高填方路基施工技術及質量控制分析

劉俊愛

(山西路橋第六工程有限公司六分公司,山西 晉中 045000)

1 高填方路基的基本特點

高填方路基是高速公路工程項目中的一項關鍵組成部分，其具有的特點相對比較多，具體如下：①相較于普通路基而言，高填方路基包含的工程量較多，施工工期長，同時對施工質量要求嚴格；②高填方路基的填筑高度相對較高，同時路基邊坡結構必須具有良好的強度及穩定性，高填方路基主要采用分層填筑方式，但是各層碾壓標準不一；③路基的沉降變形量比較大，待路基填筑施工結束之后，由于受自身重量、車輛荷載以及自然環境等因素的影響會出現不均勻沉降，所以填筑完成8個月之后才能夠趨于穩定。

縱觀高填方路基施工實際情況，其中較為常見的一種病害就是路基不均勻沉降，其直接影響了高速公路行車的舒適性，也會引發路基開裂現象，導致雨水順著裂縫下滲到路基，從而嚴重影響路基結構的穩定性與安全性[1]。此外，高填方路基也容易發生邊坡滑塌現象，通過調查總結，其原因分為兩種：①施工階段地基清理工作不到位，新舊結合位置沒有開挖臺階，采用的路基排水措施不合理；②工程現場自然環境條件比較差，地下水位比較高等。

2 工程實例

2.1 項目背景

某高速公路工程項目的全線長度為13.85 km，起訖樁號為K66+210—K80+060，采用的是雙向四車道，設計的行車速度為100 km/h，其中路基的填方最大高度為16.5 m，部分路段為軟弱地基，所以結合項目實際情況及施工要求，并進行綜合討論、研究之后確定采用換填、強夯結合鋪設土工格柵的處治技術。

2.2 施工技術

1)施工組織計劃。合理、可行的施工組織計劃是項目施工有序進行的基礎保障，所以需要結合項目現場地質條件與設計圖紙合理編制施工組織計劃，尤其要對高填方位置的地基條件進行全面、仔細勘察，認真分析與研究設計圖紙基本要求。從本質上分析，施工組織技術基本包含了組織安排、技術方案、施工流程、施工進度、施工技術人員以及機械設備等，通過編制合理、可行的施工組織計劃，能夠實現項目施工的有序、高效進行[2]。

2)基底處理。在實施高填方路基填筑施工前，必須將基底表面中的雜草、碎石等清理干凈，同時采取有效措施進行基底整平處理，以增強基底結構的承載力。若是存在特殊基底或是其承載力難以達到工程施工要求，就必須采取相應措施對基底進行處治。此項目包含了軟弱地基，所以為了能夠提升軟弱地基結構的承載力與強度，應選擇“換填+強夯”的處治方式。

3)基底“換填+強夯”。結合軟弱地基的實際深度、范圍與承載力，合理確定基底換填作業區域，然后選擇土質性質相似且高強的土體實施換填，采用強夯法進行夯實處理，即利用起重機把夯錘吊起達到一定高度，接著使其自由下落，從而提升基底壓實度。此項目選擇的夯錘重量為10 t，直徑為2 m，以三角形網格形式布設夯點，間隔距離確定為1.5 m，夯錘吊起的高度為13 m，而夯擊遍數需要以相鄰的2次錘擊沉降控制在5 cm以內為準[3]。

4)鋪設土工格柵。待基底處理完成之后，需要從路基的表面鋪筑碎石墊層(厚度控制為52 cm)，然后加鋪土工格柵(層數為3層)，從而增強路基結構的承載力。土工格柵屬于土工合成材料，其具有的特點是重量輕、強度高、承載力強以及耐腐蝕等，通過鋪設土工格柵能夠有效控制路基沉降現象。高填方路基施工時鋪設土工格柵，能夠實現上部結構應力的合理分散，提高土體結構抗拉與抗剪強度，有效處理了局部地基結構承載力不足而引發的路基開裂與不均勻沉降。此外，土工格柵也能夠實現地基土體結構內孔隙水的有效疏散。按照有關規范基本要求，相鄰土工格柵的連接選擇的為高強度聚丙烯縫接方法，且鋪筑施工階段禁止格柵出現彎曲或是折疊等現象，保證格柵寬度和路基的寬度一致。此項目中采用的土工格柵規格見表1。

表1 土工格柵技術要求

2.3 質量控制

1)路基填料質量控制。從路基填料選用方面分析，應保證填料具備良好的強度與粘結性，不含任何的雜質，而且各項技術性能指標必須滿足相關規范基本要求[4]。此項目中選擇的填料是中風化灰巖與粉質泥巖相融合的土石方，顆粒飽滿、均勻，其相關技術性能指標見表2。

2)填筑質量控制。在進行高填方路基填筑施工之前，需要結合項目現場具體狀況采用最佳的填筑機械設備，以及確定最佳的分層填筑厚度與堆料間距，兩側填筑寬度比路基多32～52 cm。此項目中路基填筑方式為“斷面全寬+豎向水平”填筑，而填筑施工順序是從上之下，逐層進行壓實處理，并合理控制各層的填筑松浦厚度，當上層壓實與沉降量等符合有關標準規范基本要求之后才能夠開始下層填筑。采用鉆芯取樣的方式對各層路基壓實度進行檢測，以保證各層路基壓實度與穩定性達標。

3)填筑壓實控制。在路基碾壓之前應對填料含水量進行檢測，保證填料的含水量控制為±2%。若是含水量相對偏高，則需要實施晾曬處理；若是含水量比較低，則需要適當地進行補水處理。而路基碾壓主要劃分為初壓、復壓以及終壓，其中初壓階段選擇的為輕型壓路機，碾壓遍數為2遍，碾壓方式為靜壓，壓路機的行駛速度控制在1.5～1.7 km/h；復壓與終壓階段選擇的為振動式壓路機(重量為22 t)，碾壓遍數為1遍，壓路機的行駛速度控制在2.0～2.5 km/h，而且碾壓前輪與后輪的輪跡應保證至少重疊1/3輪寬[5]。此外，碾壓施工階段禁止壓路機急加減速、轉彎以及掉頭等，其中路基的橫坡率控制為2%，從而實現路基的有效排水。

表2 土石方填料的相關技術性能指標

3 質量檢測

3.1 壓實度

從本質上分析，壓實度是評價高填方路基施工質量的一項關鍵性指標。結合相關規定基本要求，選擇灌砂法對高填方路基的壓實度進行檢測，其結果見表3。

表3 填方壓實度與填筑厚度

3.2 路基沉降

此項目中路基填筑施工完成之后，對路基沉降情況實施了持續性觀測，其相關檢測結果見表4。

表4 高填方路基沉降觀測結果 %

4 總 結

此高速公路工程項目中高填方路基施工采用了“軟基換填+強夯+鋪設土工格柵”的施工技術，同時嚴格控制了高填方路基的施工質量，使得高填方路基各項技術指標符合相關規范基本要求，保證了高速公路行車的安全性與舒適性，為類似項目施工提供了借鑒。

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