河谷及低山丘陵区公路路基的填筑施工技术

尚荣辉

（中交第二航务工程局有限公司 湖北武汉 430014）

1 工程概况

项目位于新疆伊犁哈萨克自治州尼勒克县及新源县境内，为山岭区二级公路建设标准，起点与S315相接，线路终点连接至G218老路。本段总长28.14km，多数路段设计速度为60km/h（因地质环境特殊性，地质灾害路段限速20km/h），采取整体式路基形式，总宽10m。根据现场情况与施工要求，土石方工程中开挖量64.2万m3，填筑量87.2万m3。

本项目所处地理位置地形起伏较大，沿线的岩性主要为湿陷性黄土，地质条件较差，需对湿陷性黄土段视情况进行换填、重锤夯实处理。部分段落为滑坡、泥石流的松散堆积体，考虑附近山体滑坡的影响采取换填处理方案。项目局部存在弱-中硫酸盐盐渍土，路基需进行隔断处理。

2 施工准备

本项目线路分布于山岭区，沿线主要以河谷及低山丘陵居多，局部路基施工难度大，挖深超过20m。根据此特点施工单位便采取了逐级开挖的方式。石方开挖段施工条件欠佳易受到复杂地形影响，难以修筑便道，最终选择爆破施工的方式。其中主爆区控制爆破参数为：

（1）底盘抵抗线W底=1.25m。

（2）炮孔间距a=m×W底=1×1.25=1.25m。

（3）炮孔排距 b=0.9a~1.0a，取 1.25m。

（4）钻孔深度L=H+h=10.5m。

（5）单位体积耗药量q：路堑上部取0.25~0.32kg/m3，下部取0.30~0.32kg/m3，每个炮孔装药量 Q=q×a×W×H（kg）。

3 路基填筑施工技术

3.1 挖方施工

（1）测量放样。对挖方位置提前预留、标记开挖坡口线，检查距原地面高度，找出挖方段，根据设计标准预估出合适的开挖厚度。

（2）截水沟施工。开始施工前需安设截水沟，尽可能避免因雨雪天气造成大量雨雪水积于开挖部位，从而提升施工环境的安全性能。截水沟完工后方可开挖路堑。

（3）开挖作业。开挖顺序：分幅分层、由上而下、由高到低逐级进行，开挖过程中应采取措施保证边坡稳定。开挖时需给边坡线提前预留部分位置，以防止在刷坡时因产生冲击力影响边坡原本结构。开挖设备应选择挖掘机，挖土则需使用自卸车将其运至指定位置进行堆放。

开挖时需要注意：应使用纵挖法，先由纵向挖出一个通道，然后向两端开挖；边坡开挖后按照要求及时防护；对路堑部位开挖时应坚持分级开挖的原则，及时防护已开挖完成的台阶；同时需注重排水系统，若实际情况需要可安设截水沟，从而减缓雨水对边坡造成的冲刷。

此外，本合同段挖方区大部分上层为土方，下层为石方，施工时采用石方爆破法进行开挖。先用挖掘机挖开上层土再用潜孔钻钻孔，爆破后再用挖掘机或装载机装车，自卸汽车出运至填土区域或弃土场。

按照项目特征以及设计标准、资源条件之类的因素，选择分层分段多个开挖面同时工作的方案。在施工过程中借助深孔微差爆破工艺，将路堑主槽先行挖通，并在其两边保留1~2m的岩石层，以此尽可能降低爆破工作给边坡地基带来的损伤；此外，在对该部分进行爆破时应结合主爆体完成状况以及岩石土质计算出最为合适的参数数据。不同地形地质条件要制定不同的爆破方案，认真验算飞石冲击波等的影响范围，确保爆破安全。

3.2 路基填筑施工

3.2.1 填料分类

路基填料材质主要包含填石、土石渣混合料以及表层覆盖坡。而填土与填石的主要区别则在其含石量的不同，填土具备30%~40%的含石量，填石则具备70%的含石量，而土石混填的含石量则是介于两者之间。同时，若是软质石料、强风化石料的强度在15MPa以下，相比于其他石料更易碾碎。在施工过程中应根据设计标准严格控制对填石路基路段的各项施工参数，以保证其最终效果。本项目采用压实沉降差或孔隙率进行检测，采用压实沉降差作为质量控制指标时，根据试验段确定沉降差值。在实际施工过程中，每段填石路基必须有足够的点进行孔隙率测定，其数量应满足监理规范。孔隙率测定采用水袋法进行，一定要保证填料的粒径在要求的范围内。

3.2.2 一般路基填筑

填料控制及碾压方法：首先是强度，若是强度没有达到设计标准则不可作为填筑材料，其CBR值达到设计标准才能将其作为土石混填的原料之一；其次需考虑粒径的影响，若其不符合设计标准则也无法投入使用；最后应注意选择合适的边坡设计方案，如果是土石混填料，则需在填筑过程中顺着边坡方向进行施工；若是填石路基则顺着路基边坡开展。

填石路基开始碾压前应对路基进行分层且将粒径控制在10cm内，注意调整其内部含水量、压实度等，以保证最终效果；若是土石混填路段要根据实际情况选择合适的分层厚度，且混填材料的粒径应控制在15cm内，其厚度不可大于摊铺层厚度的66%。同时，对于填石路基段需同时对边坡与主体两部分进行施工，以此确保其紧密度达到设计标准；由于粘土填筑、压实厚度和石渣相比有显著差距，两侧各层压实厚度均控制在0.2m以内，与石渣层压实工作同时进行。碾压顺序坚持由两侧至中央，不仅能够提升其内部密实度，而且可使其连为一体。此外，边部的压实厚度应控制在主体部位的50%~66%之间，随工程实际情况选择合适的填筑方案。

填筑过程中，各层路基填筑厚度均需＜0.2m，同时填料粒径应＜0.1m；施工过程中之所以频繁发生不均匀沉降主要是因为两种方案选材差异导致土粒间孔隙较大，因此应在两种方案间增设过渡层（厚度为0.3m），填料的粒径≤15cm，细料含量≤30%；整个路基由上之下0.5m厚度间应选择4%粘土掺灰作为填筑材料，采取分层法进行填土以此避免渗水、节省资源；而基底位置则选用石渣、砂砾之类粒径较大的物质进行填筑，厚度应控制在0.4m。

3.2.3 桥涵台后路基填筑

在对桥涵、通道之类的部位进行填筑时，往往会因其刚度不等从而出现明显的梯形沉降，这就是施工中常常出现的“桥头跳车”问题，因此对该段进行施工时要对两侧采取特殊处理，即选择4%灰土代替原本的填筑材料，以此使台后路基各部位刚度趋于一致，提升内部密实度，使其达到设计标准；而对挡土墙后部等位置则需选择砂砾料。

3.2.4 零填及土质挖方段

在对土质挖方段进行施工时，需先清理碾压，使其内部紧密度达到设计标准，剩余其它层则按照设计标准、技术准则等进行测试，从而选择合适的施工方案。当地面横向及纵向自然坡度陡于1：5时，需将其挖成阶梯型，每阶宽约2m且预留4%的倾斜坡度。在填土过程中应确保土基内不包含杂草等物质。

3.2.5 特殊路基填筑处理

（1）纵向填挖交界处理。在纵向填挖交界部位施工时，若是该处坡度与路基坡度之比为1：5以上，不仅要顺着路基纵向进行开挖，还需为填土路段地基处增加0.6m厚的4%灰土，以提升其硬度与稳定性，从而尽可能避免出现交界处不均匀沉降的现象。除此之外，项目施工过程中应夯实填石路基部位的基底；倘若地下水出现在土质、岩质连接位置，则需安设横向方位的渗水盲沟，便于配合纵向盲沟促进排水。

（2）含地下水的挖方路段。经过开挖处理后大量基岩裂隙水汇聚并分布在路槽底部，因此在边坡开挖作业时需准确判定地下水的来源途径，为之采取合适的排水设施，可施作碎石盲沟等，顺着路基纵（横）向将地下水引出，以确保路面的正常使用。

（3）地面横坡较陡路段。首先将坡面的植物根系清理干净，选择质量良好的砂砾石，通过分层的方式完成填筑作业，严格控制填筑厚度，此处施工可选用的材料有砂砾、碎石等，可避免地下水带来不良影响。

（4）地势低洼路段。相比于此路段而言地下水的水位相对较高，为提升地下水的排出效率可在路基两侧设置排水沟，以达到降低水位的效果，确保基底具有足够的强度。

（5）浆砌片石挡土墙路段。做好砌筑挡墙施工的准备工作，即复查地基承载力，要求挡墙具有足够的稳定性。检验砂浆强度，若该值满足设计强度90%的要求时即可安排人员回填墙背。

4 结束语

通过实验表明，若是公路路线设计在河谷、低山丘陵区等位置，在修建地基过程中需按路基所在位置，考虑其周边地势、土壤以及水文等因素，有针对性地设计出合适的开挖、回填方案，选择合适的材料设备并确定分层高度，严格遵循控制指标开展填筑工作，以此确保最终路基质量达到设计标准，从而延长其使用寿命。