公路工程高填方路基施工技術及質量控制探究

摘要 高填方路基施工中存在諸多難點，如施工技術復雜、質量控制難度大、材料質量不穩定等。針對這些問題，將探究公路工程高填方路基的施工技術及質量控制措施。文章結合具體工程實例，從精細化填料篩選與全方位質量檢查，到路基分層填筑技術的科學規劃，再到高效能邊坡防護系統的構建，每一步都進行了精準分析，形成了一套涵蓋施工前、中、后全周期的質量控制閉環，旨在為高填方路基施工提供科學、系統的技術指導和質量控制方法，以解決當前施工中存在的難點問題，提高高填方路基的施工質量和使用性能，為我國公路工程建設高質量發展作出貢獻。

關鍵詞 高填方路基；分層壓實；壓實度；填料篩選

中圖分類號 U416.1 文獻標識碼 A 文章編號 2096-8949（2025）05-0064-03

0 引言

隨著現代交通網絡的不斷擴展與完善，公路工程在國民經濟中的地位日益凸顯。其中，高填方路基作為公路工程中的關鍵部分，其施工質量直接影響公路的安全性、穩定性和使用壽命[1-2]。因此，對高填方路基施工技術及質量控制進行深入探究，對于提高公路工程質量、保障交通安全具有重要意義。在質量控制方面，該文進行了嚴格的料源控制和質量檢測，確保材料符合規范要求。在施工過程中，為保證高填方路基的穩定性，采用了分層填筑、碾壓密實的路基填筑方法。同時，該文還強調了施工過程中的質量檢測和評估工作，通過檢測和評估路基的沉降量、壓實度等指標，及時發現并處理施工質量問題，并在路基底部和側面設置了排水系統進行邊坡防護，以防止水分對路基的侵蝕。通過優化施工技術、加強質量控制，顯著提升了公路工程的承載能力和安全性能，減少因路基問題引發的交通事故，切實保障人民群眾的生命財產安全。

1 工程概況

該工程為某省際高速公路的關鍵路段，線路全長約50 km，其中包含一段長3 km的高填方路基。該路段設計為雙向六車道，路基寬度為34 m，設計時速為120 km。

高填方路基部分最高填筑高度達15 m，填方總量約為100萬立方米。該路段地形復雜，地勢起伏較大，其中丘陵地帶占比高達40%，這些丘陵地帶的最大坡度達到30°。局部地區還有河流穿越，穿越區域的長度約為0.8 km，占高填方路基總長度的26.7%。部分地段存在軟弱地基，占整個高填方路基的18%。軟弱地基主要由黏土和粉質土組成，承載能力較弱，需要采取特殊的地基處理措施。此外，12%的區域存在膨脹土層，遇到水分變化時容易發生體積變化，對路基的穩定性造成潛在威脅。此外，該地區屬于亞熱帶季風氣候，年降雨量約為1 200～1 500 mm，雨季集中在春末至夏秋之交，其間降雨量大，對路基的排水和穩定性提出了更高要求。根據地形和地質條件，進行分層填筑和橫向填筑，確保路基的穩定性和安全性。同時，在路基建立排水系統，確保路基在雨季能夠迅速排水，減少積水對路基的損害；并對填料質量、路基壓實度等關鍵指標進行監測和檢測，確保施工質量符合設計要求。

2 填料篩選與檢查

在公路工程高填方路基的施工中，填料篩選是一個至關重要的步驟，直接關系路基的穩定性和使用壽命。填料篩選的目的在于確保填料的質量和性能滿足施工要求，挑選的填料應滿足表1的設計要求。

如表1所示，在選擇填料粒徑時，控制10%的顆粒粒徑小于10 mm且大于5 mm，50%的顆粒粒徑小于30 mm且大于20 mm，90%的顆粒粒徑小于50 mm且大于40 mm，確保填料在壓實過程中能夠形成良好的骨架結構，既不過于松散也不過于緊密，以達到最佳的承載和排水效果。填料密度控制在1.8～2.2 g/cm3之間，確保填料壓實后能夠形成更緊密的結構，減少孔隙率和滲透性。壓縮強度≥200 kPa，高壓縮強度可以確保路基在承受車輛荷載和自然環境作用時不易發生壓縮變形，保持穩定的幾何形狀。填料抗剪強度≥50 kPa，防止路基在車輛荷載和自然環境因素作用下發生剪切破壞。動彈性模量≥50 MPa，使路基在受到振動或沖擊時能夠保持較好的彈性恢復能力，減少永久變形。填料阻尼比控制在5%～15%，以減少振動對路基的影響，提高路基的抗震性能。根據表格選擇填料后，使用環刀法檢測和計算填料的含水率，確保壓實后的填料具有足夠的強度和穩定性，具體步驟如下：

在現場取土樣，使用環刀（一個中空的金屬圓柱體，底部可以打開）垂直打入土體中，取出土樣。首先將取出的土樣放入已知質量的容器中，稱量土樣和容器的總質量；然后將容器放入烤箱中，以105℃烘烤至恒重，再次稱量干土和容器的總質量。含水率的計算公式如下：

（1）

式中，w——土樣的含水率（%）；W——濕土和容器的總質量（g）；Wd——干土和容器的總質量（g）。不同類型填料的含水率要求不同，砂土含水率控制范圍控制在10%～20%之間，黏土含水率控制在8%～9%，碎石土含水率控制在5%～15%之間，而粉土含水率應控制在8%～10%。通過實時監測填方材料的含水率，確保其在最佳壓實含水率的±2%范圍內。如果含水率過高，可以采用翻曬的方法降低含水率[3]。通過機械或人工將填筑材料翻松，增加表面積，加快水分蒸發；如含水率過低，則進行灑水增濕。灑水時應均勻，不得有片狀過濕或過干現象。在灑水后進行悶料處理，即將填筑材料覆蓋一段時間，讓水分充分滲透到土壤中。

3 路基填筑

因該工程地形復雜，采用聯合填筑的方式，其是一種結合水平分層填筑和橫向填筑的路基填筑方法，適用于地形限制或填筑路堤較高的路段。在施工中，路堤下層采用橫向填筑，而上層則采用水平分層填筑，以確保路基的穩定性和壓實度，施工流程圖如圖1所示。

對高填方路基所在區域的地質條件進行詳細勘察，了解地質結構、土壤性質、水文條件等信息，為后續施工提供基礎數據。根據設計圖紙，進行路基中心線、邊線等的測量放樣，確定填筑范圍和標高。測量精度應滿足相關規范要求，中線偏位不超過±50 mm，高程誤差不超過±30 mm。清理施工區域內的雜物、植被等，確保填筑面的清潔和平整。將路基按照寬20 m、長40 m的標準，在填筑區的地面上進行標示和劃分，并在每個區塊的四個角上，標出該層填筑土的預定標高，邊界線使用木樁、白灰、噴漆等明顯標識物進行標記，確保在施工過程中清晰可見。使用推土機將填筑材料沿線路分段進行橫向填筑，每段距離為20～40 m。每層填筑材料的松鋪厚度不超過30 cm，確保填筑質量。在下層橫向填筑完成后，進行上層的水平分層填筑，每層填筑材料的松鋪厚度控制在30～40 cm之間。

待每層填筑高度達到設計要求后，進行分層碾壓加固[4]。第一遍利用靜力碾壓式壓路機進行靜壓，行駛速度控制在2～3 km/h之間，確保壓路機均勻施加壓力。第一遍靜壓進行2～3遍，每次行駛的距離為20～50 m，在縱向接頭處應重疊1～2 m碾壓，使靜壓后的每層減小5～8 cm。壓路機的行駛方向應與填筑層的縱向方向一致，以確保填筑層均勻壓實。在第一遍靜壓的基礎上，使用20 t振動壓路機進行振動碾加固。通過振動將填筑材料中的顆粒沉降和排列，進一步提高密實度。在壓實初期，壓路機應慢速行駛，將行駛速度控制在2～4 km/h

之間，以確保填筑材料充分壓實。初始階段采用較小振動力，控制在1.5～2.5 kN/cm2之間，以避免破壞填筑材料[5]。隨著壓實度的提高，逐步加大行駛速度，控制在4～8 km/h之間。振動力在2.5～4.0 kN/cm2之間，以提高施工效率。振動頻率控制在30～50 Hz之間。每層填筑完成后，將振動時間控制在10～20 s之間，進行8～15遍的壓實。碾壓中如發現彈簧松散、起皮等現象，應及時翻拌或采取其他措施，最終達到質量要求，并在碾壓后進行預壓整平，確保路面平整。

填筑后，檢查路基的壓實度與沉降量，以確保路基的施工質量。壓實度是衡量路基填筑材料密實程度的重要指標，反映了填筑材料的壓實效果和路基的整體質量。壓實度數值越大，表示填方路基越密實，承載能力越強，穩定性越好[6]。公路路基的壓實度質量標準應根據路基的設計要求、土層類型和使用功能進行確定。根據路基填筑的深度范圍設計壓實度，如表2所示：

該工程橫向填筑和分層填筑的深度均在0～80 cm之間，因此壓實度應滿足≥96%的要求，其壓實度計算公式如下：

（2）

式中，K——密實度；ρmax——室內最大干密度（kg/m3）；ρcd——現場實測濕密度（kg/m3）；wc——現場實測含水率；Ysand——土粒比重（kg/m3）。對于不符合要求的填筑層，應及時進行補壓和重新檢測，直至滿足要求為止。

路基沉降量是指路基在長期使用過程中，由于自重和外部荷載的作用，以及土壤固結、壓縮等自然過程而導致的路基垂直高度的減少。檢測路基沉降率時，在路基兩側每隔10 m布設一個沉降觀測點，共設置20個點。采用水準儀進行觀測，首次觀測應在路基施工前進行，將其作為初始值。隨后，在路基施工過程中，每隔30 d進行一次沉降觀測。觀測時，記錄每個觀測點的高程值，并計算其與初始值的差值，即為該點的沉降量。最后，將所有觀測點的沉降量取平均值，得到路基的平均沉降量。如發現某點的沉降量超過20 mm，應及時上報并分析原因，并采取相應措施。

4 邊坡防護

由于地表水和地下水影響路基穩定，因此設置截水溝和排水溝，攔截并排除地表和地基水，提高地基的穩定性，確保路基填筑質量[7]。

使用挖掘機進行溝槽開挖時，應將截水溝深度控制在0.8～1.0 m之間，寬度控制在1.0～1.5 m之間。溝槽開挖接近設計標高時，留出5～10 cm由人工修整至設計標高。溝槽開挖后，進行溝底高程復測，確保溝底縱坡的銜接平順。清理溝槽底部的松土和雜物，確保基底平整。按照1∶1.5配合比拌制砂漿，然后開始砌筑截水溝[8]。在溝槽底部均勻鋪設一層砂漿，厚度控制在3～5 cm之間。在鋪設過程中，使用手持式電動振搗器進行振搗，將時間控制在2～3 min之間。振搗時從砂漿層的一端開始，逐漸向另一端推進，確保整個砂漿層都能得到均勻振搗。當砂漿表面出現均勻光澤，且不再有明顯的氣泡冒出時，即可認為振搗完成。將磚塊整齊地擺放在砂漿層上，磚塊應垂直于溝槽的側壁，以保持截水溝的穩定性。在磚塊之間填充砂漿，確保砂漿充滿磚縫。填充砂漿時，應從磚塊的一側開始，逐漸向另一側推進，避免出現空隙。使用鐵錘或橡膠錘對磚塊進行敲擊，以壓實砂漿，確保磚縫密實[8]。敲擊時應均勻用力，避免磚塊移位或砂漿松動。砌筑完成后，進行7～14 d的養護，保持磚縫濕潤，以促進砂漿的硬化。在截水溝的出水口處設置排水溝，將排水溝深度控制在0.5～1.0 m之間，寬度控制在1.2～1.5 m之間，坡度控制在1%～2%之間，以確保地表徑流能夠順利排出。在排水溝的出水口設置截流槽，將水流引入路基以外，并在出水口設置深度不小于1 m的截水墻，以免出水口在水流作用下受到損壞。通過以上措施，可以確保邊坡防護的施工質量，提高路基的穩定性，從而確保公路工程的安全和可靠。

5 結論

該文通過對公路工程高填方路基施工技術及質量控制的研究，系統地分析了高填方路基施工中的關鍵技術和質量控制要點。在施工過程中，相關工程人員需嚴格控制填筑材料的質量、填筑厚度和壓實度等關鍵參數，并加強邊坡防護等措施，以確保高填方路基的質量和安全。然而，因施工設備有限，難以對路基施工質量進行精準控制。未來隨著信息技術的快速發展，期待更多研究人員可利用無人機監測、大數據分析等技術，不斷提升路基施工質量控制的智能化水平，共同推動高填方路基施工技術及質量控制領域的發展。

參考文獻

[1]柴承均.公路工程高填方路基施工技術要點及質量控制[J].工程機械與維修， 2023（3）：173-175.

[2]鄧貴桃.公路工程高填方路基施工技術要點及質量控制[J].建筑技術研究， 2023（3）：82-84.

[3]劉佳宏，張騰宵.高速公路高填方路基施工數值模擬分析與施工控制[J].云南水力發電， 2023（10）：77-82.

[4]陳敏.公路軟基地段高填方路基施工技術要點及質量管理策略[J].中華建設， 2022（26）：7-9.

[5]張峻賓，羅光能，陳官正.高填方路基沖擊碾壓施工技術研究[J].云南水力發電， 2024（1）：110-112.

[6]鄭偉， 劉忠華，齊世超.城市軌道交通車輛基地高填方路基施工技術應用[J].建筑技術， 2023（18）：2239-2241.

[7]唐志剛， 劉廣波， 肖欽廣，等.高填方土石混合路基壓實質量控制技術研究[J].公路與汽運， 2023（5）：76-80.

[8]戴陸欣.淺析高填方路基工程施工技術及質量控制的有效措施[J].建筑與預算， 2022（1）：43-45.