山區公路工程填石路基施工技術

史永宏

（山西工程科技職業大學，山西 晉中 030619）

1 項目背景

該山區公路工程項目全線長38.22km，建設標準為二級公路，起止樁號為K11+338～K49+558，設計行車速度為60km/h（主線）與40km/h（支線），路基寬度為12m/8.5m，行車道設計寬度為2×3.5m，路面采用水泥混凝土路面，設計的汽車荷載為公路Ⅱ級，其中，最大縱坡為6%。本項目中K26+10～K29+351段需要穿過魚塘，根據項目實地勘察，發現魚塘屬天然水塘，池底主要以淤泥層為主，魚塘之間的連接道路主要是雜填土、耕植土等土質道路。根據公路設計紅線要求，該魚塘與道路均在征收范圍內，結合路基穩定性和沉降規定要求，對魚塘與聯通道路路基進行特殊設計。

經地質勘察報告分析，該項目現場地層由上至下依次為填土、素填土、淤泥、粉質黏土和中粗砂。

（1）按堆填時間和填料成分主要劃分成①-1、①-2亞層。

（2）素填土①-1，顏色以褐黃色、褐紅色為主，呈稍密狀，填料為粉質黏土和殘積土，部分區域包含中風化巖石（呈破碎狀），均勻性較差，堆積時間接近8年，基本達到自重固結狀態，承受的荷載力為90kPa。素填土①-2，基本分布在魚塘周邊，顏色呈灰色、滲水色，是由魚塘清底挖出的軟土堆積而成，堆填時間為5年以內，并未達到自重固結狀態，整體工程性能較差，可承受的荷載力為70kPa。

（3）淤泥，顏色為深灰色，呈飽和狀態，主要由黏粒和粉粒組成，部分區域為貝殼和細砂混合，其中，局部段的含砂量相對偏高，形成了砂混淤泥。切面較平整，黏性和韌性良好，無搖震反應，干強度級別中等，整體屬于欠固結土。該層的特點是高壓縮性、易觸變，整體工程性能較差，可承受的荷載力為40kPa。

（4）粉質黏土，顏色為灰色、灰黃色，較濕潤，主要由粉粒和黏粒組成，含砂量為10%～15%，部分段的含砂量≥30%，切面稍微光滑，黏性和韌性比較好，且無搖震反應，干強度級別較高，整體工程性能屬于中等級別，可承受的荷載力為200kPa。

（5）中粗砂，顏色為灰色、灰黃色，處于飽和狀態，基本是稍密與中密，部分呈松散狀態。該層呈透鏡體狀分布，大部分由粗粒砂組成，角礫較多，黏性土含量為15%～20%，砂顆粒呈次圓狀與次棱角狀，級配良好，整體工程性能一般，可承受的荷載力為200kPa。

2 路基施工設計方案

項目現場表層填土、淤泥層的可壓縮性較大，如果采用普通路基施工技術方案，有可能發生路基失穩或局部沉降等現象，從而直接影響山區公路行車安全。另外，項目現場周邊石材資源比較豐富，石方路基壓實處理后，可顯著提高路基結構的承載力和穩定性，有效解決路基失穩、沉降等問題。因此，經過綜合分析、探討和研究，確定該路段采用填石路基施工技術方案。

該方案要求提前填筑下部路基，且路基面高度＞設計水位0.5m。由于這一部分主要是魚塘底部淤泥，因此，應把塘內積水抽干，再進行拋石擠淤。同時，由于魚塘面積較大，整體壓載拋填很難實施，因此，應采取散式拋填方案。拋石體沉入硬質土層和砂層，經過石料層擠壓，形成一個結構穩定的承重骨架，具有良好的承載能力和抗變形能力。另外，兩側路基邊坡的設計應達到1∶2，避免路基發生垮塌。

在下部積淤路基施工完畢后，應施作緩沖層。從上到下依次為級配碎石層（厚度30cm）→土工格柵（2層）→砂墊層（厚度50cm），作用是分散和緩沖上部形成的行車荷載，同時，通過土工格柵將路基斷面拉緊，以免局部發生不均勻沉降。上部路基選用片石堆填，在堆填的兩端和下部路基位置建立平臺（寬度2m），路基邊坡率控制在1∶1.75，然后在兩側建立漿砌石護腳，以免雨水滲入路基而引發不均勻沉降。為了防止水土流失，護腳上側采取植草防護處理措施。

3 施工技術要點

該山區公路填石路基施工流程如圖1所示。

圖1 山區公路填石路基施工流程

3.1 施工準備

（1）由于項目施工現場位于山區，因此，施工前需要重點、全面勘察現場地質條件、邊坡特點和地質災害隱患等，同時，嚴格排查山區通信、基站和電力塔布設情況，如需拆遷，必須提前溝通。

（2）對項目現場進行清表處理，清理干凈施工范圍內的渣土、廢土等。

（3）根據項目實際情況和施工要求，合理布設排水系統，如采取排水邊溝、碎石墊層等措施。

（4）施工前，應合理選擇試驗路段，以確定最佳拋填石料粒徑范圍。其中，石料應選擇不易風化的巖石，根據魚塘底部淤泥的具體稠度來確定石料粒徑，確保石料穩定、快速地落入土層內。對于流動性較高的魚塘底部淤泥，應選用小粒徑的片石。

（5）土工格柵選用高強聚丙烯土工格柵（規格為TGDG150，禁止焊接和熱熔）。在土工格柵鋪設階段，搭接長度必須≥3個孔格（＞0.15），并保證綁扎緊密。該項目中土工格柵性能指標控制要求詳見表1。

表1 土工格柵性能指標控制要求

3.2 施工測量

先精確地測量排出淤泥的深度和面積，再計算出實際排淤量，并換算得到拋石數量和密實程度。該項目中拋石層的基腳寬度應大于路堤設計要求的坡腳寬度。待片石拋出水面后，應選擇粒徑偏小的石塊進行填塞墊平處理，然后碾壓密實，提高表面平整度。在頂部位置建立透水層或隔離層，采用分層的方法填筑路堤。

3.3 臨時措施

一些魚塘面積較大，與水系直接連通，不能抽干魚塘內的水，因此，必須結合實際情況施作隔水圍堰。從坡腳的外側用推土機填筑土體圍堰（頂部寬度控制在3～5m以內），并將圍堰頂作為施工便道，以實現施工材料的有效運輸。圍堰施工結束后，應按規定要求進行隔水檢驗，排出圍堰內的水，清理干凈雜物，確保淤泥達到液化狀態。

3.4 拋石順序

拋石階段需要從路堤中部向兩側進行，將淤泥擠出。在片石露出水面后，選擇小粒徑石塊進行填塞墊平，利用重型機械設備密實碾壓，按要求鋪設反濾層，實施上部填石。魚塘底部淤泥橫坡的坡率為1∶10，應從高側向底側拋石，在底側合理高度范圍內提升拋石數量，使底側邊形成寬度為2m的平臺頂面，以強化其穩定性。對于厚度大于5m的魚塘底部淤泥，應采取“爆破或強夯”等處理措施，以確保填筑體下沉到持力層。在施工階段，若測量發現魚塘底部淤泥厚度大于5m，應及時與設計單位溝通，結合實際情況，對處理措施進行有效調整。

3.5 鋪設土工格柵

緩沖層施工階段應嚴格按設計分層由下向上順序施工。該項目中級配碎石層厚度控制在30cm，保證鋪設一次完成。碎石層級配應提前通過試驗確定最優配比，若條件允許，則應選取試驗路段準確判斷級配效果。從兩側位置鋪設土工格柵，中間用中粗砂分隔。每一次土工格柵鋪設施工都要保證路基兩端反包符合規范的基本要求。另外，砂墊層厚度為50cm，主要與土工格柵配合施工。

4 施工監測

填石路基施工結束后，需在路基中央和兩端位置合理布設沉降觀測板和位移邊樁，主要監測路基中央實際沉降量和路基邊位移量。同時，監測階段需輔以堆載預壓，使預壓時間控制在12個月。經分析研究監測結果可知，在該項目中，路基填筑施工完成且預壓12個月，計算出的月平均沉降量為4.6mm，與土路基段的沉降速度基本一致，交界段位置沒有出現不均勻沉降現象。而卸載預壓荷載后，采用鉆孔取樣、土工試驗等方法對路基進行測試，得出路基的平均固結度＞77%。經監測分析研究，該山區公路工程填石路基沉降與穩定性均符合規范要求，確保了公路行車安全。

5 結語

綜上所述，文章圍繞山區公路工程項目實際情況，重點對填石路基施工技術進行了研究。要根據項目現場地質條件及要求設計施工技術方案；在具體應用階段要嚴格按照技術流程進行，采取一系列措施，嚴格控制施工質量，使公路工程達到設計規定要求，確保山區公路通車的安全。