高原地區高填方路基施工工藝及質量控制研究

摘" 要：隨著社會經濟不斷發展，我國政府部門愈發提高對公路建設的重視程度，針對公路建設提出各種相關政策，促進公路建設實現可持續發展。特別在信息化時代背景下，公路建設范圍進一步拓展，逐漸延伸到高原地區，但由于高原地區地質地形條件具有較強的復雜性，一旦工作人員施工中出現任何問題，很容易給整個公路建設質量帶來嚴重影響。基于此，該文以實際工程概況為主要研究對象，提高工作人員對路基的重視程度，進一步分析高填方路基振動碾壓施工工藝，如施工流程、注意事項和振動碾壓施工需達到的要求等，從而有效提高我國公路施工的整體效果。

關鍵詞：高原地區；高填方路基；路基施工；施工工藝；質量控制

中圖分類號：U416.1" " " 文獻標志碼：A" " " " " 文章編號：2095-2945（2023）13-0157-04

Abstract： With the continuous development of social economy， Chinese government departments have increasingly paid more attention to highway construction and put forward various relevant policies for highway construction to promote sustainable development of highway construction. Especially in the context of the information age， the scope of highway construction has been further expanded and gradually extended to highway construction in the plateau area. However， due to the complexity of the geological and topographic conditions in the plateau area， once any problems occur in the construction of the staff， it is easy to seriously affect the quality of the entire highway construction. Based on this， this paper takes the actual project overview as the main research object， improves the staff's attention to the subgrade， further analyzes the high fill subgrade vibration rolling construction technology， such as construction process， precautions， requirements for vibration rolling construction， etc.， so as to effectively improve the overall effect of highway construction in China.

Keywords： plateau area; high fill roadbed; roadbed construction; construction technology; quality control

本項目坐落在西藏自治區那曲縣和當雄縣交接位置處，該線路是以那曲縣作為國道109線那曲至拉薩公路的起點，中間途徑古露鎮、龍仁鄉和當雄縣烏瑪塘鄉等鄉鎮。本文研究的位置在那曲縣境中，全線長度為85.109 km，其中斷鏈20.409 km。項目總合同價為559 339.213 9萬元。本標段路基填筑方量約1 206.6萬m3，其中石方填筑約53萬m3，土方填筑填方1 153.6萬m3，特殊路基處理58.99萬m3。同時，由于工程項目位于高原溫帶半干旱氣候，其具有日照時間長、太陽輻射強和氣溫溫差較大等特征，年平均氣溫1.7 ℃，最高氣溫26.5 ℃，降水量集中在9月，年平均濕度為40%。根據上述氣候特征，本項目標段合理安排工期，以期獲取最佳工程質量和保障施工安全[1]。

1" 施工準備

1.1" 技術準備

在施工前期需要對主要機械設備進行準備，主要施工設備有挖機機、壓路機、推土機和曬水車等。并且要清理施工道路的表面垃圾、植被等，測量人員在道路坡腳兩邊放置3 m的施工邊樁，再使用平地機對需要找平的區域進行碾壓處理[2]。同時，要繼續用20 t的振動壓路機進行碾壓，工作人員測量其高程，將2次沉降量進行對比，如果2個高程相差數據控制在2 mm范圍內，表示路面壓實質量滿足行業要求；如果其未達到指定要求，工作人員要進行二次碾壓，一直到兩者高程差低于標準誤。在進行基層振動碾壓方案編制過程中需要根據相關國家驗收標準和JGJ 79—2012《建筑地基處理技術規范》來建立建筑工作編輯方案。

1.2" 物資設備準備

組織人員到位、做好協調工作；組織施工機械設備到位。根據現場填筑實際情況做好臨時排水設施，臨時排水溝設在填筑邊坡以外5 m，臨時排水設施與永久性排水設施、自然排水系統相協調，排水系統確保路基不受水的侵害。

2" 高填方路基施工

2.1" 路基清表

對于設計有清除草皮的路段，應該嚴格按照設計文件要求，采取人工分割切塊（草皮厚40 cm的路段單塊按照50 cm×50 cm進行切塊，草皮厚20 cm的路段單塊按照30 cm×30 cm進行切塊），以便于裝載機或其他設備清起草皮規整堆放。清起草皮時要保證塊度和厚度，減少對根系的切割，保證其完整性，同時將草皮下的腐殖土一并清除堆放。填方段在清理完地表，整平壓實至規定要求并經監理工程師驗收合格后方可進行填方作業。做好原地面臨時排水措施，并與永久排水設施相結合。在路基清表完成后，工作人員要利用平地機處理原地表面，先使用振動壓路機在填前碾壓一遍，再進一步振壓，將壓實度控制到90%以上，才能進行靜壓收面。同時，在碾壓工序完成后，工作人員要組織監理工程師進行抽檢，等到合格后才能進行土方填筑，從而恢復路基中線和各斷面檢測點位，準確測量不同點位的實測標高，有利于工期計算各點位松鋪厚度[2]。

2.2" 高填方路基施工工藝流程

高填方路基施工工藝流程如圖1所示。

2.3" 施工要點

2.3.1" 基底處理

用挖掘機將換填范圍內的地表土、路基填土等全部挖除，用自卸汽車將其運至指定的棄土場。采用壓路機對基底進行壓實，按驗收標準要求做填前壓實檢查（圖2）。

2.3.2" 測量放樣

在基底處理工作全部完成后，工作人員要開展復核放樣工作，每隔10 m設置中心樁點，準確測量出基底面填筑寬度。同時，在測量放坡腳線時，要將實測路基半寬作為填筑寬度，進一步加強壓實效果，保證其實際寬度不低于設計寬度[3]。

2.3.3" 技術交底

工作人員在放樣后，技術人員要及時向現場質檢員進行技術交底，進一步確定施工范圍和填料性質，要求其完全滿足行業標準粒徑要求和松鋪厚度。

2.3.4" 確定換填施工方案

方案一：對于填土高度H≥3 m的路堤，路堤高度滿足當地路基凍深要求，僅在上路床設置30 cm厚砂礫抗凍層。要求砂礫中的細粒土（粒徑小于0.075 mm）含量少于5%，砂礫最大粒徑小于10 cm，下路床及路堤部分應選擇非強凍脹填料填筑（圖3）。

方案二：填土高度1.62 m（路面+路床厚度）≤H＜3.0 m的路堤，除在上路床設置30 cm厚砂礫抗凍層外，同時需在原地面以上30 cm處設置30 cm厚的砂礫隔斷層，隔斷層以砂礫等粗骨料為主，填料粒徑為60 mm左右，粒徑低于0.075 mm含量較少。針對該種情況，工作人員可在砂礫隔斷層頂面鋪設防滲土工膜，避免受到污染隔斷層影響（圖4）。

方案三：填土高度H＜1.62 m（路面+路床厚度）的路堤，路基應該超挖至1.62 m深度，將路床部分開挖換填80 cm厚碎石防凍層，并在防凍層底部增設1層防滲土工膜（圖5）。

方案四：對于挖方路塹，超挖路床80 cm后換填80 cm厚碎石防凍層，并在防凍層底部增設1層防滲土工膜（圖6）。

方案五：對于地下水發育的低填及挖方路段，需要在路床底部（邊溝或排水溝下方）增設排水滲溝，滲溝應埋設于當地最大凍深以下不小于0.25 m處。滲溝內填充級配碎石，底部埋設Φ20打孔雙壁波紋管，波紋管外包滲水土工布，滲溝出口段約3 m范圍增設防凍層（草皮、泥炭等），出水口順接C25混凝土矩形引水溝，采用大于10%的縱坡進行引流，以防凍結。

滲溝透水管采用HDPE雙壁波紋管，應具有強度高、透水效果好等特點，其環剛度應大于8 kN/m2，工作壓力大于0.25 MPa，外觀質量好，管內徑不得小于對應的型號值（圖7）。

2.3.5" 填筑施工

將合格的填料運至路基填筑場地，采用網格法布料和白灰劃方格網，將每個方格內倒2車料，實現均勻上料；用大功率推土機粗平，水平分層分段填滿，先低后高，先兩側后中央；人工破碎或揀出較大的石渣料，并鋪撒細顆粒料找平，使表面保持相對平順；再用平地機配合人工進行找平，保證工程平整度能達到預期要求[4]。

2.3.6" 路基施工

傳統路基加固方法趨于多樣化，但都存在各種缺陷，如最常用的機械碾壓法，由于加固深度要嚴格遵循操作要求進行分層，導致其工作效率較低；而強夯法出現易損傷周圍房屋、振動風險和土石飛濺等問題。特別在信息化時代背景下，公路建設范圍進一步拓展，逐漸延伸到高原地區，高原地區地質地形條件極為復雜，工作人員一旦在施工中出現任何問題，整個公路建設質量都會受到嚴重影響。為解決傳統路基加固中存在的問題，沖擊壓實技術出現在人們的視線范圍內，給公路橋梁路基大面積加固提供豐富的數據資源。

2.3.7" 試驗檢測、交驗

在碎石料攤鋪過程中，工作人員要嚴格遵循行業標準進行碾壓工作，先根據試驗段要求進行攤鋪，再使用振動壓路機靜碾1遍和振動碾壓3遍，然后采用水準儀來檢測不同環節的高程，并利用工具詳細記錄，將準確度精確到毫米。同時，要繼續用20 t的振動壓路機進行碾壓，工作人員測量其高程，將2次沉降量進行對比，如果2個高程相差數據控制在2 mm范圍內，表示路面壓實質量滿足行業要求；如果其未達到指定要求，工作人員要進行二次碾壓，一直到兩者高程差低于標準誤差。同時，工作人員要合理采用沉降量，來計算出路基碾壓的密實程度，發現沉降量基本相同，碾壓表面未出現明顯痕跡，說明填石料處于密實狀態。反之，如果工作人員利用機器碾壓10遍后，壓實度仍然未達到行業標準，應重新選取松鋪厚度（見表1）。

3" 填筑施工注意要點

1）凍深范圍內的填土禁止采用混合填筑，在分析不同凍脹性的土壤時，工作人員要利用水平分層填筑進行分層壓實。

2）挖方段路基應做好施工階段排水，防止邊界外的水流入路塹中，要經常疏通排水溝渠，提前填筑攔水埂。

3）同一施工段內同一層土的含水率應該基本一致，含水率偏差小于2%。

4）挖方邊坡在冰凍期施工時，不得一次挖到設計線，坡面應該預留不小于30 cm的覆蓋層，正常施工季節時再修整到設計坡面。挖方路基在冰凍期施工時應預留不小于1 m的覆蓋層，正常施工季節時再開挖到設計高程。

5）已完工路基越冬時，路基頂面應采取素土覆蓋并碾壓等保護措施，加強地表排水，防止雪水下滲，越冬后路基壓實度應該滿足相關要求，不滿足時應進行復壓或采取換填措施，直至滿足要求[5]。

6）春融期宜在地表土層融化厚度大于50 cm后開始路基施工。在取土場取土時，應將未融化的凍土夾層清除，不得使用含有凍結塊的路基填料。

7）挖方段路基為凍脹土時，地基土挖除換填誤差應不大于5%。換填粗顆粒材料中0.075 mm的通過率不應大于5%。

4" 路基填筑施工質量控制要點

在高填方路基過程中，工作人員要根據路面平行線分層情況來調整填土標高，合理作業分層平行攤鋪方法，來提高不同層間的平整性，保證其數據能滿足平縱坡要求，避免出現嚴重的積水問題，防止其影響到填筑和碾壓質量。同時，運輸車要根據行業標準進行卸料操作，再使用推土機粗平和平地機精平，并結合相關數據來確定預埋樁位具體位置，來設計不同方向坡度的路拱。為加強原料質量，可將石屑用來填充粗集料間的間隙，而水泥材料采用普通硅酸鹽水泥。在制作土木格柵和碎石褥墊層時，要根據行業標準進行施工，注重合理控制不同樁間的距離，保證其范圍的合理性，在日常施工時要采用靜力壓實法進行施工，將夯實度控制在0.9左右。設置土木格柵時，要提高抗拉強度，選擇多段具有代表性的路段，通過檢驗樁體的不同長度和質量，來判斷其質量是否達到行業指定標準。另外，工作人員在碾壓前，要檢查填土層平整度，保證不同方面能滿足符合行業標準，從而保證碾壓順利進行，且科學控制壓路機速度，提高碾壓均勻性，當其達到行業標準碾壓遍數后，要采用灌砂法來檢驗壓實度，等到監理工程師判斷合格后才能進行下道工序，不合格處進行補壓再做檢驗，一直達到合格為止[6]。

5" 結束語

綜上所述，由于高原地區地質條件非常復雜，導致在高填方路基施工過程中很容易受到各種外在因素影響，從而產生各種安全隱患。針對該種情況，工作人員要嚴格遵循行業標準進行路基施工，結合現場施工實際情況選擇對應的施工技術，將每個環節的施工質量控制在合理范圍內，一旦發現現場施工條件出現變化，要及時調整施工方案，促進路基施工順利進行。

參考文獻：

[1] 農坪裕.高速公路路基施工中沖擊碾壓技術分析——以惠清高速公路項目為例[J].工程技術研究，2021，6（5）：1-4.

[2] 趙建斌，湯宇，彭學軍，等.鐵路路基基床底層包芯土填筑施工技術——以和若鐵路為例[J].工程技術研究，2021，6（20）：49-50.

[3] 謝士強.道路橋梁工程中沉降段路基路面施工技術探討——以馬鞍山市紅旗路貫通工程為例[J].門窗，2021（16）：73-74.

[4] 陳麟麟.高寒高海拔地區低填淺挖凍土路基施工關鍵技術研究[D].西安：長安大學，2021.

[5] 賈志才.地鐵盾構施工變形安全監測及預測分析——以常州地鐵一號線盾構穿越常州站為例[D].西安：長安大學，2020.

[6] 韓文旭.高速公路軟土路基施工技術研究——評《高速公路工程施工技術與實例》[J].工業建筑，2020，50（12）：199.