公路工程中高填方路基質量病害問題和施工技術探討

高 云

（甘肅省交科建設有限公司，甘肅 蘭州 730060）

高填方路基施工是現代公路工程建設中極為重要的一道施工環節，但在實際施工過程中，卻經常因為工程地質、施工技術、施工過程質量控制不合理等因素，而影響整體工程施工質量。因此，相關人員必須結合工程實際情況，采取具有針對性質量病害控制措施，保障整體施工符合工程質量控制要求。

1 高填方路基的常見病害

1.1 路基開裂

路基開裂病害主要分為縱向與橫向兩種，雖然大部分開裂病害多見于公路路面。但就高填方路基而言此種病害也極為常見，路基開裂病害會嚴重影響到整體路面結構承載能力，進而威脅到公路行人及車輛的通行安全。通常來講，開裂病害主要是因公路區域路基邊坡過陡、交通負荷過大、壓實度過低等原因所導致。

1.2 不均勻沉降

公路路基產生區域性不良沉降及局部塌陷等質量病害，主要表現在下列幾方面：第一，橫向沉降，其多數是因路基自身過重、地下水及交通量過大所導致。如不及時處理，則極易使部分路段塌陷導致路面產生不同程度的坑洞，從而影響區域交通。第二，縱向沉降，其主要為路基縱向挖填處因施工不當產生的錯臺所形成。如不及時處理，則極易引發路面高度差過大產生臺階，進而引發車輛跳車等不良故事發生。

1.3 邊坡坍塌

就目前實際情況來看，公路路基邊坡塌陷分為崩坍、滑坍及路面剝落三種。其中崩坍主要是因路基巖土體結構在重力與交通荷載的作用下，所產生區域性破壞，其根本原因在于路基填料材料整體透水性能較低、頂面區域排水不良、清淤工作不到位等。滑坍主要指的是工程路基土體或巖石結構，在公路使用過程中整體沿著滑動面土體向下移位，最終對路基主體結構形成破壞。而剝落主要是路基結構受到長期的冷熱循環及干濕等作用，導致邊坡零碎薄層剝落下滑，進而引起不良事故產生。

2 高填方路基質量病蟲害控制措施

2.1 處理不良地質

據實際調查結果顯示，現有不良路基土結構主要包括巖溶土、膨脹土、松散飽和砂土、充填土、雜填土及軟黏土等，此類土層結構對高填方路基施工質量影響極大，因此必須采取合理方法加以控制。以軟填土層處理為例，該土質結構整體承載能力較差、黏粒含量相對較低、空隙大且含水量高，故而可根據工程實際情況，綜合運用注漿法、預壓法、加筋法、夯實法及置換法等控制方法，來增強路基結構的承載力和密實度，進而降低公路質量病害發生率。除此之外，還應在實施填筑作業之前，合理處理路基基底區域，如在坑洞回填時做好充分的砂性土壓實工作，并將底部有機土、樹根及雜草等全面清除。若施工路線涉及水塘區域，應提前將積水抽干，并徹底清理腐殖土和淤泥對其實施全面加固壓實處理，進而為后續工程奠定良好的施工基礎。

2.2 嚴格控制施工質量

施工質量控制主要涉及工程排水、整平、壓實、填筑及上料等方面。其中以壓實作業工序最為關鍵，其主要質量控制過程如下：第一，嚴格按照工程項目工藝參數要求，實施路徑壓實處理。直線路段應先從兩邊區域施工，再實施中間區域的壓實處理，而曲線路段則與直線路段施工順序相反。第二，在實施縱向碾壓作業時，應將輪跡重疊度距離設計為50 cm。而在橫向碾壓作業時，輪跡重疊度必須基于路面實際寬度而綜合設定。

2.3 沉降觀測

為防止高填方路基在整體施工作業完成后產生沉降病害，則必須合理布設相應的沉降觀測點，具體如下。第一，在監測路基高度變化方面，可采用各種樁基監控設施和沉降板來實施。而在監測路基橫向位移方面，則采用布設水平位移樁的方式來實施。同時，應基于工程需求，設置連續性土層測斜管裝置來檢測分層土體結構的水平位移。第二，應嚴格遵循合同文件及設計圖紙來布設觀測點位數量和位置，并科學制定操作人員、觀測條件及觀測工藝應用方案。第三，全面記錄監測信息，將其整理存儲，以為后續工程驗收提供信息依據。此外，當路基結構每日沉降量超過1 cm 或坡腳結構每日水平位移量超過0.5 cm 時，應立即停止填筑作業并及時找出原因加以解決。

2.4 排水設施建設

在排水設施建設方面主要包括以下幾點：第一，關于地面排水方面，通常采用排水溝與地表水攔截方式實施，如在路塹與路堤邊2 m 左右布設相應的排水邊溝，并基于地層含水量及其余降雨量來設計排水溝尺寸。在實際排水溝建設方面，路基邊溝結構截面建設主要以矩形和梯形為主，如圖1 所示。

圖1 上為梯形截面邊溝、下為矩形截面邊溝

第二，關于地下排水方面。可通過建設地下盲溝方式來解決地表滲水等問題，從而在最大程度上穩定邊坡和路基結構。第三，應基于工程路基結構土層本身的透水性能，在實施回填作業時將橫坡控制在2%～4%坡度之間，并實施路面整平處理，進而避免路面積水保障工程質量。

3 高填方路基施工技術分析

3.1 項目概況

在高填方路基施工技術應用方面，文章主要以某公路工程路基建設施工項目為例，對整體施工技術工藝實施過程進行重點闡述。該工程公路雙向6 車道，公路兩側設有人行橫道，最大寬度為30 m、最小寬度為32 m，路基工程挖填方總量分別為1.510 5×106m2和2.376×105m2，整體檢測過程必須嚴格按照《公路橋涵施工規范》與《公路工程質量檢測評定標準》等相關要求執行。

3.2 前期準備

該工程人員在正式施工開始之前，已選擇區域公路200 m 路段作為填方試驗區，并基于試驗結果來明確路基施工設備及壓實工藝，從而保障后續施工順利進行。此外，工程人員在全面了解施工場地詳細情況后，安排了專門人員對區域地面樹木、雜草、雜物和垃圾進行了全面清理，在坡度區域布設1 m 高度的施工臺階采用工程專用壓路設備實施碾壓處理。在實際碾壓過程中嚴格按照“直線段由外向內、曲線段由外向內”的施工順序實施，并將輪跡重疊設定為0.45 m左右，以每小時4 km 的靜壓施工方式向前推進（特殊路段除外），待完成初壓后實施整體振動壓實作業，具體壓實作業次數則主要結合試驗結果執行，進而保障整體壓實作業質量，文章主要針對案例工程路基施工技術應用部分做重點闡述。

3.3 具體技術應用

3.3.1 基底處理

本次案例工程施工路段主要有3 條沖溝重疊區域，為U 型與V 型沖溝交界段。依據溝河沖擊的基本原理，凹岸結構區域主要為沖擊區，而凸岸區域則主要為沖擊物在沖擊作用后的堆積區域。因此，相關人員基于工程場地地質情況，采用“拋石擠淤”路基處理方式來增強軟基區域結構強度，具體操作方式如下。第一，將工程路段分為前、后兩個基底處理區，先將5 m×8 m×5 m 的淤泥擠出基坑外部，并采用專用工具開挖至前區基底處理區，隨后向后區基底處理區填筑石料，使前區域基底處理區的淤泥便于通過力學作用由后區基底處理區冒出，相關人員便可上前清理基坑淤泥。第二，通過如此往復操作，待前區基底處理區淤泥不再從后區冒出后方可停止施工作業，并利用反壓回填方式擠出前區基底處理區殘留的淤泥即可，具體應嚴格遵照《建筑地基處理技術規范》（JGJ79-2002）標準執行。

3.3.2 路基填筑

在本次案例項目工程中針對無擋墻結構的路基施工區，相關人員會先以從低到高的方式逐漸施工臺階，采取分層開挖的方式實施填筑作業。具體施工方式如下。第一，應從最底端邊坡結構逐漸向上實施填筑作業，將邊坡填筑高度與邊坡平臺填筑寬度分別設定為3.75 m 和6 m。第二，臺階結構的開挖施工階段以機械施工為主、人工輔助為主的方式實施，整體坡度建設為3%、邊坡結構最小建設寬度為2 m、臺階建設高度為1 m。此外，需將每次臺階開挖作業距離設定為20 m，采用邊開挖邊填筑方式實施整體挖填作業，并做后續的碾壓處理。第三，在上述工作完成后，為杜絕邊坡臺階結構在施工過程中引起坍塌等不良現象發生，在距離臺階結構開挖作業2 m 時，應從路基結構頂部慢慢向下依次進行施工作業，并每隔0.5 cm距離實施一次回填壓實處理，直到實際距離滿足項目要求標高為準。

而對于原有公路路段存在擋墻結構的公路填筑部分施工，則應重點注意以下幾方面。第一，在實施臺階結構開挖作業時，應首先從擋墻墻趾下方區域開始實施，其根本原因在于該區域施工不會對路面及原始路基造成影響。此外，應將開挖作業分為兩個階段實施，先從擋墻基底結構下方3 m 標高區域開始，再實施擋墻結構下方50 cm 標高位置的開挖作業。為有效避免擋墻結構發生坍塌、傾斜等不良現象，必須在實際施工過程中嚴格控制擋墻前緣和開口線間距。在本次案例項目中工程人員基于實際情況，將臺階結構高度設計為50 cm，臺階寬度設計為≥2 m，整體坡率設計為3%，臺階結構開挖施工距離設計為20 cm，且要求施工人員在開挖作業實施過程中做好相應的壓實與回填工作。第二，采用分層填筑、壓實方式，且每完成一層填筑施工后根據實際情況，實施一次補強碾壓，直至擋墻頂面與建筑高度實際標高達到2 m 范圍內時，即可完成整體填筑作業。第三，應及時將擋墻頂面結構以下2 m 標高內的全部建筑墻體拆除，直到路基結構邊緣區域距離中心位置距離達到3 m 范圍內時，即可在此階段實施臺階開挖，并當臺階結構建設高度為1 m 左右、臺階建設寬度1m 以上且坡度設計為3%時，即可實施后續碾壓、回填施工，直至達到原始路堤結構標高標準為止，且應以《既有建筑地基基礎加固技術規范》（JGG123-2000）與《膨脹土地區建筑技術規范》（GBJ112-87）作為技術參照標準執行。

3.3.3 排水設施布設

為避免區域性降雨損害工程路基結構，本次案例項目人員基于工程實際要求，在工程施工地下區布設了4條盲溝，來完成整體路基工程地下排水，具體如下。第一條盲溝設施，則主要布設在工程道路泥巖及砂巖交錯區域，其根本原因在于本次案例項目地層區域，隔水層與含水層分別由泥巖和砂巖構成，此階段布設盲溝十分利于將路基結構內部地下水排除。而第二條盲溝則是布設于原始路基擋墻底角位置，因該區域本身地質條件較好，在此處布設盲溝可有效避免地表水隨著土層流入縱向通道。同時，還應在原始公路路基結構中心及擋墻頂下方區域約2 m 處，分別布設第三條和第四條盲溝用以輔助區域性排水建設工作。

3.4 質量控制措施

為避免高填方路基在施工與后續使用過程中出現質量病害，工程人員必須在整體施工作業開始前制定完善的施工質量控制方案，本次案例工程質量控制主要包括以下幾點。第一，嚴格控制施工材料質量與施工設備應用。工程人員應基于工程項目要求，合理采購各種施工材料與施工設備。對于施工材料質量控制方面，施工單位在材料投入使用之前安排專門人員負責檢查和驗收，一旦發現工程材料不符合項目標準則一律進行退回返廠處理。而關于施工設備使用方面，施工單位必須在每次施工作業開始之前，對大型設備實施空載試運行，進而避免因設備問題而影響工程施工質量。第二，嚴格控制施工過程。現場管理人員應基于工程項目施工標準，嚴格控制施工過程中的各個施工環節，如壓路機行進速度、排水固結建設等方面，從而保障工程施工質量，在最大限度上杜絕公路質量病害問題產生。

4 結論

綜上所述，為有效解決高填方路基在施工與后續使用中各種質量病害，工程人員必須結合工程實際情況，合理制定施工技術應用方案，嚴格把控每道施工工序的質量控制過程，基于工程技術應用標準實施整體施工作業，從而在保障施工質量的前提下加快施工進度、提升企業經濟效益。