高速公路工程高填深挖路基施工技術

黃金保

（福建高速公路集團有限公司福州管理分公司，福建福州 350000）

0 引言

路基是高速公路工程中的重要組成部分之一，其質量直接關系到高速公路的承載力、結構的穩定性，并間接影響高速公路路面的平整度，為此，確保路基質量尤為必要。在一些地形條件比較復雜的山區內進行路基施工時，常常會遇到高填深挖的路段，因此需要全面了解和掌握相關施工技術，并在實際工程中合理運用，為高速公路工程質量提供保障。基于此，對高速公路工程高填深挖路基施工技術展開分析。

1 工程概況

永定至上杭高速公路位于福建龍巖市境內，某合同段路段全長9.629km，路基紅線寬度為50m。全線土石方挖填總量為519.51 萬立方米，其中開挖量為382.48 萬立方米，填筑量為137.03 萬立方米。主線設計為雙向四車道，行車速度為80km/h，整體式路基的寬度為24.5m，分離式路基的寬度為12.25m。工程所在地為山區，地形較為復雜，局部路段內的路基存在高填深挖的情況，導致施工難度增大，挖深達到20m以上的路段有4 段，最高挖深大約為50m。

2 高速公路工程高填深挖路基施工技術

2.1 挖方路基施工

2.1.1 土方路基挖方段

第一，在對土方路基挖方段施工前，應由專業的測量人員，在現場準確測放出開挖坡口線，以白灰標示，同時對原地面高程復測，界定挖方段，并依據設計橫斷面確定出開挖的具體深度。開挖前，應在相應的位置處修筑截水溝，避免路線以外的地表水流入開挖區，對邊坡造成侵蝕，加大安全隱患。路塹開挖應在截水溝完工后開展。

第二，明確開挖順序，即分幅分層、從上向下、由高到低，為避免開挖期間邊坡出現失穩的狀況，應采取有效的措施加以防護。挖至邊坡線前時，應預留出一定的寬度，確保開挖期間不會對邊坡線外的土層造成擾動。用挖掘機開挖土方，自卸汽車負責運輸，堆土高度和坡度應符合規定要求；路塹深度＜8.0m 時，邊坡的坡率可以取1∶1.5，路塹深度≥8.0m 時，應采用臺階式邊坡[1]。從開挖面向下，以分段的形式對邊坡進行整修，此項工作應在每開挖2.0～3.0m 時開展一次。

第三，采用臺階式開挖，每間隔8m 設置一階，階間設置寬度2.0m 的護坡道，向外傾斜4%，路基兩側加寬填筑50cm，從而使壓實寬度大于路堤的設計寬度，確保邊緣的壓實度達標；路堤邊坡的高度達到16m 以上時，可在水穩碎石底基層1/2 處布設直徑8mm 的鋼筋網，間距控制在20cm×20cm；填石路基邊坡與填土路基邊坡相同，也可采用臺階式開挖，邊坡采用碼砌的方法進行施工，按高度取碼砌厚度，以1～2m 為宜；填石路基邊坡借助臺階碼砌，每節臺階的高度控制在40cm；原地面較陡的邊坡，可采取擋土墻進行防護，避免失穩[2]。

第四，在土方路堤挖方段施工中應注意如下事項：若是路塹的深度比較大，縱向上可以采用分幅分層的方式開挖，若是路塹既長又深，縱向上可以采用分段分層的方式開挖，每層挖出一條通道后，再對兩側開挖，且邊坡開挖后，應采取有效措施加以防護，避免施工期間邊坡失穩；路塹采取分幅分級的方式開挖，挖一級防護一級；土方開挖過程中，應當避免出現超挖的現象，不得掏底[3]。

2.1.2 深挖方路基

該工程中，部分路段位于低山丘陵區，受地形限制，出現較多的高邊坡和深路塹。路基深挖一般控制在20m，該工程中超過控制標準的深挖方路段共有14處，最長一處為300m，最短一處為40m[4]。深挖方路基施工要點如下：

第一，對于石質深挖方邊坡，應每間隔一級邊坡設置寬度為2m 的平臺截水溝，并將攔截的坡面水經由坡頂引至路基外，降低水對挖方邊坡的沖蝕。路基開挖可在截水溝施工完畢后開展。

第二，按照分幅分層、從上向下、由高到低的順序開挖路塹，開挖路基邊坡時，應同時進行防護工程，挖一級邊坡防護一級，避免開挖的邊坡長時間裸露在外。根據深挖方路基的特點，結合現場實際，選取如下支護方式：三維植被網、框架錨桿、鐵絲網+三維組合網。深挖方路基的開挖順序如圖1 所示。

圖1 深挖方路基開挖順序示意圖

第三，開挖前要核查地面高程，并確定坡口線的位置。同時，將觀測樁埋設在距離坡口線以外5m 處，縱向間距控制在8～10m，導管與導桿要伸出路面頂部一定的高度，以便竣工后跟蹤觀察。根據觀測結果繪制關系曲線，發現問題要及時分析原因，若是路基有開裂或是滑坡的趨勢，必須立即上報。

2.2 高填方路基施工

2.2.1 施工方案

第一，對于填方邊坡高度在15m 以上的高路堤，應在水穩碎石底基層布設8mm 的鋼筋網，并用大噸位的壓路機或是以沖擊碾壓的方式對路基補強，提高路基填土的密實度，確保路基的整體性和強度。

第二，在高填方路基填筑施工中，要合理選擇填料，可優先采用工程力學性質較好的土質填筑路基；路床頂面以下2m 范圍內，必須用工程力學性質較好的土質填筑。該工程共有9 處填土高度超過15m 的路段，具體的填筑施工工藝與一般路基相同。

2.2.2 施工要點

第一，正式開始高填方路基施工前，要做好如下準備工作：修筑施工便道和臨時排水設施；由專業的測量人員，用全站儀準確測放出道路中線和填筑邊線，打設控制樁，在直線段上每隔20m 定出1個中樁、2 個邊樁，曲線段間隔10m，并用白灰撒出坡腳位置線；選取一段路段作為試驗段，在其上按預先確定的工藝進行施工，以此確定相關工藝參數，包括碾壓速度及遍數、松鋪厚度等；對填料進行單軸抗壓強度、擊實、顆粒分析等試驗，所有技術指標全部合格方可在施工中使用。填料的最大粒徑與最小強度要求如表1所示。

表1 填料最大粒徑與最小強度要求

第二，填筑前，要先清表，將路基填筑寬度范圍內的地表土、腐殖土及各種雜物全部清除干凈，用自卸車將清表土運至棄土場堆放；清表后進行填前碾壓，根據填料的含水量情況，采取灑水或深翻晾曬的方法進行處理，使其達到最佳含水量，保證壓實度達標。特殊路基段按規范要求處理，經檢驗合格方可填筑路基。

第三，按路基寬度、松鋪厚度，結合每車運料量，在填筑作業面劃出網格，確定每車石方的卸車位置及卸料方量，以此控制松鋪厚度。運輸車抵達現場后，由專人負責指揮，從一端開始向網格內傾倒填料。

第四，按中樁和邊樁設置控制桿，以此控制填料的松鋪厚度，根據填筑高程，用施工機械將填料初步推平，局部不平處以人工方式找平。粗平的填料，用推土機精平，確保平整度達到15mm 以內，形成一定的橫坡，以2%～3%為宜，便于積水排出。

第五，推土機精平長度達到100m 后，壓路機便可開始碾壓。該工程采用的碾壓組合方式為靜壓、弱振、強振、靜壓，碾壓遍數以試驗段確定的遍數為準。按先邊緣后中間，先慢后快，先靜壓后振動的原則操作，橫向接頭的重疊寬度控制在1m，前后相鄰區段縱向重疊寬度不小于2m[5]。振動碾壓4～6 遍后，觀察路基表面，看有無明顯輪跡，碾壓作業時，壓路機的速度應控制在2.5～3km/h。碾壓分為初壓、復壓、終壓。其中，初壓采用振動壓路機，首次整平后先靜壓，用平地機對不平的部位進行二次找平；復壓在二次找平后及時展開，采用振動碾壓的方式，壓至沉降差達到規范要求；終壓的主要作用是消除輪跡，以靜壓為主。

2.3 路基防護

在高填深挖路基施工過程中，要做好防護工作，避免對周圍的生態環境造成破壞。為提高防護效果，可將生態防護與結構防護有機結合，具體的防護措施如下：

2.3.1 草籽噴播防護

第一，噴播施工前，以人工方式將坡面整平，清除垃圾和各種雜物，如植物、泥塊等。采用置換法，用改良土替換不利于草籽種植的土體，置換厚度控制在50～75mm。置換后，澆水潤濕，經過自然沉降后，使坡面達到穩定狀態。綠化防護前，先完成漿砌圬工。

第二，所有準備工作完畢后，選擇適宜草籽播種的時間，將草籽與各種配料，如保水劑、肥料、木質纖維和水等，按照一定的比例進行拌和，然后利用噴播機噴射到平整的坡面上，要保證噴射均勻。草籽噴射后，為避免受到雨水沖刷大量流失，可在其上覆蓋濕度適宜的稻草或無紡布，以達到保濕和保溫的效果，這樣有助于草籽發芽。

第三，使用高壓噴霧器，對噴射草籽的坡面進行養護，使用噴霧器會使水形成霧狀，可以提高噴灑范圍，同時能夠解決高壓射流水對坡面造成沖擊形成徑流的問題。按照坡面上種植草籽的種類確定養護時間，一般以45d 左右為宜。同時，在養護階段需針對病蟲害問題采取有效的防范措施，并根據草籽的生長需要進行施肥，稀疏區域要及時補種。

2.3.2 三角防護網

第一，三角防護網施工正式開始前，應先處理邊坡表面，使坡面的傾斜度保持一致，清除坡面上不穩定的石塊，確保坡面平整、穩定；三維網在坡頂延伸100cm 左右后加以固定，保證埋入土中的三維網長度達50cm 以上，隨后按照由上向下的順序將三維網鋪設至邊坡底部。網間的搭接寬度需控制在20cm 左右，三維網要緊貼坡面，不得存在懸空及皺褶情況。

第二，用U 型釘固定三維網，確保U 型釘與三維網緊貼在邊坡表上。鋪好三維網后，向其中填入厚度7cm 以上的耕植土，并在填土后將坡面整平；在耕植土上以噴播的方法播種預先選好的草籽，噴播完畢后，在其上覆蓋一層土工布。為促使草籽快速發芽，要定期噴水，待幼苗長出5cm 后，應及時揭掉土工布。

2.3.3 護面墻防護

第一，對邊坡坡面加以處理，使其達到平整、密實的狀態，可將局部凹陷處挖成臺階，以圬工找平，施工過程中，以立桿掛線的方法進行水平與高程控制，并定期復核，確保砌體平整；護面墻的基礎要牢固、可靠，若地基為軟弱土體，應采取相應的措施加以處理。

第二，要保證砌體的石質堅硬，不得使用風化石，砌筑時砂漿要飽滿、密實，并按規范要求養生；根據設計要求，在指定的位置布設伸縮縫，間隙的寬度不超過2cm，并在其中填塞瀝青麻絮。

3 結語

綜上所述，高速公路工程高填深挖路基施工是一項較為復雜且系統的工作，與一般的路段相比，高填深挖路段的施工難度更高，若是控制不好，會影響路基質量，從而影響高速公路工程的整體質量。因此，施工人員要全面掌握高填深挖施工技術，并在實際高速公路工程中合理運用，為高速公路工程質量提供保障。