探索高填深挖路基设计和施工要点分析研究

廖海龙 张凯

摘要：为了确保高速公路的平稳性与安全性，公路工程设计师必然会对部分地形进行改造，实施高填深挖作业，设计高填深挖路基，并根据设计方案依次开展路基基底处理、坡面处理与路基石方填筑等作业。本文将举例分析高填深挖路基设计和施工要点，希望能为路基施工作业提供参考与借鉴。

关键词：高填深挖路基;设计;施工要点

当代高速公路路线较为漫长，需要经过丘陵沟壑和软土层等特殊区域，不少路段所处的地质条件极为复杂，需要实施路基挖方、填筑与防护作业方能有效控制路基施工质量，确保公路的安全基础。

1 工程概况

黑山共和国BAR港至北部城市BOLJARE主干道是由黑山共和国政府交通、海事部门共同主导建设的重点基础公路项目，建成后将并入国际公路交通网，连接中部欧洲的多个国家，带动黑山整体经济发展，对于该国具有十分重要的意义，所以是最需优先实施的项目。该项目全长约182km，其中包含现有公路约10km，其余为完全新建的道路。根据黑山政府的规划，Smokovac-Matesevo段将先行建设，该项目路线全长40.872公里。

2 路基施工方案设计分析

从总体结构来看，路基施工方案设计主要包括三部分：1）做好路基基层处理工作，着重优化基层施工工艺，控制好填筑石材结构层内部的白灰含量，提高白灰集料的压实度，依次按照标准工序进行施工。最后，要做好路基石材结构基层的整形碾压工作。2）做好路基排水处理作业。在此环节，需要为路基两侧设置排水沟、线外涵洞、平台排水渠和急流槽，这样方能确保施工用水和雨水得以顺畅排出，维护路基的稳固性。其次，为了进一步提高路基排水效果，适宜选用预制混凝土，这样能够使排水结构更光洁，以此优化泄洪能力。3）做好路基坡面处理工作。延长公路路基使用寿命，提高路基的稳定性，必须综合考虑雨水风雪对路基的侵蚀因素，科学采取护坡措施，为路基栽种绿草与其他植被以降低雨水冲刷的负面影响，不断加强护坡效果。

3 施工工艺要点分析

3.1 量化施工工艺流程

科学把握路基施工要点，首先要重视量化施工工艺流程，加强各细节管理，指明每一环节的施工方案。从施工秩序来看，高填深挖路基施工流程主要包括道路红线放样、施工便道选线与修筑、设置挖方坡口截水沟、修筑填方坡脚边沟，在正式施工前，必须做好相关准备工作，像混凝土配置工作、土石材料运输工作和施工参数计算工作等。

3.2 优化路基挖方施工策略

在路基挖方作业中，应该先排除挖方地面的安全隐患，标注危险地段，准确定位挖方区域以及路堑坡口线、路中线和碎落台等位置，然后，精确设计开挖断面，确保爆破方案的安全实施。最后，采用“台阶式”方法从中间向两边进行开挖。需要注意的是，石方路堑开挖中对爆破质量的要求是非常严格，对路堑边坡位置首当选用预裂爆破施工反复。正常爆破孔和边坡坡口线预留足够的距离，这样能够避免爆破对边坡造成破坏。而且，要确保边坡和正常爆破孔之间的距离不少于三米。

3.3 确保路基填筑的稳固性

不可忽视的是，外在环境温度对路基填筑施工质量的影响至关重要，特别是当所填筑的石材进入固化阶段后，会产生水化反应，此时外在温度的影响最大。如果温度在不断升高，石材结构内部水化反应的速率也会加快。据调查了解，平均温度每升高10摄氏度，石材结构内部水化反应的速率大约会增加70%。与之相反，如果是秋冬季节，外在环境温度处于持续下降状态，石材结构内部水化反应的速率也会不断下降。而且，外在环境温度的改变也会影响路基填筑石材集料中的坍落程度。从物理角度来讲，外在环境温度和路基石材填筑作业中的坍落程度成反比关系，简而言之，如果外在环境温度持续升高，路基石材填筑作业中的坍落程度会降低，同时，石材结构耗水量会持续减少。目前，实验表明如果外在环境温度升高了10摄氏度，石材集料的配合比在控制条件下没有发生变化，此时，石材结构耗水量大概会减少7千克。黑山共和国BAR港至北部城市BOLJARE主干道工程曾经在冬天零下15摄氏度的外在环境下进行施工，为了确保施工质量，施工技术人员在开展路基填筑作业之前，为石材集料中加入了足量的防冻剂，同时，确保石材的抗压强度不低于4.0N/mm2。另一方面，施工技术人员曾根据标准要求对外加剂与路基结构养护工作采取了针对性措施，在施工区域搭建了温度高于5摄氏度的暖棚，同时，根据室外温度以5%到10%的比例添加外加剂。

3.4 做好石方路基回填作业

在石方路基回填施工作业中，必须要精选规格为0-63和0-30的石材，确保石材整体质量与综合性能的质量，这样在后期施工中更便于控制，从而能有效保证路基结构的强度、弹性和荷载能力。需要注意的是，在正式施工之前，必须先进行试验，精选具有代表的地形处，确保该地形处的长度不少于50米，压路机不得低于16t（施工现场通常采用26t），而且，要将压路机的各项参数提前告知监理，在整个试验过程中，监理工程师和实验室检测人员必须在场。同时，要准确计算回填松铺的厚度，合理确定碾压次数与碾压形式，依次统计各项施工参数，做好实验结果的汇总报告工作，将最终的报告文件提交给监理工程师。在开展石方路基回填取料作业时，应做好级配管控工作，切忌分类，回填料摊铺作业宜采取“摊饼式”，同时，要注意在回填工作面的其中一端正确进行堆放作业，借助推土机将路基的回填料推平，确保其能够符合松铺厚度的标准要求，接着，以此为平台，将所有回填料置于松铺平台的边位置，实施振动压实作业以加固路基結构。不可忽视的是，在压实过程中应尽力避免出现因粗骨料集中分布而造成的离析问题。目前，大多数石方粒径的都比较大，因此需要借助高功率的压路机进行碾压，黑山项目就采用了26t的滚筒式光轮压路机，在初压过程中，运用压路机开展施工时，必须在前进时就打开振动，这样能够让细骨料充分渗透进粗骨料之间的空隙中，然后，正确采用静压处理措施，以此提高压实效果。如果填料较干燥甚至出现开裂问题，就需要实施洒水碾压。最后，应正确使用静压收光模式，以此保证面层的平整度，确保面层结构无凹陷和骨料离析现象，压缩模量测试须达到黑山公路施工技术条款规定的40Mpa。再次，避免路基结构出现裂缝，必须做好多方面的应对工作，根据当地地质环境、温度与湿度制定最佳施工方案，如果施工环境发生变化，特别是出现温度与适度变化，就必须立刻采取应对策略。施工管理人员应及时了解天气预报，并根据预报信息科学调整施工方案。如果外在施工环境温度偏低，就要控制好石材集料的入模温度，选用隔离保温材料制作而成的模具。

4 结语：

全面加强高填深挖路基的安全性和稳固性，延长路基使用寿命，施工技术人员应严格按照施工项目标准要求，量化施工流程，精选施工原料，根据当地自然环境制定可行的施工方案;着重优化路基挖方策略，正确采用“台阶式”方法从中间向两边进行开挖，确保爆破工作的安全性;做好路基填筑作业，避免路基结构出现裂缝。

参考文献：

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