高填方路堤施工技术研究

张月强

(中交建冀交高速公路投资发展有限公司，河北 定州 050000)

高速公路建设具有规模大、造价高，所处的地形条件复杂，地理环境多样化，施工周期长等特点。对于山地丘陵地区，山高坡陡，地形起伏非常大，会普遍存在高填方的问题。减少高填方路堤施工后沉降或路基坍塌等工程质量问题，成为广大工程参与者关注的焦点。本研究就广东梅县至大埔县高速公路东延线K64+666—K64+831段高填方路基实际施工情况进行阐述，为类似的工程施工提供可行性参考。

1 工程概况

项目位于广东省东北部的梅州地区，是广东省路网规划中的“十二横八纵”中一横的一部分，往西与在建的梅大高速相连，往东延伸至福建，与在建的福建双永高速公路连接。合同标段设计里程为K63+670—K65+890，主线全长2.22 km，其中边坡或中心填土高度H≥20.0 m的路堤共5处，以K64+666—K64+831段高填方路基最具代表性，右侧最大填高7.0 m,左侧最大填高56.1 m,中心最大填高37.3 m。该段高填路基位于一条和主线垂直相交的冲沟内，冲沟上游地形较陡，下方平缓。沟底地层为3.5m粉质黏土+强风化粉砂质泥岩。地质条件有利于高填方路基的设置，地形条件相对较差，位于陡坡上的高填路基易产生不均匀沉降和滑移。此段高填方路基可直接采用前后桩号的深挖路堑弃渣进行填筑，为增加稳定性和减少占地，结合排水设计，高填方路基右侧设置弃土反压的措施。

2 路基施工

高填方路基在施工前必须验算路堤整体沿基底及基底下软弱层滑动的稳定性，抗滑稳定系数不得小于设计图纸要求的安全稳定系数，否则应采取改善基底条件或设置支挡结构物等防滑措施。

2.1 原地基的处理

(1)设计图纸和相关规范规定路堤基底的压实度应不小于90%。换填处理后的路堤碾压完成以后，利用灌砂法进行压实度的检测，压实数值越高，路基的密实性越好，路基的整体稳定性能越好。

(2)原地表清除表层杂土，挖走软基后，用满足施工质量要求的填料分层回填、压实。对于地下水，应按设计要求，采取有效导排措施后方可填筑路堤。设置排水渗沟以排除地下水，或填筑碎石、砾石等渗水性好的材料等。

(3)高填方地基原地面横坡<1：5时，清除地表草皮、腐殖土后，可直接在天然地面上填筑路堤。地面横坡为1：5至1：2.5时，应挖台阶，台阶宽不小于2 m。地面横坡>1：2.5地段的陡坡路堤，须验算路堤整体沿基底及基底下软弱层滑动的稳定性，并符合规范要求。

2.2 路基填料的选择

用于公路路基的填料要求取材运输方便，强度高，水稳定性好，无污染。所建项目标段K64+831大桩号方向路堑为强风化花岗岩，岩芯呈半岩半土状，具有较高的强度和足够的水稳定性，属于较好的路基填料。经试验分析，监理工程师书面同意后，可直接用于本路段的路基填筑。

2.3 施工方法

土方路堤填筑常用推土机、平地机、挖掘机、装载机等机械按以下几种方法作业。

(1)对于性质不同的填料，应水平分层，分段填筑，分层压实。

(2)对潮湿和敏感性小的、强度高的填料应填筑在路基上层，在有地下水的路段，路基底部宜选用碎石、砾石等透水性良好的填料进行填筑。

(3)每一填筑层压实后的宽度应及时测量，防止路基宽度不够导致亏坡。填筑层边缘路基压实度也要满足图纸及规范的要求。

(4)路堤填筑时，应从路基的最底部开始，逐层填筑，逐层压实。当原地表纵坡>0.12或者原地面横坡>1：5时，应按照设计图纸要求设置坡度>4%、宽度>2 m的台阶。

2.4 高填方路堤压实工艺

高填方路基工程具有处理面积大、土石方量大、工程场地松散不均匀、山坡地形陡峭等特点。实践证明，压实作为施工过程中的主要工序，路基在施工过程中进行科学、合理的压实，可以提高结构层的强度，增强整体稳定性，减少道路的不均匀沉降。

影响压实度的因素主要包括压实的遍数不够，压实机械与填料的性质、厚度不匹配，碾压的均匀度不够，局部出现漏压现象，填料的含水量过大或过小偏离最佳含水量。在高填方路堤压实施工中，应根据实际的施工环境，先选取试验路段进行现场试验，确定能达到最大压实干密度的松铺厚度、碾压机械型号、碾压机械组合、碾压速度及碾压遍数等参数，试验结果作为正式施工的依据。对产生“弹簧土”的部位，过湿土采取翻晒或掺加生石灰粉进行翻拌，等其含水量适宜后重新碾压，或直接挖除换填后重新碾压。

2.5 高填方路基的雨季施工

2.5.1 雨季施工措施

参建项目的气象条件属亚热带季风气候，年平均气温21.0～21.2℃，日平均气温11.0～12.2℃，年降水量1 472 ～1 500 mm,多集中在4— 9月。自然灾害有倒春寒、龙舟水。由于受台风的影响，江河谷地带的曲流倒灌而产生洪涝现象。为此项目部制定了雨季施工的专项施工方案，编制了实施性施工设计，妥善处理雨季施工的排水和防水的问题，确保质量和安全。

根据施工调查资料，了解施工地区的雨季情况，每天和当地的气象部门联系，时刻掌握当地的天气气候情况，提前准备，掌握施工的主动权。施工便道全部进行混凝土硬化，保证雨天畅通。雨季施工地段，修建了临时排水设施，提前完成涵洞、截水沟、线外排水沟等，保证雨季施工作业的场地不被洪水淹没并能及时排除地面水。

2.5.2 雨季填筑路堤注意事项

(1)在路堤施工前，先在填方边坡脚外挖1 m*2.5 m排水沟，以保证施工场地不积水。

(2)雨季路堤填筑应分层进行，每一压实层表面均应做成2%～4%的排水横坡。

(3)雨季填筑路堤，应根据使用机具的性能和数量，合理组织工作面轮流作业，紧凑衔接，快速施工。

(4)被雨水淋湿的填料，含水量不大时，可采取晾晒措施。含水量过大时，如果无法晾干，则不得作雨季施工的填料，以免影响填筑质量。

3 高填方路堤的动态设计及监控方案

项目路段地质构造复杂，区内断裂构造发育，边坡岩体结构破碎，节理裂隙发育，影响边坡的稳定。路基开挖后，坡面岩土在雨季容易呈现饱水状态，导致坡面产生滑塌、崩塌，甚至边坡整体失稳。所以，在施工过程中，应注重高填路基的变形与稳定监测工作。

3.1 高填路基的监测

为及时了解和掌握加载过程中的位移和变形，控制堆载速率，确保路基填筑的顺利完成和控制不均匀沉降，对填筑施工进行全过程现场监测。

监测点一般布设在土路肩、各级填方平台及坡脚处。通常按照50 m间距布设一条横断面且每处高填或软土路段不少于一条进场断面。

沉降观测的频率取决于沉降量的大小和加载方法。要求施工期每填筑1次应观测1次，如果两层填筑间隔较长，每5天至少观测1次。当填筑到上路床顶后，预压期第1—2月，每月观测2次，从第3个月起视沉降速率变化情况进行观测，直至预压期结束。

路堤在填筑过程中，如沿路堤中线地面沉降速率≥1.0 cm/d或水平位移速率≥0.5 cm/d，标志位不稳定状态出现，应立刻停止加载(填土)。当停止加载后每天仍需进行观测，当连续观测三次沉降量或位移量在规定控制范围之内时，才能继续加载填筑施工。当填筑至上路床顶面时，连续两个月的观测沉降量每月不超过7～8 mm，确定为沉降稳定。此时方可卸载并开始路面填筑。

3.2 建立人工巡视检查制度

一般来说，现场巡视检查是一种对路堤沉降稳定情况的宏观检查，而仪器监测所获得的各监测点监测值是路堤的某个局部现象的微观反映。只有通过现场巡视检查才有可能更好地将监测反映的局部现象联系起来，建立整体概念。因此，进行巡视检查是必要的。巡视检查的主要内容包括以下两个方面。

(1)坡顶、坡面、坡脚裂缝变形。边坡地表有无裂缝、坍塌发生，原有裂缝有无扩大、延伸，坡脚地表有无隆起鼓张，有无剪出口，局部楔形体有无滑动现象。对巡视结果及时进行分析，有异常情况立即提出修正设计并通知施工单位采取相应措施。

(2)进行监测点的维护。在巡视进场过程中可实现对各仪器监测标点、测孔等的完好性检查，以保证每个监测设施的安全可靠。

4 结语

路堤施工前要充分做好前期的准备工作，提前勘查施工现场，优选合理的施工方案、施工组织设计、人员组织、施工机械和路堤填料。在施工的过程中，重视施工方法和压实工艺技术，合理安排雨季的施工工艺和进度，避免路堤病害发生。目前国内的高填方路堤施工技术已基本成熟，相应的防护工程、动态设计和监控方案已及时跟进和更新，基本可以有效地避免路堤失稳、不均匀沉降、滑坡、溜坡等问题。但我们仍然应注重高填方路堤施工病害的研究与防治，强化监控方案的通用行和可行性。

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