高填方路堤施工工藝及質量控制要點分析

收稿日期：2023-12-25

作者簡介：宋沅點（1995—），男，本科，助理工程師，從事施工項目現場管理工作。

摘要 針對高填方路堤的施工特點，為明確此類工程的施工工藝及質控措施，文章結合達州繞城高速公路的工程實例，詳細分析了高填方路堤的施工工藝。結合工程實際情況，制定了普夯、土工格柵、土工格室及沖擊碾壓等高填方路堤的處理辦法。結果顯示，案例工程通過上述施工技術取得了理想的施工效果，各高填方路段均達到了驗收質量標準，具有一定參考價值。

關鍵詞 公路項目；高填方路堤；施工工藝；質量控制；要點分析

中圖分類號 U416.12文獻標識碼 A文章編號 2096-8949（2024）09-0113-03

0 引言

在道路建設中，高填方路堤常常出現在山區、丘陵等地形復雜的地區。高填方路堤施工面臨地質條件復雜、填筑高度大、施工周期長等一系列挑戰。因此，對其施工工藝和質量控制措施進行深入研究具有重要的現實意義。該文旨在系統梳理和總結高填方路堤施工的關鍵技術環節和質量控制策略，以期為相關領域的工程技術人員提供有價值的參考和指導，推動高填方路堤施工技術的進步和質量控制水平的提升。

1 高填方路堤施工概述

1.1 高填方路堤定義

高填方路堤簡稱高路堤，是道路工程中一種特殊結構。通常指在道路建設中，為了滿足設計標高和路線走向要求，需要在局部地段填筑高于一定高度（該高度通常大于或等于20 m）的土石材料而形成的人工土構筑物。

1.2 高填方路堤施工的特點

高填方路堤施工主要包括以下幾個特點[1-2]：

（1）承載特性復雜：高填方路堤因其填筑高度大，地基與填料間的相互作用以及自重荷載顯著增強，導致其承載特性和應力分布復雜化。路堤自身的重量會使地基產生較大的壓密沉降，因此對地基土的承載力、壓縮模量和滲透穩定性等參數要求嚴格。

（2）穩定控制難度增大：隨著填筑高度的增加，路堤邊坡穩定性問題更為突出，需進行合理的邊坡設計和加固措施，以防止滑塌現象發生。主要包括采用適宜的邊坡坡率、分層填筑壓實工藝以及必要的支擋結構設計。

（3）沉降控制要求嚴苛：高填方路堤的沉降變形是影響路面結構性能和使用安全的重要因素。由于填筑高度較大，沉降過程可能持續時間長且不易預測，故必須采取有效的監測手段和技術措施控制和減小施工后的沉降，確保路堤及上部結構的整體穩定。

（4）填筑材料選擇與施工工藝精細化：填筑材料的選擇及其質量直接影響路堤的整體強度和穩定性。高填方路堤施工中普遍采用分層填筑、逐層壓實的方式，并根據填料性質和壓實標準確定每層的填筑厚度，以保證整體壓實度滿足設計規范要求。

（5）環境影響較大：由于高填方路堤的建設涉及大量土石材料的開挖、運輸和填筑，因此其對環境的影響也相對較大，包括土地資源的占用、生態環境的破壞、噪聲和揚塵污染等，需要在施工過程中采取有效的環保措施和管理策略。

2 高填方路堤施工工藝分析

2.1 項目概況

該項目為達州繞城高速公路西段工程，設計線路全長為32.008 km，路基寬度為26.0 m，公路全線速度為100 km/h，采用四車道高速公路標準，瀝青混凝土路面。該項目施工路段K0+000～K24+000主線長為24.0 km，路基挖方為686.0567萬立方米，路基填方為302.966萬立方米，高填方路堤共10段，最大填方高度為46.6 m，具體如表1所示。

2.2 高填方路堤處治措施

根據該項目高填方路堤的地質特性，主要的處治措施以普夯、土工格柵、土工格室及沖擊碾壓為主。采用分級邊坡的設置，當采用三級邊坡時，一般第一級坡率為1∶2.0，第二級坡率為1∶1.75，第三級坡率為1∶1.5，設置一層土工格室及兩層土工格柵，每填高2 m進行一次沖擊碾壓；當采用兩級邊坡時，一般第一級坡率為1∶1.75，第二級坡率為1∶1.5，設置一層土工格室及兩層土工格柵，每填高2 m進行一次沖擊碾壓。

2.3 高填方路堤填筑施工工藝

結合該項目高填方路段多，方量大的特點，制定了適合該項目高填方路堤填筑的施工工藝流程，如圖1所示：

圖1 高填方路堤填筑的施工工藝流程圖

2.4 路基填筑施工技術方案

2.4.1 測量放樣

在路基施工前，需要依據設計圖、施工工藝和相關規定，精確地測量路線中線樁的位置。并根據這些中線樁，準確確定路基用地的邊界樁、邊溝、路堤坡腳、護坡道的具體位置，進而清晰地描繪出路基的輪廓。為了更好地確定出路堤的坡腳線，需要在路堤坡腳的外緣，每隔20 m設置一個樁，并在這些樁上注明相應的樁號[3]。

2.4.2 清表處理

（1）原地面處理：①在施工前，需要將路基用地范圍內的原地面草皮、樹木、殘渣、垃圾等清理干凈，并轉運至堆存場。對于涉及部分坑、洞需進行回填壓實，達到設計要求的標準。②當路基范圍內原狀土不滿足設計要求強度時，需進行路基的換填處理，一般換填深度應大于80 cm。換填中可采取分層壓實措施，填筑路基至設計要求標高。

（2）軟基處理。該項目高填方路基涉及軟基的處理措施包括換填處治、水泥攪拌樁。實施過程中應嚴格按照設計圖紙及方案進行施工，路基填筑前必須對軟基處置工程進行質量驗收，驗收合格后再進行路基填筑施工。

（3）特殊防護。K10+660～K10+760段填方路基的最大填方高度約27.3 m，地勢總體東高西低，橫向相對高差為29.1 m。地質調繪及鉆孔顯示，工程區分布地層主要為第四系全新統明城穩桌，鉆孔提露厚度為5.0～

5.3 m。下伏傷羅系中絞沙源廟織長石砂巖、砂質泥巖。因現狀地形堆巖，局部可達40 °，路基填筑后易沿現狀地面線或基伏界面產生整體滑動破壞，因此需設置路堤樁板墻與衡重式路堤墻進行支擋防護。

2.4.3 路基填筑

在進行路基的填筑作業時，必須精確控制路基的層厚，以保障其密實性。同時，需要嚴格監控路面的拱度，以便雨水能迅速排除，保持路基的平整，確保碾壓作業的均勻性，并防止雨季路基表面積水現象的發生。在地面橫坡超過1∶5的情況下，應將原有地面挖掘成寬度不少于2 m的階梯狀，階梯頂部需挖成2%～4%的向內傾斜坡面，之后才能按層進行填土作業。填土工作應從低處開始，逐層鋪設并碾壓，確保挖掘與填土交界處緊密結合，無明顯接縫[4]。

2.4.4 碾壓密實

（1）沖擊碾壓施工方案。使用沖擊式壓路機進行壓實作業時，機器的作業速度應控制在10～15 km/h，以環形路徑從路基的一端移動至另一端。在開始沖擊壓實前，首先測定鋼筋頂端的高程標記，隨后每完成5圈的壓實作業，再次進行高程測量以計算沉降值。每5次循環后，應使用平地機進行表面整平，并用壓路機進行一次壓實，以保持適宜的壓實速度，直至共完成20次循環。在施工過程中，如果現場寬度超過壓路機轉彎半徑的四倍，應以路面中心線為界，對現場進行對稱分割，形成兩個作業區域。如圖2所示，壓實作業應遵循“邊緣優先，中央其次”的原則，交替進行，確保每一輪次的輪跡完全覆蓋路基表面，達到一次完整的壓實循環。

（2）普夯施工方案。普夯施工方案內容及要點如下：

①清理并平整施工場地，在普夯區域兩邊挖臨時排水溝。②確定普通夯實的初始作業點，并記錄該處的原始地表高程。③調整起重設備，確保夯錘的中心正好位于預定的夯實點上方。④在開始夯實前，記錄夯錘頂部的標高。⑤操作起重機將夯錘提升至設定高度，啟動釋放機關。當夯錘分離并自由落體后，降低吊鉤，再次記錄夯錘頂部的高程。若檢測到坑底不平導致夯錘傾斜，應立即進行調整使其平整。⑥執行上述動作，按照設計要求的夯實參數和控制標準完成一個夯實點的作業。⑦更換新的夯實點，按照步驟③～⑥的操作，完成首輪所有預定夯實點的夯實工作。⑧使用推土機填平夯坑，并隨后用壓路機對地面進行平整壓實。⑨在規定的等待時間后，依照前述步驟順序完成所有預定的夯實次數，并測量完成后的場地高程，根據設計要求對路基進行必要的補填修正。

圖2 沖擊碾壓路線示意圖

3 高填方路堤施工重難點及質量控制措施

結合該項目特點，高填方路堤施工重難點及質量控制措施包括以下幾個方面[5]：

3.1 排水處理

該項目高填方路堤施工時間處于雨季，地形為陡斜坡地段，且填方量大，最大填筑高度達46.6 m，施工時間長。地面排水易浸泡填方工作面，浸潤基底，導致路基失穩。

控制措施：①在高填方路堤迎水一側設置邊溝、排水溝或截水溝等，并根據地下水出露情況設置盲溝，攔截、引排流向路基的地面、地下水。②在每級邊坡平臺處設置平臺截水溝，沿路線縱向每隔一定距離設急流槽或利用檢查踏步將水流引入排水溝或邊溝。③填筑過程中，根據規劃做好橫坡，保證工作面不積水、無徑流。

3.2 超厚回填

若未按設計要求分層填土，導致回填后密實度不能滿足設計要求，部分位置可能會出現路面下沉問題。

控制措施：必須嚴格遵守分層填土和壓實的技術規程。施工前應向操作人員詳細說明技術要點，保證填土和回填土的鋪設厚度符合規定標準。

3.3 傾斜碾壓

若碾壓時原底層不平整，導致壓路機碾壓中出現斜坡碾壓，導致受力不均，減少壓實效果。在斜坡上，壓實功能的損失隨坡度增加而加劇，壓路機的有效壓實力量無法得到充分發揮。

控制措施：應在路基的整個寬度范圍內，運用橫向分層技術進行填土作業。當路基路面的橫向或縱向坡度超過1∶5時，必須構建成階梯狀。在分段進行溝槽回填時，須按層次逐步向后退縮以形成階梯，其高度應與壓實層厚度相同，階梯的最小寬度應達到或超過1 m。

3.4 挾帶有機物或過濕土的回填

回填土中混入的有機物質，在其分解后會在土壤中留下空隙；另外，若土壤濕度超出最適合的壓實水分含量，將無法實現預期的緊密度，這些因素均可能導致路基沉降不均，進而引起路面結構的變形。

控制措施：在開始路基的填土工作前，必須徹底清理地表的雜草和淤泥，嚴禁使用濕度過高或含有機質的土壤。對于溝槽回填區域，需要確保溝底的木材殘片和草簾等雜物被完全清除。對于那些濕度超標的土壤，應進行適當的晾曬或者添加干石灰粉處理，使其水分含量逼近最佳水平后再進行鋪展和壓實。

3.5 不按段落分層夯實

在回填土時，若忽視分段、水平和分層的技術規范，僅僅依照高度隨意填充，將導致層厚不統一，或者在分段填充時不遵循分層逐步退臺的原則進行填筑和壓實，以及在難以達到的邊角地帶未采用夯實方法，或未完全覆蓋邊角部位，都可能引起路基和溝槽回填土的不均勻。

控制措施：根據標準操作程序，應采取分段、水平和分層的方法進行回填作業，在填充新的段落時，壓實設備的滾輪應與前一段已壓實部分的末端有所重疊。在檢查井或其他構筑物附近難以機械操作的邊角區域，應使用動力夯或人力夯進行密實。

4 結語

高填方路堤施工工藝及質量控制要點的分析對于提高道路工程的安全性和耐久性具有重要意義。高填方路堤施工是一項復雜而艱巨的任務，需要綜合考慮多種因素和條件，采取科學合理的工藝和技術，加強質量控制和安全管理。該文系統深入地探討了高填方路堤施工過程中的關鍵工藝和技術，以及質量控制措施，對高填方路堤的施工質量提升和工程風險控制具有一定的實踐意義，該文的研究成果可為相關領域的研究者和工程實踐者提供參考。

參考文獻

[1]鄭浩. 太中銀鐵路定銀線高填方路堤病害調查及整治加固技術研究[D]. 蘭州：蘭州交通大學， 2019.

[2]劉江偉， 鄧明長， 鄧江云， 等. 利用開挖石方沖擊補壓、強夯補強填筑高填方路堤施工關鍵技術[J]. 四川建筑， 2021（3）： 181-182+185.

[3]滿運超. 高填方路堤施工工藝及質量控制要點分析[J]. 住宅與房地產， 2021（19）： 233-234.

[4]朱寧. 公路路基工程開挖施工技術要點及安全防護[J]. 黑龍江交通科技， 2021（12）： 77-78.

[5]高鵬翔. 高速公路路基工程施工技術研究[J]. 交通科技與管理， 2023（13）： 51-53.