高填方路基施工技術分析與應用

陳俊江

漳平市交通工程管理站，福建 龍巖 364000

1 工程概況

國省干線聯六線漳平市蘆芝至和平段公路工程位于漳平市桂林街道厚福村，平面交叉于國省干線縱五線，建蘆芝大橋跨九龍江，全長8.632km。起點樁號為K1+555.296，路線順著漳永高速公路西北側走廊帶進行布線，途徑東坑隔、東坑大橋、雷打石、打石壟、和垵工業區、和平頭和洋頭頂等接上原省道208線，終點樁號為K10+186.08，行車速度為60km/h，雙向6 車道和雙向4 車道，路面上面層為AC-13C 瀝青路面。路基土石方工程挖方工程量約236 萬m3，填方工程量約228 萬m3。其中K7+445～K7+689 段為高填方路基，路基寬度為25.5m，長度為244m，最大高度為25.8m，屬于丘陵山間溝谷地貌，覆地層為淤泥質粘土，平均深度為2.5m。高填方路基擬采用砂性土以分層厚度為30cm 進行分層填筑，采用大噸位壓路機分層碾壓，為了減少高填方路基病害的發生，擬采用沖擊碾壓對路基進行補強施工。

2 高填方路基常見病害及成因

由于高填方路基具有填筑高度高、寬度大和自重大等特點容易出現不均勻沉降產生開裂、整體沉降、路基失穩等病害，病害的成因主要有以下幾方面：與常規路基對比而言，高填方路基多處于低洼山谷，容易出現積水現象，水位相對較高，高填方路基施工中采取排水措施不足導致出現排水不暢現象，導致路基填料的含水量過高，路基強度降低出現不均勻沉降。路基清表時的處理深度未滿足設計要求，基底存在軟弱層。施工方案編制針對性不強，分層填筑厚度過厚或碾壓方式選擇不當或碾壓遍數不足等原因導致路基的壓實度與設計要求不符。盲目地趕工期，人為有意地縮短路基沉降固結周期，導致高填方路基出現不均勻沉降，從而發生開裂和失穩等高填方路基病害。

3 高填方路基施工技術

3.1 施工準備

路基施工前，施工單位應組織技術人員對高填方段的地形地貌、原地表地質條件、周邊環境、路基填料取土點及水文條件等進行掌握與核實，認真查閱設計圖紙，結合實地調查情況編制科學的針對性較強的施工方案，對本工程高填方路基施工可能出現的病害進行評估，設置相應質量控制點，制定妥當的預防措施。在進度安排時，應優先組織高填方路基段的施工，預留足夠的路基沉降固結時間。根據設計要求做好排水措施，保證路基不泡水。選用透水性較好的路基填料，本工程路基填料為砂性土，取土點位于K7+143 左側約8km，試驗工程師現場取樣做室內標準擊實試驗，檢測砂性土的顆粒分析、有機質含量、含水量、塑限、密實度、塑性指數、密度、CBR 值和液限等主要性能指標，相關指標應滿足設計要求。

3.2 原地基處理

高填方路基施工前應對原地基的淤泥質粘土進行處理，采用挖掘機將淤泥質粘土清理干凈，平均深度＞2.5m，在坡腳位置設置反壓護道。對于有泉眼地方，采用盲溝將泉水排除，盲溝采用粒徑為150～300mm片石和粒徑為40～100mm的砂礫石填筑并包裹土工布，盲溝的設置應符合設計要求。淤泥質粘土和泉眼水流清理和排除后采用中砂以分層厚度為30cm 進行分層回填和碾壓，直至原地表高程，回填中砂的壓實度≥90%。

3.3 試驗段填筑質量控制

路基填土之前，根據設計要求選擇有代表性的斷面形式路段進行試驗段的施工，試驗段長度≥100m，通過試驗段路基的施工來收集和分析填料的松鋪厚度、最佳含水量、松鋪系數、碾壓設備選型、碾壓或沖壓遍數與速度、壓實度和分層厚度等施工參數，以期對后續路基施工方案改善提供一定的參考。本工程試驗段的起訖樁號為K7+498～K7+598，長度為100m，路基寬度為25.5m。通過先前填料室內試驗可知其最佳含水量為15.6%。在取土點采用挖掘機分層取土，運料車為9t 自卸汽車，取土場邊坡坡度以1:1.75 進行設置，根據每日填土數量及運距安排10 輛自卸汽車。在地基處理后的地表上采用白灰線設置方格網，其分格尺寸為6m×5m，路基兩側加寬0.5m，松鋪厚度為30cm，一格一車料，自卸汽車應在分格中心進行卸土，將填筑高程控制標桿插在試驗段路基填筑的外邊線，標桿上用紅漆標注好高程。當砂性土的含水量處于其最佳含水量±4%范圍時，初平采用推土機，精平采用平地機，路基精平后應及時量測其高程，計算出松鋪系數，本工程高填方路基的松鋪系數為1.15。試驗工程師應及時檢測填料的含水量，當含水量為最佳含水量的±2%范圍時即可開始碾壓施工。路基填筑時以4%的橫坡坡度設置路拱，按照間隔為30m 設置臨時排水溝，防止路基出現積水現象。本工程路基碾壓施工采用大噸位壓路機與沖擊壓路機結合方法。路基每層填筑后采用21t 的雙鋼輪壓路機以1.5～1.7km/h的速度靜壓5遍，接著以2.0～2.5km/h的速度振動碾壓5 遍，碾壓應勻速和均勻，相鄰碾壓段的鋼輪搭接寬度為為1/3 的輪寬，碾壓完成后，試驗工程師應檢測路基的壓實度。經過對比分析，當采用21t 的壓路機碾壓遍數≥8 次時，路基的壓實度≥96%，壓實度符合設計要求。路基填筑時，每2m 為一層進行沖擊碾壓補強，本工程采用80t 沖擊壓路機以10～15km/h 的速度進行沖壓，按照路基兩邊往中心順序縱向錯輪沖壓推進，沖壓1 遍以沖擊壓路機的輪跡完全覆蓋路基為準，沖擊碾壓遍數為8 遍，當最后一遍沖壓后路基的累積沉降量<20mm 即可終止沖擊碾壓。技術人員應檢測沖壓后路基的壓實度，壓實度符合設計要求后進行整平，再采用21t 的雙鋼輪壓路機靜壓2 遍。

3.4 正式填筑質量控制

采用全站儀測放出填土路基按照兩側加寬0.5m的坡腳線，插上花桿，坡腳線位置應灑上白灰。路基邊坡設置成臺階式，每階高度為8m，坡腳處臺階坡度為1:2，中間臺階坡度為1:1.75，最上面臺階坡度為1:1.5。坡腳護坡道寬度為1m，其余臺階間護坡道為2m，護坡道的向外排水坡度為4%。高填方路基正式填筑時應嚴格按照試驗段獲得的施工參數指導施工。以松鋪厚度為30cm 進行分層填筑，采用21t 的雙鋼輪壓路機分層碾壓，碾壓后及時檢測壓實度。路基每填筑2m 采用80t 沖擊壓路機沖擊碾壓8 遍，沖擊碾壓時沖擊點的布設應滿布和均勻，第二遍沖壓起始位置應在第一遍沖壓起始位置往內側移動30cm，第三遍沖壓起始位置與第一遍沖壓一致，如此循環，保證沖擊碾壓的均勻性。路基填筑過程中應嚴格控制填料的含水量，如果含水量過高或過低則應采取晾曬或灑水等措施進行調整，當填料含水量為最佳含水量的±2%范圍內方可進行碾壓，確保路基的壓實度［1］。

3.5 沉降觀測

填方路基施工前，在路基坡腳、坡腳以上2m 和4m 的位置對稱設置鋼筋混凝土樁測點，測點布設間距為200m，本工程共布置12 個測點，測點應布設在路基施工區域外的穩定區域，測點設置完成后應量測其初始標高和平面位置，高填方路基填筑時安排專人每天測量1 次，并做好相關記錄。當發現路堤沉降速度＞10mm/d或坡腳處測點的位移速度＞5mm/d時，意味著路基處于不穩定狀態，應馬上停止路基的填筑，找到路基出現不穩定原因后及時采取補救措施進行處理［2］。

4 結束語

采用上述施工技術嚴格控制高填方路基施工質量，路基填筑過程中未出現開裂、滑坡和不均勻沉降等現象，路基整體穩定性良好。國省干線聯六線漳平市蘆芝至和平段公路工程竣工通車后，未出現沉降現象，高填方路基施工效果良好。在高填方路基施工過程中，應根據工程實際情況采取對應的施工方案，選擇合適的填料，通過室內標準擊實試驗來檢測填料的CBR 值和最佳含水量等重要指標，嚴格按照試驗段路基填筑所收集到的施工參數來指導填方路基正式填筑施工，加強碾壓和沖壓質量控制，加強施工管理，確保高填方路基的施工質量。