高填方路基施工技術分析

盛朝勇

摘要 為有效提升高填方路基施工質量，防止產生路基沉降、開裂、塌陷等質量病害，加強高填方路基施工技術控制尤為重要。鑒于此，文章結合某公路工程施工實踐，針對高填方路基施工技術展開綜合探究，介紹了高填方路基特點及工后常見病害，詳細總結了高填方路基施工方案編制、基底處理、填料選擇、攤鋪壓實、搭接部位處理等各環節施工要點，并提出了針對性的路基沉降監測方案，旨在為同行提供參考和借鑒。

關鍵詞 公路工程項目；高填方路基；質量控制；沉降觀測

中圖分類號 U416.1文獻標識碼 A文章編號 2096-8949（2023）11-0067-03

0 引言

高填方路基作為公路工程建設中較為常見的路基結構形式，具有填筑高度大、沉降速率慢、沉降時間長、穩定性差等特點。高填方路基施工技術水平高低直接決定公路工程建設質量，對保證道路安全穩定運營具有重要影響。為有效提升高填方路基施工質量，減小沉降變形，確保路基安全性和穩定性，應結合項目實際情況，制定切實可行的施工方案，合理選擇路基填料，加強施工過程的質量控制，提高專業技術水平。為此，該文結合某公路工程施工實踐，針對高填方路基施工技術展開綜合探究，對提高路基施工質量，保證公路安全穩定運營具有重要意義。

1 工程概況

某公路工程設計里程18.303 km，路基寬30 m，采用雙向六車道布置。路面結構為瀝青砼路面，設計時速為100 km/h。全線共有橋梁3座，涵洞20座，隧道1座，長度845.5 m，路基填、挖方量分別為1.35×106 m3和4.8×105 m3。道路K3+400～K3+500段為高填方路基，現以此路段為研究對象，針對高填方路基施工技術要點展開綜合分析。

2 高填方路基的特點

結合該公路工程實際情況，其高填方路基特點如下：

（1）路基填筑高度大。該工程高填方路段填筑高度超過20 m，若施工過程控制不到位，極易導致壓實度不達標，影響路基承載性能。

（2）沉降量大。沉降是高填方路基施工中不可避免的難題，因填筑高度較大，路基壓實度難以保證，路基在自身重力作用下逐漸產生沉降現象。

（3）沉降持續時間長。高填方路基施工完成后不會立即達到穩定狀態，在自身重力及外部荷載聯合作用下沉降緩慢發展，需經過相當長的時間方可達到穩定狀態[1]。

3 高填方路基施工后常見病害

高填方路基因填筑高度較大，施工質量難以把控，施工后極易產生各種質量問題，主要包括路基沉降、開裂、邊坡失穩、垮塌等。

（1）路基沉降是由于路基在自身重力及外部環境聯合作用下引起的下沉，嚴重降低路基穩定性。

（2）路基開裂是因路基分層填筑厚度過大，導致土體產生差異性沉降，從而造成路基開裂。

（3）邊坡垮塌主要是由于路基填筑施工前，基底處理不到位，局部存在軟土地基，導致路基填筑施工時局部沉降過大，造成邊坡垮塌。

4 高填方路基施工工藝

4.1 合理編制施工組織方案

科學完善的施工方案是保證工程項目順利實施的重要前提，高填方路基填筑施工前，施工單位應進行現場踏勘，全面了解施工現場實際情況，并結合設計文件相關要求，編制科學合理的施工組織方案[2]。

4.2 嚴格進行基底處理

為有效保證高填方路基填筑質量，防止產生路基沉降問題，結合高填方路基基本特征，采取針對性處理措施。目前，常用的地基處理方法主要包括沖擊壓實法、強夯法、樁基加固法及墊層法等。

（1）沖擊壓實法：該方法主要通過沖擊式壓路機運行過程中產生的沖擊動能，對地面實施沖擊，產生應力作用。因該壓路機產生的沖擊作用力具有非連續性，會在某一時點對地面造成瞬間沖擊，從而達到路基壓實目的。采用該方法可取得較為理想的壓實效果，由于單次壓實面積較大，其施工效率較高[3]。

（2）強夯法：強夯法主要是通過夯錘自由落體對地基實施夯實，能顯著提升地基承載性能，控制路基不均勻沉降，避免產生開裂、塌陷等質量病害[4]。

（3）樁基加固法：該工程K3+427～PK3+560路段采用樁徑為0.4 m的CFG樁對地基實施加固處理，樁基采用正三角布設，樁距為1.6 m。

（4）墊層法：為有效提升基層承載能力，確保符合規范及設計要求，在基底鋪設厚度為50 cm的級配碎石墊層，并鋪設三層土工格柵[5]。

4.3 合理選取路基填料

路基填料是決定高填方路基填筑質量的重要因素，因此必須合理選擇路基填料。在進行路基填料選擇時，應結合具體試驗綜合確定，對路基填料性能實施判定。針對路基填筑質量較差的部位，可利用石灰土實施換填，并嚴格控制填土質量，防止存在碎石塊、雜草、樹根等雜質。該工程采用的路基填料為沿線路塹挖方，以中風化灰巖為主，試驗檢測結果表明，該材料能夠用作高填方路基填料[6]。

4.4 路基攤鋪壓實

（1）結合該工程具體狀況，科學選擇攤鋪壓實機械。路基正式攤鋪前，應選取長度100 m路段進行試驗段施工，以確定施工參數及機械組合，為后續施工提供理論依據。

（2）高填方路基填筑完成后，以路基全寬、豎向水平分層的方式，由下而上進行分層攤鋪。先在路基表面繪制卸料網格，并將填料放置于方格內，然后利用攤鋪機整平。針對粒徑較大的石塊，應進行破碎處理，嚴格控制分層攤鋪厚度，確保不超過300 mm，并結合試驗段確定路基壓實遍數。

（3）路基碾壓主要分“初壓、復壓和終壓”三步完成。壓實過程中嚴格按照“先輕后重、先靜后振、先慢后快、輪跡重疊”的標準進行碾壓，并嚴格控制碾壓速度及坡度[7]。

4.5 路基搭接部位施工工藝要點

新舊路基結合部位極易產生反射裂縫和不均勻沉降病害。路基結合部位結構示意圖如圖1所示。

為有效提升高填方路基施工質量，增強路基承載性能，針對新舊路基結合部位應采取必要的加固措施，具體如下：

（1）設置臺階。新舊路基結合部位處理不當，將嚴重降低路基穩定性，引發各種質量病害。實際施工時，應根據原始舊路基高度，開挖臺階實現新舊路基搭接。臺階開挖以機械開挖為主，人工輔助開挖，開挖前應對基底實施全面清理，防止雜填土混入影響施工質量。同時，為確保排水通暢，臺階寬度應設置為2 m，坡度控制在2.5%左右。

（2）鋪設土工格柵。在新舊路基結合部位設置土工格柵，以有效增強路基強度、剛度和穩定性。土工格柵鋪設要點如下：①嚴格控制搭接長度，不得低于40 cm；②土工格柵鋪設完成后，應采取必要的保護措施，防止路基壓實施工中產生破壞，通常采用先填土后壓實的順序進行施工；③應保證施工連續進行，碾壓完成后繼續進行后續填筑施工[8]。

（3）強夯法加固。新舊路基結合部位施工時，為有效提升結合效果，保證路基承載能力和穩定性，可通過強夯法對承載力不足的部位實施補強處理。強夯法施工技術要點如下：①強夯施工前，對施工機械性能、技術參數等相關指標實施全面檢查，確保符合施工要求；②夯實過程中應確保新舊路基結合處同步變形。在新舊路基結合部位，采用梅花形布設形式進行夯點布置，間距為0.5 m，嚴格按照施工規范要求進行夯實作業，確保路基夯實質量滿足要求；③路基夯實完成后，應嚴格按照標準要求對夯實質量實施檢測，確保質量符合標準要求，若質量不合格或存在漏夯部位，則應實施補夯處理[9]。

4.6 質量保證措施

（1）建立科學完善的質量管控體系。組建以項目經理為核心，以項目總工、技術員、質量員、施工原、班組長為組員的質量管控小組，明確責任、科學分工，定期進行現場質量檢查，發現問題及時處理，全面提升質量管控效果。

（2）增強質監人員責任意識。①質監人員是工程建設質量的主要監督人員，必須具備科學完備的專業技能和責任意識，根據施工規范標準開展現場質量巡視工作；②針對重點部位、重要工序實施旁站監督、指導，以規范施工流程，保證施工質量；③針對現場存在質量不達標狀況，應及時上報，并要求限期整改；④質監人員在工程建設過程中，應加強專業知識學習，積極提升專業技能，并參與履職考核；⑤針對專業能力較強，表現突出的人員，應予以經濟性獎勵；而對于工作表現較差的工作人員，應適當進行懲罰，以有效提升工作人員的積極性和主動性[10]。

5 高填方路基沉降監測

為準確掌握高填方路基沉降情況，應制定科學有效的沉降監測方案，合理布設沉降觀測點，以有效確保監測結果的準確性和有效性。

（1）因地質、水文、氣候條件差異，不同地區高填方路基基本特性存在顯著不同，沉降監測時應根據工程具體情況，制定切實可行的監測方案。高填方路基沉降監測采用的主要設備為沉降板，能準確反映監測區域路基沉降變形的真實情況，以便技術人員對路基沉降作出準確評估。針對地質條件較為復雜的部位，還應根據現場實際情況，科學設置孔隙水壓力計、應變片、測斜管等裝置實施綜合監測；

（2）根據具體情況確定監測頻率：①路基填筑高度與堆載預壓高度接近時，應按照填1層測1層的方式進行監測；②填筑過程中停工時，每7 d測2次；③預壓期間，前期每7 d測1次，中期每10 d測1次，后期每14 d測1次；④路面施工期間，鋪一層測1次；⑤運營期間，前期每14 d測1次，后期每30 d測1次。

（3）沉降監測精度與沉降幅度密切相關，對于沉降幅度較小路段，因即將進入加載預壓后期或運營期，監測精度為二級水準精度；而施工期和預壓前期，其監測精度為三級或四級水準精度。

（4）根據各部位監測結果，對高填方路基沉降變形情況實施分析，具體監測指標包括沉降速率、加載時間和荷載大小等，并根據相關數據信息繪制沉降變化曲線，判定路基穩定狀況。K3+400～K3+500段路基沉降分析結果如表1所示。某位置填方路基沉降量μ與時間t的變化關系曲線如圖2所示。

通過表1能夠看出：①每月小于5 mm及小于2 mm的觀測點比例，在工后1個月時，占比分別為60%和45%；②隨著時間的逐漸推移，工后7個月時，每月小于5 mm的觀測點比例為100%，而工后8個月時，每月小于2 mm的觀測點比例為100%。

通過圖2能夠看出：此位置處高填方路基在工后20 d內，沉降變形較大，20 d后沉降速率顯著降低，30 d時沉降基本不再發生變化。

6 結論

綜上所述，該文結合某公路工程施工實踐，從高填方路基特點及工后質量病害入手，分析了高填方路基施工技術，總結了高填方路基施工方案編制、基底處理、填料選擇、攤鋪壓實、搭接部位處理等各環節施工要點。高填方路基施工時應全面結合項目實際情況，制定切實可行的施工方案，合理選擇路基填料，加強施工過程質量控制，并科學實施沉降監測，通過對經濟、技術、管理等各方面措施的綜合運用，全面提升高填方路基施工質量，保證公路工程健康穩定發展。

參考文獻

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