高速公路高填方路基施工質(zhì)量控制技術

蘇永青

摘 要：高填方路基施工質(zhì)量是一個綜合性問題，只有層層解析，做好每一道工序，才能確保高填方路基的工程質(zhì)量。影響高填方路基的因素有很多，本文就其中幾個最為關鍵的因素進行分析。

關鍵詞：高填方路基;沉降;水平位移;土工格柵

Abstract： The construction quality of high-filled subgrade is a comprehensive problem. Only by analyzing layer by layer and doing every process well can be ensured the engineering quality of high-filled subgrade. There are many factors affect high-filled roadbeds， and this paper analyzes some of the most critical factors of them.

Keywords： high-filled roadbed; settlement; horizontal displacement; geogrid

在高速公路建設過程中，經(jīng)常會遇到高填方路段。尤其是在山區(qū)、丘陵地帶，高填方路基較多。填土高度超過18 m（土質(zhì)）或20 m（石質(zhì)）的路基被稱為高填方路基，在巨大的土體壓力作用下，很容易導致路基產(chǎn)生縱向開裂、路基沉降過大、邊坡失穩(wěn)等問題。如何確保高填方路基的施工質(zhì)量，是高填方路基施工中需要解決的主要問題。

1 高填方路基填筑質(zhì)量控制要點

1.1 材料控制

1.1.1 填料。對于高填方路基的填料，應優(yōu)先考慮將級配良好的砂類土、礫類土、礫石土等強度大、水穩(wěn)定性好、易于壓實的粗粒土作為路基填料，浸水路堤應選擇水穩(wěn)定性和透水性均較好的填料。嚴禁將含有草皮、填料最小承載比（CBR）不滿足要求、黏土等填料用于高填方路基填筑。正式施工前，應先進行土工試驗，試驗包括天然含水率、液限、塑限、擊實、CBR值以及顆粒分析等。高速公路高填方路基填料的CBR應滿足表1的要求。

1.1.2 土工格柵。土工格柵可廣泛應用于高填方路基中，利用其韌性大、強度較高的特點，與填筑土體之間互相咬合，從而增加土體之間的摩擦力，減小路基側(cè)向變形，對上部傳遞下來的荷載起到分散作用[1]。同時，也可形成板體作用，減小路基不均勻沉降。土工格柵進場后，應取樣進行試驗。試驗項目包括外觀檢查、尺寸偏差、每米拉伸強度等。雙向土工格柵如圖1所示。抗拉強度應大于50 kN/m，延伸率小于4%。每米拉伸強度應按式（1）計算：

土工格柵進場后，應妥善保存。應采取下墊上蓋措施，避免土工格柵長時間被陽光照射，同時避免泥土、水等雜物侵蝕土工格柵，降低其強度。

1.2 工藝控制

1.2.1 分層填筑及碾壓。填筑前，應先進行試驗段施工。試驗段應選擇具有代表性的地段，長度不小于200 m，通過試驗段確定松鋪厚度、壓實機械型號及組合、壓實速度及壓實遍數(shù)、沉降差等施工參數(shù)。正式施工前，應清除原地面表土，深度不小于30 cm，并填平坑、穴，挖除樹根等雜物。原地面應碾壓密實，壓實度不小于90%。原地面處理完畢后，正式開始路基填筑施工，施工時，應嚴格按試驗段確定的相關參數(shù)進行。應重點對分層厚度、壓實度等質(zhì)量關鍵點進行控制。同一層路基的填料應相同，不允許混填，且每一種填料壓實后的連續(xù)厚度應大于0.5 m。原地面坡度陡于1∶5時，原地基應挖成臺階，臺階寬度應不小于2 m，臺階應設置2%～4%的內(nèi)向橫坡。高填方路基應優(yōu)先安排施工，須預留一個雨季或者6個月以上的沉降期，以最大限度減小沉降。每填筑2 m應進行沖擊補壓，或者每填筑4～6 m進行強夯補壓。

1.2.2 強夯。

1.2.2.1 夯擊順序及夯擊能。強夯的原則是：先兩邊，后中間，跳槽間隔夯擊;先深層，后中層，再淺層。強夯應分主夯、副夯、滿夯三遍夯實。主夯結束后，副夯點宜穿插在主夯點中間，夯擊能與主夯相同，滿夯點宜彼此搭接約1/4，夯擊能宜取主夯的1/3～1/2。

1.2.2.2 施工控制要點。在強夯過程中，應做好施工記錄，主要記錄夯擊能、落距、夯坑位置、夯擊次數(shù)及沉降量等參數(shù)，并與試夯參數(shù)對比，作為強夯質(zhì)量優(yōu)劣的主要依據(jù)之一。強夯時，應保持與周邊既有建筑物的安全距離。當受場地影響，安全距離不足時，應采取措施，降低強夯對周邊既有建筑物的影響，同時應征得物權人的書面同意。

1.2.3 沉降處理。當路基已經(jīng)出現(xiàn)較大沉降時，應及時采取措施減小沉降。通常的做法是注漿加固處理。通過注入高壓水泥漿液，填充路基土體，使路基土體板結，提高其強度，從而達到減小沉降的目的。注漿加固施工過程中，應重點關注以下幾方面：原材料質(zhì)量、鉆孔位置及深度、注漿壓力及注漿量、注漿質(zhì)量檢測等。漿液的配合比必須經(jīng)試驗確定，并經(jīng)審批后方可使用。尤其應重點關注注漿、質(zhì)量檢測這兩道工序。通常通過彎沉檢測來驗證注漿效果，如果發(fā)現(xiàn)注漿質(zhì)量不合格，應及時進行二次注漿，以免發(fā)生更大規(guī)模的沉降[2]。

1.3 防護控制

在防護控制過程中，應始終堅持填筑一級、防護一級的原則。每填筑一級后，應及時按設計要求進行防護施工。目前，填方路基多采用圬工防護和植物防護相結合的方式。但在實踐中，較容易忽視植物防護的作用。在施工過程中，應采取適當措施，提高植物的成活率，盡早成型，這樣才能更有效地確保高填方路基邊坡穩(wěn)定。

2 施工監(jiān)測

2.1 沉降觀測

2.1.1 埋設沉降板。沉降板每50 m埋設一處，分別位于土路肩、填方邊坡平臺處，整斷面埋設。沉降板使用4塊鋼板制作，尺寸為60 cm×60 cm×0.9 cm。直桿可使用Φ5 cm鋼管制作。為加強底板及直桿之間的連接，可使用4塊鋼板作為肋板，然后再將鋼板及直桿焊接成整體。沉降板結構如圖2所示。

沉降板底部應打磨平整，并鋪設0.6 m×0.6 m×0.2 m砂墊層，底管、接管的垂直度偏差應小于1.5%，接管直徑4 cm，隨著填土高度的升高，接管應隨之加長。加高的接管長度不宜超過0.5 m/節(jié)，高出填筑面0.3 m以上，同時封閉管口，并做好防護措施，防止車輛及其他機械碰撞而導致接管損壞。

2.1.2 觀測。采用水準儀進行沉降觀測。通過建立沉降觀測網(wǎng)，利用水準儀測得各測點的高程數(shù)據(jù)，從而判斷路基沉降情況。觀測時，按二等水準測量控制。

2.1.2.1 建立觀測網(wǎng)絡。在高填方路基段預先安裝水準基準點以及測量基點，并采取措施確保各點不被破壞。同時，在同一測區(qū)范圍內(nèi)布置不少于3個高程控制點，作為加密點，以防某控制點被破壞。

2.1.2.2 基點設置。為確保能滿足沉降觀測的頻率以及精度要求，應沿路線方向依次設置控制點，控制點距離路基中線應不小于50 m，且不大于300 m，還應滿足方便觀測的要求[3]。

2.1.2.3 觀測頻率及技術要求。路基填筑時，每填筑3～4層至少測得一次數(shù)據(jù);填筑結束后，結束3個月以內(nèi)，每周進行一次觀測;結束超過3個月，不滿半年，每15 d進行一次觀測;半年以后，每月進行一次觀測。沉降觀測的精度要求如表2所示。

2.2 位移觀測

2.2.1 埋設位移邊樁。首先進行鉆孔，鉆至設定的深度后，安裝位移邊樁。樁壁與土體之間的空隙，可使用灌注水泥砂漿或細砂來固定，每50 cm讀取一次數(shù)據(jù)，頻率滿足設計及規(guī)范要求即可。位移邊樁在路基兩側(cè)對稱安設，分別在距離邊坡坡腳外1 m和4 m處設置。位移邊樁采用0.12 m×0.12 m的混凝土預制而成，預制時，在頂部預埋難以損壞的金屬，用以量測。樁體埋深不小于1.5 m，外露至少10 cm，樁體頂部0.5 m澆筑混凝土用來固定，并用阿拉伯數(shù)字對樁體進行編號。

2.2.2 觀測。

2.2.2.1 建立觀測網(wǎng)絡。填筑前，應首先建立水平位移觀測網(wǎng)絡。水準點應選擇恰當，點位易于觀測，且不易被破壞，在同一個測區(qū)范圍內(nèi)，至少應有3個備用導線點，以防點位被破壞時，仍能連續(xù)觀測。水平位移觀測控制網(wǎng)的技術要求如表3所示。

2.2.2.2 導線點設置。為確保滿足沉降觀測的頻率及精度要求，應沿路線方向依次設置控制點，控制點距離路基中線應不小于50 m，且不大于300 m，還應滿足方便觀測的要求[4]。

2.2.2.3 觀測頻率及技術要求。填筑期間，每填筑1～2層應測一次數(shù)據(jù);如若層間填筑時間間隔過長，或下雨后，應每7 d至少測一次數(shù)據(jù);填筑至路床頂面時，2個月內(nèi)，每個月測2次數(shù)據(jù);后續(xù)每個月測一次數(shù)據(jù)。

在填筑過程中，如果道路中線的沉降速度超過1 cm/d或水平位移速度超過0.5 cm/d，則表明路基處于不穩(wěn)定狀態(tài)，必須立即停止填筑，并及時采取措施降低沉降或水平位移速度。停止填筑后，仍然需要每天進行沉降觀測和水平位移觀測，只有在連續(xù)3 d測得的沉降值或水平位移值滿足設計及規(guī)范要求后，方可繼續(xù)填筑。填筑至路面結構層底部后，連續(xù)2個月的觀測值小于8 mm時，可認為沉降及水平位移趨于穩(wěn)定[5]。

3 結語

高填土路基作為路基工程中最重要的項目之一，其質(zhì)量關系到整條高速公路的行車安全。通過對原材料、工藝、施工監(jiān)測等多方面進行重點把控，能在很大程度上確保路基工程質(zhì)量。工程實踐表明，只有高度重視各環(huán)節(jié)的質(zhì)量把控，才能保證整個工程的質(zhì)量。

參考文獻：

[1]楊朵環(huán).土工格柵加筋路基室內(nèi)試驗和數(shù)值模擬變形特性研究[J].中國水運（下半月），2021（3）：22-24.

[2]王孟娜，李雙喜，劉杰，等.塑料土工格柵施工損傷足尺試驗及損傷機理研究[J].中外公路，2021（1）：260-264.

[3]問武，華樊剛.高填路堤沉降自動化觀測技術及沉降規(guī)律研究[J].內(nèi)蒙古公路與運輸，2021（2）：24-28.

[4]黃杰云.工程測量技術應用淺析[J].測繪與空間地理信息，2021（3）：207-209.

[5]劉輝.土工格柵技術在高速公路路基施工中的應用[J].建材與裝飾，2020（17）：261，263.