹。

（3）開挖作業。開挖順序：分幅分層、由上而下、由高到低逐級進行，開挖過程中應采取措施保證邊坡穩定。開挖時需給邊坡線提前預留部分位置，以防止在刷坡時因產生沖擊力影響邊坡原本結構。開挖設備應選擇挖掘機，挖土則需使用自卸車將其運至指定位置進行堆放。

開挖時需要注意：應使用縱挖法，先由縱向挖出一個通道，然后向兩端開挖；邊坡開挖后按照要求及時防護；對路塹部位開挖時應堅持分級開挖的原則，及時防護已開挖完成的臺階；同時需注重排水系統，若實際情況需要可安設截水溝，從而減緩雨水對邊坡造成的沖刷。

此外，本合同段挖方區大部分上層為土方，下層為石方，施工時采用石方爆破法進行開挖。先用挖掘機挖開上層土再用潛孔鉆鉆孔，爆破后再用挖掘機或裝載機裝車，自卸汽車出運至填土區域或棄土場。

按照項目特征以及設計標準、資源條件之類的因素，選擇分層分段多個開挖面同時工作的方案。在施工過程中借助深孔微差爆破工藝，將路塹主槽先行挖通，并在其兩邊保留1~2m的巖石層，以此盡可能降低爆破工作給邊坡地基帶來的損傷；此外，在對該部分進行爆破時應結合主爆體完成狀況以及巖石土質計算出最為合適的參數數據。不同地形地質條件要制定不同的爆破方案，認真驗算飛石沖擊波等的影響范圍，確保爆破安全。

3.2 路基填筑施工

3.2.1 填料分類

路基填料材質主要包含填石、土石渣混合料以及表層覆蓋坡。而填土與填石的主要區別則在其含石量的不同，填土具備30%~40%的含石量，填石則具備70%的含石量，而土石混填的含石量則是介于兩者之間。同時，若是軟質石料、強風化石料的強度在15MPa以下，相比于其他石料更易碾碎。在施工過程中應根據設計標準嚴格控制對填石路基路段的各項施工參數，以保證其最終效果。本項目采用壓實沉降差或孔隙率進行檢測，采用壓實沉降差作為質量控制指標時，根據試驗段確定沉降差值。在實際施工過程中，每段填石路基必須有足夠的點進行孔隙率測定，其數量應滿足監理規范。孔隙率測定采用水袋法進行，一定要保證填料的粒徑在要求的范圍內。

3.2.2 一般路基填筑

填料控制及碾壓方法：首先是強度，若是強度沒有達到設計標準則不可作為填筑材料，其CBR值達到設計標準才能將其作為土石混填的原料之一；其次需考慮粒徑的影響，若其不符合設計標準則也無法投入使用；最后應注意選擇合適的邊坡設計方案，如果是土石混填料，則需在填筑過程中順著邊坡方向進行施工；若是填石路基則順著路基邊坡開展。

填石路基開始碾壓前應對路基進行分層且將粒徑控制在10cm內，注意調整其內部含水量、壓實度等，以保證最終效果；若是土石混填路段要根據實際情況選擇合適的分層厚度，且混填材料的粒徑應控制在15cm內，其厚度不可大于攤鋪層厚度的66%。同時，對于填石路基段需同時對邊坡與主體兩部分進行施工，以此確保其緊密度達到設計標準；由于粘土填筑、壓實厚度和石渣相比有顯著差距，兩側各層壓實厚度均控制在0.2m以內，與石渣層壓實工作同時進行。碾壓順序堅持由兩側至中央，不僅能夠提升其內部密實度，而且可使其連為一體。此外，邊部的壓實厚度應控制在主體部位的50%~66%之間，隨工程實際情況選擇合適的填筑方案。

填筑過程中，各層路基填筑厚度均需＜0.2m，同時填料粒徑應＜0.1m；施工過程中之所以頻繁發生不均勻沉降主要是因為兩種方案選材差異導致土粒間孔隙較大，因此應在兩種方案間增設過渡層（厚度為0.3m），填料的粒徑≤15cm，細料含量≤30%；整個路基由上之下0.5m厚度間應選擇4%粘土摻灰作為填筑材料，采取分層法進行填土以此避免滲水、節省資源；而基底位置則選用石渣、砂礫之類粒徑較大的物質進行填筑，厚度應控制在0.4m。

3.2.3 橋涵臺后路基填筑

在對橋涵、通道之類的部位進行填筑時，往往會因其剛度不等從而出現明顯的梯形沉降，這就是施工中常常出現的“橋頭跳車”問題，因此對該段進行施工時要對兩側采取特殊處理，即選擇4%灰土代替原本的填筑材料，以此使臺后路基各部位剛度趨于一致，提升內部密實度，使其達到設計標準；而對擋土墻后部等位置則需選擇砂礫料。

3.2.4 零填及土質挖方段

在對土質挖方段進行施工時，需先清理碾壓，使其內部緊密度達到設計標準，剩余其它層則按照設計標準、技術準則等進行測試，從而選擇合適的施工方案。當地面橫向及縱向自然坡度陡于1：5時，需將其挖成階梯型，每階寬約2m且預留4%的傾斜坡度。在填土過程中應確保土基內不包含雜草等物質。

3.2.5 特殊路基填筑處理

（1）縱向填挖交界處理。在縱向填挖交界部位施工時，若是該處坡度與路基坡度之比為1：5以上，不僅要順著路基縱向進行開挖，還需為填土路段地基處增加0.6m厚的4%灰土，以提升其硬度與穩定性，從而盡可能避免出現交界處不均勻沉降的現象。除此之外，項目施工過程中應夯實填石路基部位的基底；倘若地下水出現在土質、巖質連接位置，則需安設橫向方位的滲水盲溝，便于配合縱向盲溝促進排水。

（2）含地下水的挖方路段。經過開挖處理后大量基巖裂隙水匯聚并分布在路槽底部，因此在邊坡開挖作業時需準確判定地下水的來源途徑，為之采取合適的排水設施，可施作碎石盲溝等，順著路基縱（橫）向將地下水引出，以確保路面的正常使用。

（3）地面橫坡較陡路段。首先將坡面的植物根系清理干凈，選擇質量良好的砂礫石，通過分層的方式完成填筑作業，嚴格控制填筑厚度，此處施工可選用的材料有砂礫、碎石等，可避免地下水帶來不良影響。

（4）地勢低洼路段。相比于此路段而言地下水的水位相對較高，為提升地下水的排出效率可在路基兩側設置排水溝，以達到降低水位的效果，確保基底具有足夠的強度。

（5）漿砌片石擋土墻路段。做好砌筑擋墻施工的準備工作，即復查地基承載力，要求擋墻具有足夠的穩定性。檢驗砂漿強度，若該值滿足設計強度90%的要求時即可安排人員回填墻背。

4 結束語

通過實驗表明，若是公路路線設計在河谷、低山丘陵區等位置，在修建地基過程中需按路基所在位置，考慮其周邊地勢、土壤以及水文等因素，有針對性地設計出合適的開挖、回填方案，選擇合適的材料設備并確定分層高度，嚴格遵循控制指標開展填筑工作，以此確保最終路基質量達到設計標準，從而延長其使用壽命。