高填方路基施工技術要點及質量控制分析

范晨陽

（湖南潭州新能源有限公司，湖南 湘潭 411100）

0 引言

公路工程是我國交通運輸行業最重要的交通設施，與人們日常出行與生產活動息息相關，對我國的經濟發展具有重要作用。公路工程建設中不可避免會遇到高填方路基，相比普通路基而言，高填方路基承載性能較差、沉降持續時間長、累計沉降量較大，是施工中面臨的重要難題，對設計及施工提出了更加嚴苛的要求。

為此，文章針對高填方路基施工技術要點、質量控制展開綜合探究，以期能有效提升高填方路基施工質量，保證其承載性能及耐久性滿足要求。

1 工程概況

湘潭錳礦白云路全長5.47km，設計時速60km，路基寬40m，全線采用瀝青路面。工程位于山區，需進行大量的土石路鋪筑，工程所需的土石方約為32.4 萬m3。該區域的公路項目建設，發揮著交通樞紐的重要作用。其中K3+427—K3+560 區域為高填方路基，結合該區域路基填筑施工案例，對其施工技術要點及質量控制措施實施綜合探究。

2 高填方路基的特點

第一，高填方路基需要土石方量較大，施工期限較長，施工質量不易把控；

第二，高填方路基通常填筑厚度不低于20m，對壓實度、承載性能及穩定性要求較高；

第三，高填方路基累計沉降量較大，必須嚴格控制填筑速率，有效確保施工質量；

第四，高填方路基填筑完成后，在自身重力、車輛荷載、自然沉降等聯合作用下，需經長期沉降方可達到穩定狀態。

3 高填方路基施工后常見的病害

經多方調查及綜合調研發現，高填方路基施工中普遍存在以下幾種問題[1]：

第一，路基沉降。此問題在高填方路基中最為普遍，主要是由于填筑土體在外部環境及自身重力作用下產生下沉的情況。

第二，路基開裂。因填筑厚度較大，土體產生大規模不均勻沉降，造成路基開裂現象。

第三，邊坡滑動或塌陷。土方填筑前表面清理不到位、路基表面排水不利等因素造成邊坡滑動。

4 高填方路基施工工藝及質量控制措施

4.1 合理編制施工組織計劃

科學合理的施工組織計劃能有效保證工程施工的順利進行，確保施工的科學性、高效性。因此，施工前施工方應全面了解施工區域的具體狀況，對現場地質、環境、地形等因素實施全面調查，并結合設計文件合理編制施工方案。

4.2 嚴格進行基底處理

為解決高填土路基沉降較大的問題，應針對其填土過高、自重過大等特點，做出提高承載力的合理對策，常見技術措施有強夯、沖擊壓實等。

其一，沖擊壓實技術的運行機制主要是在多邊形凸輪行駛過程中，軸輪中心最遠點會在接觸地面的時候產生動能，給地面造成沖擊，實現拉、壓共同作用力。由于沖擊式壓路機對路面的作用力不是連續的，會在某一時刻形成瞬時沖擊，實現對路面的輕型強夯。因此，沖擊式壓路機帶來的碾壓效果顯著，每次碾壓對路面壓實影響區域大，壓實作用效率十分明顯。

其二，強夯有助于提高地基的承載力，減輕高填土路基的差異沉降，防止路面開裂的病害。為實現路基預期質量效果，應嚴格按照施工規范要求進行施工。

其三，為進一步保障路基基底的承載性能采取的方案：方案一，K3+427—PK3+560 段設計了直徑為0.4m、間距為1.6m 的CFG 樁，采用等邊三角形形式，設置于基底全區域內；方案二，加強填筑前基底的處理，保證地基承載力條件滿足施工需要，在路基底部鋪設50cm 的耐風化碎石墊層，并設置三層土工格柵。

4.3 合理選取路基填料

選擇最適宜的路基填料，保證路基施工質量。

第一，路基填料的選擇應當經過試驗檢測，依據取土場的土工實驗成果，判斷料源質量，必要時可采用工程舉措進行土質改良。避免使用含有雜質、植被的有機質土，會嚴重影響施工質量。

第二，該路段路基填料來源于路塹段挖方，挖方主要是粉砂質泥巖、中風化灰巖，經試驗檢測能直接用于路基填筑。

4.4 路基攤鋪壓實

基于項目建設自有機械設備情況，選擇合適的攤鋪、碾壓設備。填筑路基時，先進行試驗段施工，以試驗路段的經驗成果參數，指導后續全面展開的施工工序。松鋪厚度、碾壓速率、碾壓遍數等參數，需完全滿足試驗路實際工況，并按標準執行。

第一，高填方路基填筑施工，采取路基斷面全寬、豎向水平分層的填筑辦法，實現自下而上的逐層壓實作業。

第二，依據路基填筑的機械配置，畫出卸料方格，依據先低后高的方式在方格內堆滿填料，用推土機推平。

第三，為使方格內的填料符合規定施工要求，還需使用合適的機械設備對填料中的大型石塊進行碎石處理。鋪設施工填料時，要保證松鋪的厚度小于0.5m，控制超寬碾壓寬度為30～50cm，計算合理的碾壓次數。

第四，含水量是檢驗路基施工質量的關鍵指標，分別使用重型壓路機、輕型壓路機對施工段落進行輕壓、重壓工序，全程控制路基含水量、壓實效果符合質量檢測指標的規定。

第五，碾壓工藝包括初壓、復壓和終壓，執行先輕后重、先慢后快、從邊緣至內部的碾壓流程。為了保證路基填筑階段排水暢通，遇雨天不至于積水，路基每次填筑均應確保有一定的路拱橫坡（控制為2%）[2]。

4.5 路基搭接部位工藝要點

在新老路基搭接施工過程中，易存在大面積變形及反射裂縫的問題。為保證路基質量，提高其穩定性、荷載能力，可以通過換填治理地基、開挖搭接面臺階、強夯等技術方案，提高路基整體質量。圖1為路基結合部位的處理方案。

圖1 路基結合部位處理方案示意圖

4.5.1 路基結合部位挖臺階技術要點

新老路基的結合部位施工質量控制不到位，會影響后期路基整體的穩定性，易引發病害。工程實踐中需要以舊路基的高度為參考，開挖新的臺階。

首先，臺階開挖時，不僅要使用機械設備，還需要人工配合施工，實現臺階平直、整齊的效果。

其次，臺階開挖施工前，應做好路基底部的清潔處理，防止雜填土混入，而影響搭接面的結合效果，各施工工序有序完成后，需進行力學試驗的檢測。

最后，為保障雨天排水流暢，開挖的橫坡度需控制為2.5%，寬度為2m。

4.5.2 路基結合部位增設土工格柵施工技術要點

新老路基搭接部位，可增設土工格柵補強，具體操作流程如下：

第一，按照施工規范、以往經驗值，計算出科學的壓實度、承載力數據，判斷新老路基搭接施工部位是否需要使用土工格柵補強，提升搭接部位的拉伸作用力。

第二，需保證格柵的搭接長度大于40cm，路基填料最大填料徑不能超過5cm，避免粗粒料推平、碾壓施作損壞土工格柵，嚴禁填料的隨意堆砌，造成格柵鋪設處移位。

第三，土工格柵、土工布鋪設完工，沒有填土之前，禁止使用壓實設備直接進行碾壓。

第四，敷設土工格柵布、土工布時，要注重施工過程的連續性，在施工完成后應重視格柵布的避光，盡快完成土層的覆蓋及填筑工序。

4.5.3 路基結合部位強夯施工技術要點

強夯能有效提升新舊路基結合處的承載性能，并能對壓實不到位的區域實施補強處理。施工時應注意以下幾點：

第一，強夯前，應對夯實機械的參數性能實施測定，確保滿足施工要求。

第二，針對新舊路基結合處，為有效避免較大沉降，實現新舊路基變形一致，夯點應采用梅花形布置，各點間距不超過0.5m。

第三，強夯完成后應對夯實質量實施全面檢測，針對漏夯、夯實不到位部位應及時采取補夯處理，平整度較差部位應填平后進行二次夯實處理[3]。

5 高填方路基沉降觀測

科學建立沉降監測體系，合理布設監測設備，可最大程度地保證監測數據的精確性、可靠性，確保高填方路基沉降監測技術的有效實施，實現路基沉降監測的動態化控制。

第一，受地質、地形、環境及氣候因素的綜合影響，高填方路基的特征也存在顯著不同，因此應結合外界環境條件、現場地質狀況及相關技術標準，建立有效的監測方案。

第二，沉降板是高填方路基沉降觀測中最關鍵的監測設施，可準確、直觀地展現路基沉降變形的情況，并科學、高效地對路基沉降狀況實施全面評估；對于地質條件比較復雜的部位，應根據實際狀況合理布設應變片、斜測管等監測設備。

第三，監測頻率：填土高度與設計堆載預壓高度相近時，應一層一測；填筑期間停工時，應一周監測一次；堆載預壓階段，初期一周一次，中期10 天1 次，后期2 周1 次；路面施工階段，攤鋪一層監測1 次；運營階段，初期2 周1 次，后期每月1 次[4]。

第四，沉降程度不同，其監測精度和級別也不同：輕微沉降區域及加載預壓路段、路面鋪裝及運營階段等，監測級別為二級水準精度，精度為1～2mm，沉降速度不超過5mm/月；施工及堆載預壓前期，其監測級別為三級或四級水準精度，精度為2～3mm。

第五，結合不同部位監測點的實際高程監測數據，能夠全方位了解高填方路基沉降速度、速率和堆載時間、壓力之間的變化關系，通過變化曲線能夠準確、直觀地看出高填方路基各部位的穩定情況，具體見圖2和表1。

圖2 K3+427—PK3+560 段填方沉降量u 與時間t 的關系曲線

表1 K3+427—PK3+560 路基沉降分析結果

6 質量保證措施

首先，建立健全質量控制體系。設置項目經理為質量控制小組的主要負責人，組建包括總工程師、技術員、現場施工員、施工班組負責人等人員的專業技術團隊，合理分工強化職責，及時發現并解決問題，進一步提高技術交底工作的效率。

其次，培養專業質監人員的責任心。質監人員作為施工現場的監測員，應當具備充分的責任意識，按照規范要求進行質量巡檢。對于重要的施工工序，需要全程旁站，用自身的專業技術素養指導工作，保障施工質量。若發現質量不合格的情況，應及時上報，在規定期限內做好整改。

最后，質監人員在項目建設全過程中，應做好質監能力的提升，積極參與履職考核；對做出重大貢獻的管理人員，應給予獎勵，對于履職不力的工作人員，也要做出懲罰，進一步提高參與項目建設的全體人員的工作積極性[5]。

7 結語

高填方路基施工在我國公路工程施工中極為普遍，本文結合高填方路基實際施工案例，全面探究其施工技術要點、質量控制措施，對我國高填方路基施工具有重要的指導意義。通過對路基施工組織計劃編制、基底處理、填料選擇、路基壓實及新舊結合處壓實處理等關鍵環節的重點控制，全面提高路基填筑質量，從根本上保證公路工程承載性能，促進我國公路建設的可持續發展。