高填方路基施工技術要點探討

鄧銘武

摘要 公路建設的不斷發展和完善是交通運輸行業發展的重要基礎。文章通過對高填方路基存在病害及施工技術要點的討論，總結了高填方路基施工質量控制措施，并結合某高填方路基施工實際案例沉降速率及沉降量的變化進行了對比分析。結果表明，對于塑性變形、不均勻沉降以及滲透破壞等病害需要從設計及施工層面不斷改進提升；施工前期的沉降速率波動相對較大，需要重點關注高填方路基施工前期的沉降量變化。

關鍵詞 高填方路基；施工技術；分層壓實；沉降量

中圖分類號 U416.1文獻標識碼A文章編號 2096-8949（2023）16-0069-03

0 引言

路基是公路發揮功能的最重要承力結構。路基的施工質量直接影響到公路的整體使用性能，決定了公路的壽命和維修保養成本。在現代公路建設中，高填方路基的應用越來越廣泛[1]。相對于普通路基的施工要求，高填方路基更高，所要求的填方量更大，其填料的主要來源是路基周邊的挖方和隧道棄方。該部分填料顆粒的粒徑變化范圍較大，因此，在回填過程中需要重點控制路基回填料的粒徑變化范圍，滿足相關規范要求，保障高填方路基回填料的質量[2]。

高填方路基工程的建設不僅具有較大的工程量，同時還具有施工難度大的特點，作為路面施工的基礎，其施工質量不僅會影響路面的使用效果，還會影響其使用年限。如果路基壓實程度不足，松軟不穩定，經過行車荷載的持續作用，極易導致公路路面的不均勻沉陷等病害的出現，路面的平整度遭到破壞，影響行車速度，進一步加速路面的損耗[3]。因此，路基工程的質量是公路工程施工的關鍵，在高填方路基施工過程中，不僅要做好前期的施工準備工作，還需要根據不同的施工方式選擇不同的施工方案，針對路基回填料的選擇以及路基施工過程質量進行嚴格控制。在高填方路基施工過程中，減少路基的沉降變形、開裂滲透等病害的出現，進而保證路基耐久性和安全性是重中之重。因此，選擇恰當的施工技術、制定明確的路基施工質量控制標準成為施工組織控制中的重要環節[4]。該文基于某高填方路基工程，總結了高填方路基常見的病害類型及防治措施，對其施工質量的控制進行了分析研究，并結合監測數據進一步討論了其控制要求，可以為高填方路基工程的施工和質量控制提供一定的參考。

1 高填方路基病害及原因

在常見的路基病害中，路基的不均勻沉降、縱橫向開裂、滑動以及邊坡滑坍均會對公路的使用壽命造成嚴重的影響。高填方路基以及路堤中病害的出現會造成路面破壞，影響路面的行車安全，病害的出現還會增加路面養護成本，并縮短其使用壽命。

1.1 塑性變形破壞

種植土或者泥沼土等劣質回填料的性質一般抗水性較差，且強度相對較低，如果在高填方路堤施工時路堤施工填料摻雜了此類劣質回填料，就容易導致路堤出現塑性變形或沉陷破壞等病害，尤其是回填料中的膨脹土，遇水會出現膨脹軟化、風化收縮開裂的現象，穩定性差，收縮開裂的現象隨著水分的蒸發尤為嚴重。此外，在高填方路基施工中，如果原地面地基承載力較低，同樣會致使高填方路基出現不同程度的變形，產生病害，其中軟基處理的質量是影響高填方路基使用性能的一個最常見的病害因素。

1.2 不均勻沉降

壓實工藝的處理同樣是影響高填方路基施工質量的關鍵環節，在該過程中需要嚴格控制填料的實際含水量（通常的最佳含水量一般為2%），并配備相應的碾壓機具，按照設計和施工規范要求進行操作，保障壓實工藝的施工質量。壓實工藝無法滿足設計要求時，會導致路基的壓實強度無法達到控制要求，高填方路段將會出現較大的沉降變形以及不均勻沉降，出現不同程度的路基病害。

1.3 沉陷變形

高填方路基的施工要求在相關的規范中均具有明確的要求，尤其是填筑工藝的施工不當將會對路基的沉降變形造成不同程度的影響。因此，填料在分層回填施工時，應按照要求的厚度及相關標準進行鋪筑，不允許隨意改變鋪筑厚度。鋪筑厚度的增加，即使增加碾壓次數，仍然會存在壓實度達不到規范規定的要求。此時，如果填筑到路基設計標高，沉降變形會逐漸積累，在重復載荷與填料自重的影響下產生不同程度的沉陷變形。

1.4 滲透開裂

雨水的作用對高填方路基的影響所產生的病害嚴重時會導致路基的嚴重損壞，造成不同程度的財產損失和人員安全隱患。由于排水不暢容易形成地表積水，出現路基浸泡的情況，積水下滲則會導致路基出現季節性裂隙水或潛水。地表水無法快速排流，浸泡的影響將會使路基強度迅速下降，形成路基滲透開裂的現象。開裂后的路基表層無法及時封閉，積水下滲則進一步造成路基濕軟、產生不均勻沉陷等嚴重病害，成為影響高填方路基結構安全的重要因素。

2 高填方路基施工質量控制措施及應用

高填方路基的施工過程復雜，施工質量的水平也受到多種因素影響，不僅包含人為施工因素，還會受到環境及地質條件變化的影響。高填方路基出現的不同程度的病害，導致路基結構施工質量的下降，嚴重降低公路工程的使用價值[5]。因此，為了最大限度地避免此類現象的出現，需要結合高填方路基的施工環境及影響因素，完善和優化其施工工藝流程和施工組織方案，全面提升高填方路基施工設計方案質量水平。如圖1所示，給出了公路高填方路基施工工藝的基本流程。在高填方路基施工開始后，需要結合環境條件及施工地質情況，加強材料攤鋪、壓實、澆筑等施工流程，完成基地填方的分層壓實，并需要重點針對壓實度的情況進行檢查分析，確定壓實度是否滿足相關要求，保障高填方路基的施工質量。

2.1 路基施工準備

由于公路工程的施工特點應用，施工操作的過程較為復雜，為了保證高填方路基施工的有序開展和推進，需要針對路基的施工進行充分的準備工作?，F代公路高填方路基施工過程中，施工設備種類更多，為工程的順利高效開展奠定了基礎。為了保證高填方路基工程中各項作業的合理開展，強化機械器具的施工準備管理也是十分重要的環節。因此，做好設備的性能及施工場地特點的分析，完成設備入場前的質量檢查，成為保證公路工程中高填方路基工程設備質量安全的重要保障。

2.2 填料的攤鋪及平整

為了提升公路高填方路基結構填充攤鋪的施工質量，可以采用分層填充的施工工藝將公路高填方路基填充材料按照工程設計要求，進行合理的科學配比，利用大型器具或者設備，將回填材料攤鋪至施工路段，此過程中要求其材料的厚度需要控制在50 cm左右。在攤鋪過程中，為了確保局部細節的攤鋪質量滿足要求，通常是以機械設備為主，同時在公路邊緣以及細節處采用人工攤鋪的方式進行。填充材料攤鋪結束之后，采用大型的壓路機進行壓實，進而提升公路路基土層的壓實密度，減少后期涂層出現松軟的情況。

2.3 填方的碾壓施工

公路高填方路基碾壓時，施工人員必須按照施工順序針對回填部位進行碾壓，相鄰的碾壓部位重疊部分一般控制在20～30 cm左右，避免局部碾壓不到位的情況出現。攤鋪過程中，技術人員要嚴格按照碾壓施工標準進行操作，并及時監測公路工程填土密度以及相關參數的變化情況，結合相關參數的變化調整碾壓的施工工藝，保證填充材料的數量和填充方式均能夠符合工程的設計質量要求。其次，由于壓實度是非常關鍵的碾壓施工技術參數，施工過程中需要精準地控制壓實度等參數的波動，進而保障公路工程高填方路基施工的質量。如表1所示，給出了不同壓實度要求下的高填方路基分層壓實的施工參數。

2.4 質量控制及測量管理

主要控制參數的測量在高填方路基施工中十分關鍵。高填方路基填筑過程中，每層均要求測放中樁、邊樁，還需要檢測壓實后路基面標高及中線的偏位情況。在此過程中，對挖方段開挖邊線以及平臺坡腳線的準確測量是控制邊線的重要環節，同時需要重點關注控制基床標高等參數。此外，還需要增強質量管控意識，嚴格做好施工測量工作，定時監測路基的沉降變化情況，并對高填方路基的施工質量進行驗收和評定，總結施工中存在的不足，進一步完善施工工藝。

2.5 高填方路基工程應用

2.5.1 工程概況

該文以梅州某高填方路基為例，進一步分析和討論了此類工程施工的技術要點。該公路路基施工地的高程為262.0～293.2 m，地形高低差最大相差31.2 m，整體具有較大的起伏變化。該工程施工所在地區夏季雨量較多，其年均降雨量為1 800 mm，年平均氣溫約為22.1 ℃；路基夯實的工程量為46 982 m，設計要求的路基壓實度為95%，沉降量小于300 mm。

2.5.2 沉降監測及分析

基于高填方路基工程的基本概況，為了監測路基的夯實情況，保障項目施工中路基的夯實密度，針對該路基的夯沉量的變化進行了監測和分析。如圖2所示，給出了該工程路基夯實過程中第一次夯沉量及第二次夯沉量隨著夯擊次數增加的變化情況。由圖2可知，隨著夯擊次數的不斷增加，其夯沉量逐漸減少，且降低的幅度逐漸減緩。

為了進一步觀測高填方路基沉降的變化情況，設置了不同的觀測點來監測其沉降的變化情況。如圖3所示，給出了觀測點沉降速率及累計沉降量的變化情況。沉降速率在觀測的前期變化較大，最大值達到1.73 mm，也反映出在此階段是高填方路基發生了較大沉降量的階段。此外，由圖3可知，在沉降速率較快的5～10天觀測期間內，其累計沉降量增加較快，后期在25～50天的觀測期間，其沉降速率相對穩定且較小，因此其累計沉降量的增加量也逐步趨緩。累計進行了50 d的沉降量觀測，總沉降量為13.2 mm，完全可以滿足施工質量指標中沉降量小于300 mm的要求，也反映了該工程施工質量達到了設計的要求。

3 結論

該文通過分析高填方路基病害的類型及發生的原因，梳理了高填方路基工程施工質量的控制措施，并結合實際工程討論了其施工的技術要點，同時監測了沉降速率以及累計沉降量的變化情況?？梢缘贸鲆韵陆Y論：

（1）高填方路基由于環境因素、地質條件以及人為施工過程的影響會產生塑性變形、不均勻沉降以及滲透開裂等病害，需結合實際的工程設計要求及相關的施工工藝增強質量管控意識，通過施工措施的不斷提升保障其施工質量。

（2）通過分析高填方路基的沉降速率和累計沉降量的變化，其最大沉降速率約為1.72 mm，累計50個觀測周期的沉降量約為13.2 mm；沉降速率較大且波動更強的階段位于沉降發生的前期，需要針對工程前期的沉降量進行重點檢測。

參考文獻

[1]夏志遠， 王率， 任延斌. 某山區高填方路基邊坡失穩機制分析研究[J]. 巖土工程技術， 2022（5）： 371-376.

[2]劉彬. 立體改擴建道路橋墩與高填方拓寬路基交叉影響研究[J]. 公路， 2022（5）： 112-118.

[3]李婷， 蘇謙， 崔雅莉， 等. 椅式樁板墻加固土質高邊坡地段高填方路基模型試驗研究[J]. 鐵道學報， 2021（5）： 153-159.

[4]楊壯. 山區高填方土石混填路基變形及穩定性研究[D]. 西安：長安大學， 2021.

[5]楊三強， 段士超， 劉娜， 等. 黃土質高填方路基沉降變形與預測[J]. 河北大學學報（自然科學版）， 2020（5）： 454-460.