高填方路基施工技术分析与应用

陈俊江

漳平市交通工程管理站，福建 龙岩 364000

1 工程概况

国省干线联六线漳平市芦芝至和平段公路工程位于漳平市桂林街道厚福村，平面交叉于国省干线纵五线，建芦芝大桥跨九龙江，全长8.632km。起点桩号为K1+555.296，路线顺着漳永高速公路西北侧走廊带进行布线，途径东坑隔、东坑大桥、雷打石、打石垄、和垵工业区、和平头和洋头顶等接上原省道208线，终点桩号为K10+186.08，行车速度为60km/h，双向6 车道和双向4 车道，路面上面层为AC-13C 沥青路面。路基土石方工程挖方工程量约236 万m3，填方工程量约228 万m3。其中K7+445～K7+689 段为高填方路基，路基宽度为25.5m，长度为244m，最大高度为25.8m，属于丘陵山间沟谷地貌，覆地层为淤泥质粘土，平均深度为2.5m。高填方路基拟采用砂性土以分层厚度为30cm 进行分层填筑，采用大吨位压路机分层碾压，为了减少高填方路基病害的发生，拟采用冲击碾压对路基进行补强施工。

2 高填方路基常见病害及成因

由于高填方路基具有填筑高度高、宽度大和自重大等特点容易出现不均匀沉降产生开裂、整体沉降、路基失稳等病害，病害的成因主要有以下几方面：与常规路基对比而言，高填方路基多处于低洼山谷，容易出现积水现象，水位相对较高，高填方路基施工中采取排水措施不足导致出现排水不畅现象，导致路基填料的含水量过高，路基强度降低出现不均匀沉降。路基清表时的处理深度未满足设计要求，基底存在软弱层。施工方案编制针对性不强，分层填筑厚度过厚或碾压方式选择不当或碾压遍数不足等原因导致路基的压实度与设计要求不符。盲目地赶工期，人为有意地缩短路基沉降固结周期，导致高填方路基出现不均匀沉降，从而发生开裂和失稳等高填方路基病害。

3 高填方路基施工技术

3.1 施工准备

路基施工前，施工单位应组织技术人员对高填方段的地形地貌、原地表地质条件、周边环境、路基填料取土点及水文条件等进行掌握与核实，认真查阅设计图纸，结合实地调查情况编制科学的针对性较强的施工方案，对本工程高填方路基施工可能出现的病害进行评估，设置相应质量控制点，制定妥当的预防措施。在进度安排时，应优先组织高填方路基段的施工，预留足够的路基沉降固结时间。根据设计要求做好排水措施，保证路基不泡水。选用透水性较好的路基填料，本工程路基填料为砂性土，取土点位于K7+143 左侧约8km，试验工程师现场取样做室内标准击实试验，检测砂性土的颗粒分析、有机质含量、含水量、塑限、密实度、塑性指数、密度、CBR 值和液限等主要性能指标，相关指标应满足设计要求。

3.2 原地基处理

高填方路基施工前应对原地基的淤泥质粘土进行处理，采用挖掘机将淤泥质粘土清理干净，平均深度＞2.5m，在坡脚位置设置反压护道。对于有泉眼地方，采用盲沟将泉水排除，盲沟采用粒径为150～300mm片石和粒径为40～100mm的砂砾石填筑并包裹土工布，盲沟的设置应符合设计要求。淤泥质粘土和泉眼水流清理和排除后采用中砂以分层厚度为30cm 进行分层回填和碾压，直至原地表高程，回填中砂的压实度≥90%。

3.3 试验段填筑质量控制

路基填土之前，根据设计要求选择有代表性的断面形式路段进行试验段的施工，试验段长度≥100m，通过试验段路基的施工来收集和分析填料的松铺厚度、最佳含水量、松铺系数、碾压设备选型、碾压或冲压遍数与速度、压实度和分层厚度等施工参数，以期对后续路基施工方案改善提供一定的参考。本工程试验段的起讫桩号为K7+498～K7+598，长度为100m，路基宽度为25.5m。通过先前填料室内试验可知其最佳含水量为15.6%。在取土点采用挖掘机分层取土，运料车为9t 自卸汽车，取土场边坡坡度以1:1.75 进行设置，根据每日填土数量及运距安排10 辆自卸汽车。在地基处理后的地表上采用白灰线设置方格网，其分格尺寸为6m×5m，路基两侧加宽0.5m，松铺厚度为30cm，一格一车料，自卸汽车应在分格中心进行卸土，将填筑高程控制标杆插在试验段路基填筑的外边线，标杆上用红漆标注好高程。当砂性土的含水量处于其最佳含水量±4%范围时，初平采用推土机，精平采用平地机，路基精平后应及时量测其高程，计算出松铺系数，本工程高填方路基的松铺系数为1.15。试验工程师应及时检测填料的含水量，当含水量为最佳含水量的±2%范围时即可开始碾压施工。路基填筑时以4%的横坡坡度设置路拱，按照间隔为30m 设置临时排水沟，防止路基出现积水现象。本工程路基碾压施工采用大吨位压路机与冲击压路机结合方法。路基每层填筑后采用21t 的双钢轮压路机以1.5～1.7km/h的速度静压5遍，接着以2.0～2.5km/h的速度振动碾压5 遍，碾压应匀速和均匀，相邻碾压段的钢轮搭接宽度为为1/3 的轮宽，碾压完成后，试验工程师应检测路基的压实度。经过对比分析，当采用21t 的压路机碾压遍数≥8 次时，路基的压实度≥96%，压实度符合设计要求。路基填筑时，每2m 为一层进行冲击碾压补强，本工程采用80t 冲击压路机以10～15km/h 的速度进行冲压，按照路基两边往中心顺序纵向错轮冲压推进，冲压1 遍以冲击压路机的轮迹完全覆盖路基为准，冲击碾压遍数为8 遍，当最后一遍冲压后路基的累积沉降量<20mm 即可终止冲击碾压。技术人员应检测冲压后路基的压实度，压实度符合设计要求后进行整平，再采用21t 的双钢轮压路机静压2 遍。

3.4 正式填筑质量控制

采用全站仪测放出填土路基按照两侧加宽0.5m的坡脚线，插上花杆，坡脚线位置应洒上白灰。路基边坡设置成台阶式，每阶高度为8m，坡脚处台阶坡度为1:2，中间台阶坡度为1:1.75，最上面台阶坡度为1:1.5。坡脚护坡道宽度为1m，其余台阶间护坡道为2m，护坡道的向外排水坡度为4%。高填方路基正式填筑时应严格按照试验段获得的施工参数指导施工。以松铺厚度为30cm 进行分层填筑，采用21t 的双钢轮压路机分层碾压，碾压后及时检测压实度。路基每填筑2m 采用80t 冲击压路机冲击碾压8 遍，冲击碾压时冲击点的布设应满布和均匀，第二遍冲压起始位置应在第一遍冲压起始位置往内侧移动30cm，第三遍冲压起始位置与第一遍冲压一致，如此循环，保证冲击碾压的均匀性。路基填筑过程中应严格控制填料的含水量，如果含水量过高或过低则应采取晾晒或洒水等措施进行调整，当填料含水量为最佳含水量的±2%范围内方可进行碾压，确保路基的压实度［1］。

3.5 沉降观测

填方路基施工前，在路基坡脚、坡脚以上2m 和4m 的位置对称设置钢筋混凝土桩测点，测点布设间距为200m，本工程共布置12 个测点，测点应布设在路基施工区域外的稳定区域，测点设置完成后应量测其初始标高和平面位置，高填方路基填筑时安排专人每天测量1 次，并做好相关记录。当发现路堤沉降速度＞10mm/d或坡脚处测点的位移速度＞5mm/d时，意味着路基处于不稳定状态，应马上停止路基的填筑，找到路基出现不稳定原因后及时采取补救措施进行处理［2］。

4 结束语

采用上述施工技术严格控制高填方路基施工质量，路基填筑过程中未出现开裂、滑坡和不均匀沉降等现象，路基整体稳定性良好。国省干线联六线漳平市芦芝至和平段公路工程竣工通车后，未出现沉降现象，高填方路基施工效果良好。在高填方路基施工过程中，应根据工程实际情况采取对应的施工方案，选择合适的填料，通过室内标准击实试验来检测填料的CBR 值和最佳含水量等重要指标，严格按照试验段路基填筑所收集到的施工参数来指导填方路基正式填筑施工，加强碾压和冲压质量控制，加强施工管理，确保高填方路基的施工质量。