软基地段高填方路基施工技术解析

2020-07-12姚妮赖忠桂

运输经理世界 2020年7期

文/姚妮、赖忠桂

1 前言

高速公路因区域土质存在着一定的差异，因此具体的施工就应做出特定的选择。特别是对于软基路段的技术操作，务必要保证所选施工方式的科学适宜，这样才能最大限度地保障公路工程建设的安全高效。鉴于这样的基本情况，加强高速公路软基地段高填方路基施工技术的研究就显得极为重要。只有在确保此类特定技术科学高效的前提下，才能切实保障高速公路运行的稳定安全。

2 施工特点

对于高填方路基的施工来说，其中遇到的难题以及复杂情况往往比较多，而针对其处理务必要引起高度重视。路堤累积沉降、填筑高度较大和填筑断面较大等无疑是此类路基施工需要重点处理的一些内容，加之施工前后跨度较大且整个的工程量比较庞大。因此，具体设计以及后续的质量控制相对来说就很难达到预期的效果。鉴于此类路基填筑高度较大的现实情况，具体的施工过程中应选择最为适宜的操作方式，切实保障路基整体抗压以及边坡的稳定。与此同时，由于路堤自身累积沉降较大，因此涉及的沉降和填筑高度等的设计务必要严谨精细地予以实施。诸多的研究表明，高填方路基工程后续的运行过程中存在的问题往往较多，相应地维护也就显得极为复杂，应投入更多的成本和资源。路基开裂以及路基局部或是整体性的沉降因与公路整体的运行有着直接的关系，务必要对其做出特定的处理[1]。

3 工程实况

本文所引述的是一处位于山区的高速公路项目，针对路基的处理多是以高填方形式为准。涉及的路段主要有A、B 段，高度以及填方量则应保持为40m 和55 万m3。由于其在国内同类的工程施工中很少遇到，软土路段的占比也比较多，因此应对其做出重点防范。理论层面上来看，要想有效提升路基工程的施工质量，就应在地基以及路基填筑上予以精细严谨地控制，最大限度地保障路基工程的科学高效。

4 高填方路基施工质量病害形成原因

所谓的高路堤，通常是指填方总体高度处在大于18m（土质）或者大于20m 范围内，填方占地较宽、数量较大，具体的施工往往比较复杂。与此同时，伴随着常年的重复荷载，使其病害的发生概率进一步增大，很难得到根本性的解决。路基局部或整体性的沉降以及路基纵向开裂等病害对于路基工程的稳定运行有着不良影响，之所以会出现这样的一些病害，多与以下因素有关。

4.1 设计计算不合理

对于高速公路工程来说，前期进行路线设计时就应高度关注高填方路基的特殊情况，对其做出针对性处理，尤其是沉降以及稳定性等方面的精细计算，最大程度保障路基工程施工的科学高效。如果前期验算所依靠的施工实验资料或是收集到的土质材料与现实施工状况存在出入，这样基础下所得出的计算结果也就不能满足现实的需求，甚至于还会影响到整个工程的稳定推进。

4.2 地基处理不合理

因公路工程施工区域地基状况比较复杂，存在比较严重的软土地基。因此，针对此类特殊地基的处理就应做出高度重视，以确保其与既定施工环境的适宜。只有这样才能使后续地基施工与既定设计标准的一致，以往可能出现的沉陷风险也就得到了有效防范。

4.3 施工方法不当

由于高填方的施工情况往往比较复杂多变，因此所选用的工艺通常也比较复杂，受制于诸多因素的影响。工艺选择时不能切实保障与现实施工环境的适宜，由此也就造成了诸多安全事故或是质量问题的出现。

4.4 填料质量较差

对于路基中混入腐殖土等较差土质的情况，路基后期出现的沉陷以及塑性变形多与其有关。尤其是膨胀土在路基中的存在，其遇水膨胀软化的固有特性，严重削弱了路基的稳定性和固定性，甚至于导致其结构性的溃散[2]。

4.5 填筑工艺不合理

高填方路基施工过程中涉及的填筑通常应按照分层的方式进行，各个方面都应达到国家有关的技术标准，特别是填筑厚度的控制。切忌随意调整填筑厚度，否则必将会对其压实度造成严重的不良影响。通常情况下，填筑到路基设定的标高时会出现累积沉降的问题，加之填料重力负载的存在，沉陷等不良情况也就随之出现。与此同时，由于整幅分层填筑的不可操作性，现实条件下的分幅处理显然无法保证科学，路基纵向开裂也就成了经常出现的情况。

4.6 压实方法不合理

碾压未能按照既定的工艺标准实施，实际选用的压实方法不科学且与现实施工环境并不协调，使压实度无法达到预期效果，高填方路段沉降变形等不良情况的出现很大程度就与其有关。

5 高速公路高填方路基工程的施工技术

5.1 现场准备

5．1．1 地表清理

前期地表清理应确保彻底，区域内的植被以及表层土等都应清除，并通过推土机以及装卸车辆将其运送出施工区域外。通常工程施工都会设定专门的废土场，为后续的填土施工提供基础保障。弃土的堆放也要保证科学规范，不可用于填筑材料的土方应彻底清除，最大程度保障路基施工质量的科学高效。施工区域内存在的鱼塘或低洼路段，排水及淤泥的处理务必要保证严谨高效，以免影响到工程的整体质量。这些前期的准备工作完成以后，即可在原有的基础上实施碾压，通常将其压实度控制在不低于90%即可，但要保障回填与原地面标高的一致。另外对于表层软土的处理也应确保精细严谨，清除、开挖等施工都应按照既定的标准科学高效地实施。

5．1．2 软基换填

填筑之前涉及的软基换填施工务必要保证严谨高效，其与后续路基的稳定性和坚实性密切相关。因此，与换填施工相关的各个方面都应处在最佳的状态。换填所需的材料透水性应放在第一位。就拿碎石层来说，通常应使其与排水沟等保持接通，这样后续的压实及填筑才会更为便捷高效[3]。

5．1．3 试验段

对于试验段的选择来说，既要保证其长度不小于200m，还要具有一定的代表性。之所以选择试验段，为的是确定最为适宜高效的技术参数，例如松铺厚度系数和压路机类型等。只有这些参数确定科学适宜的前提下，后续的整个施工推进才会更稳定高效。

5．1．4 临时排水

临时排水设施的设置应以不妨碍正常工程施工为前提，保证施工现场排水的通畅，这样整个工程施工才能按照既定的标准稳定有序推进。

5．1．5 施工测放

该阶段操作的实施应与既定的设计标准以及获得的设计资料为准，对填筑宽度、中线和边桩做出明确。获得测量报告以后及时交由监理工程审核，审核通过才可作用到正常的工程施工中去。

5.2 填筑施工

5．2．1 将填筑材料运送到施工场地实施摊铺，松铺厚度以先前试验段确定的30cm 为准。

5．2．2 对填筑材料的含水量实施检测，如果大于最佳含水量则应对其晾晒，小于则应开展洒水增湿。只有含水量处在最佳含水量±2%内时，才可稳定地推进后续的碾压施工，而路堤也能达到既定的压实效果。

5．2．3 碾压施工所选用的机械以自重50t 以上的振动压路机为准，各方面参数的确定应严格参考试验段的相关数据。具体碾压时，直线段应按照从两边向中间的顺序推进，半径较小的曲线段则按照由内向外的推进方式进行，同时还应保证横纵向进退的稳定严谨。第一遍的碾压通常是静压，节奏应先慢后快、先弱后强。最后一遍也应坚持静压的方式，切实保障整个碾压施工的稳定高效。碾压完成以后应达到整体均匀且无死角的状态，如有机械无法触及的地方，一般应采取人工方式精细处理。

5．2．4 碾压完成以后就应对其压实度进行检测，确保质量控制的稳定。此处选用的检测方式是灌砂法，对整个施工实施实时跟踪检测。经过这样的检测分析得到一些压实度不佳的现实性影响因素，做出针对性处理。如影响依然没有改善，则进行返工处理，保障压实度与既定要求的一致。

5．2．5 每层填筑施工之前，都应通过开挖的形式使其形成台阶的状态，再进行碾压，确定达到既定的压实度以后即可开始填筑。填筑达到适当的高度后，进行交界部位的开挖施工，此处通常铺设土工格栅，确保路基的稳定和坚实。对于格栅的铺设来说，一般还涉及其在台阶上的加固问题，这点可通过锚钉予以有效实施。

5．2．6 路床下方0．8m 部分的填筑，通常应使用强度较高的材料，例如强风化砂岩。而分层浇筑及碾压按照既定的设计方案进行即可，切实保障路基填筑的稳定和坚实。

5．2．7 填筑施工在横断面全宽范围内分层实施，遵照先低后高的顺次稳定实施。卸料通常应按照从两侧到中间的顺序进行，在推土机的辅助下实施推平，如有不平整的地方，一般应采用嵌填石屑的方式保障。每层填筑完成检测达标的基础上，才可进行上一层的施工。

5．2．8 压实施工涉及的碾压遍数以及平整度和含水量等都应不断加强，以免对整个压实施工的推进造成不良影响。松铺厚度的控制通常是以挂线的方式进行，平整度的检查则按照既定的技术标准精细化实施。为保障边坡的稳定，填方施工时应在外侧超填一定的高度，这样其压实度也就得到了切实保障。

5．2．9 即便是土石混填施工，也可通过分层浇筑的方式完成，但应使其松铺厚度控制在30cm，同时还应保证石料厚度处在压实厚度的60%以下。对于填料中石料占比处在70%以内的情况，通常应在土石混合的情况下实施填筑，保证混合的均匀；对于石料占比超过70%的情况，首先对大块石料实施平稳摊铺，然后将小块石料填入空缺部位，整体平整度达标的情况下即可实施碾压。

5．2．10 施工过程中对于路基沉降的监测也应高度重视，通常会在坡脚向外5m 处设置动态监测点，对于部分极易出现滑移和沉降的部位设置相应的监测控制，全面掌控精密仪器的监测下区域内路基的基本情况，后续的各方面处理也就有了可靠的依据和参考。

5．2．11 填筑施工完成以后还应对其实施修整，特别是路基中线以及全宽和纵坡等都进行精细全面地检查，确保其与既定设计标准的一致。如有不达标的情况，应及时调整，以免对后续的工程推进造成不良影响。