高填深挖路基施工技术应用探析

程梦琳

（郓城县交通运输局，山东 郓城 274700）

引言

为了提升路基施工效果，根据公路项目高填深挖路基施工作业特点，施工单位要综合考虑公路项目所在区域的地质条件与环境条件，并对既有的高填深挖路基施工技术进行改进与完善，不仅可以缩短公路路基施工工期，而且能够提升公路路基的总体质量，减小外部环境因素所带来的负面影响，推动我国公路行业的可持续发展。

一、高填深挖路基施工要求

高填路基填方边坡高度为15m以上，路面水泥稳定碎石基层还需额外铺设钢筋网。配合使用冲击碾压与重型压路机碾压方式，对路基结构进行补强处理，从根本上提升路基填土的密实度，增强路基结构的承载力及稳定性。在路基强夯点与构筑物距离较近时，需要额外采取增强补压手段[1]。高填深挖路基的填料质量应当与实际标准要求相符。管理部门需结合路基结构的实际建设需求，选择出具有良好工程力学性能的土质材料。同时，对入厂前的施工材料进行试验检测，防止因施工材料质量不合格对深挖填土路基全生命周期造成不利影响。

在路床顶部下2m 处需要选择适当的土质进行填筑。在填方边坡高度大于15m 的情况下，属于高填路基形式，需要配合使用冲击碾压、强夯等手段进行增强补压处理。值得注意的是，在高填深挖路基填筑天柱长度大于100m的情况下，应当采用冲击碾压。在高填深挖路基连续填筑小于100m 的情况下，需要选择重型压路机或强夯手段进行补牙处理。冲击碾压的最大瞬间冲击力不应小于250t，轮重应为16t，动力不得小于400m。要求在深挖路基施工期间，不得对周边构筑物造成损害。在路基结构为填筑三类泥岩、泥质粉砂岩与泥质砂砾岩石，要选择适宜的补强压实手段，从根本上提升路基结构的稳定性。

二、施工准备

在准备阶段，应采用石方料填筑强夯段路基，所用填料应根据设计方案中土石方调配表及所用土方量就近选择土料场。路基高填深挖施工所用测量仪器有经纬仪、水准仪、全站仪和钢尺；使用底部为圆形设计的钢板外壳夯锤，并在夯锤底部对称布置数个贯通顶面的Φ10～15cm 排气孔，以便在夯击锤击打坑底时快速排出空气以减小坑底对夯锤的吸力。将路基夯实至设计密实度和平整度后灌注混凝土。考虑到夯锤设计起重重量和提升高度等方面的要求，起重机械使用起重能力至少为15t 的履带式单缆起重机并设置安全装置，以防止夯击施工过程中起重臂臂杆发生后仰。自动脱钩装置必须满足设计强度要求，以确保起吊施工过程中不发生滑钩。同时，还应配备压路机、挖掘机、装载机、自卸车等施工机械。

采用探测仪器查明并标出待施工路基段地下构造物和管线位置，防止因强夯施工而毁坏地下构造物及管线。对待施工路段进行准确放样，并根据所获测量数据绘制纵横向断面图，进行路基边线的准确测放[2]。

三、高填深挖路基施工

（一）施工测量

要想提升高填深挖路基施工质量，要求施工单位针对路基施工线路进行全面测量，在路线中桩与用地界桩位置，加强测量放样，确保各项测量数据精确，避免出现大量的错误测量数据。同时，在施工测量放样的过程当中，测量人员还要结合不同路段的具体情况，准确计算出路基填挖方的工程量，并制订出相应的调配方案，适当增加施工机械数量与运输车辆，进一步满足公路高填深挖路基施工要求。另外，在公路高填深挖路基施工测量过程中，测量人员还需要对中线桩进行二次测量，确保最终的测量数据更加精确。

（二）排水施工

结合公路路基边线特点以及公路高填深挖路基施工范围，通过加强排水施工，合理设置临时排水沟或者导流渠等一系列排水系统，能够保证公路高填深挖路基施工期间干燥，确保施工场地内部排水通畅。需要特别注意的是，因为公路高填深挖路基排水施工主要采取单向坡或者路拱模式，在粉土区域或者浸水性土质区域，施工单位还要设置可靠的排水设施，避免出现冲刷破坏现象。

（三）施工地表处理

所谓地表处理，主要是指在公路高填深挖路基施工路段，施工人员对填方路段进行彻底清理。通常来讲，填方路段的地表清理厚度不宜低于30cm，同时，针对公路填方作业区段，如果存在较多的孤石，施工人员还要立即清除，将孤石与杂物彻底清理完毕后，施工人员需要进行有效碾压，保障填方路基的压实度符合规定标准要求，确保高填深挖路基施工质量得到更好控制[3]。

（四）高填深挖路基填方

在进行路基填筑前，选取长度至少为200m 的代表性路段进行试验以确定施工参数，并在施工过程中严格按照试验参数进行施工。在彻底清理地表后采用精度较高的水准仪检测沉降量，并将路堤中心24h 沉降量控制在15mm 以内，边桩24h 偏移量控制在5mm 以内。如果无法达到上述要求，必须及时补压施工，直至符合相关要求。

在做好路基地表清理工作后，还应当对路基的沉降量进行精准测量。通常情况下，路基中心处的沉降量应当在24h 内保持在15mm 以内。边桩的偏移量应当在24h 之内控制在5mm 范围之内。如果路基沉降值与设计要求不符，则需要额外进行补压施工，直至施工技术参数合格后才可开展后续作业。为保证土工格栅结构不被破坏，应取出地面尖硬物并加以检查和检测。土工格栅铺筑过程中，单向拉伸屈服强度应不小于80kN/延米，控制屈服伸长率应控制在12%以内。通过土灰画出土工格栅施工外边界，再沿外边界顺直铺筑土工格栅，使相邻段搭接宽度不小于30cm[4]。

（五）开挖

如高填深挖路基施工现场的纵向地形平缓，则可以配合使用自卸汽车进行开挖工作。要求开挖便道与施工路线相符，使自卸汽车能够顺利运行至坡顶，保障施工安全。施工路线左右两侧也可以设置便道，以便自卸汽车能够分道行驶。如高填深挖路基施工现场的纵向地形较陡，则需要使用推土机，将山顶高度降低5～6m，而后再进行开挖工作。在边坡稳定性较差情况下，还应当采用边开挖边加固等技术方式。如公路工程地质条件较为复杂，应当配合使用锚杆钢筋网喷射混凝土的方式对边坡进行加固处理。加强开挖过程中的质量管控力度，要求作业人员能够严格遵循开挖规范，正确使用开挖机械设备，确保开挖工作能够与高填深挖路基施工要求相符。

（六）冲击碾压

对于填方边坡高度高出15m 的路堤，应在其水稳碎石底基层设置钢筋网，通过冲击碾压或强夯进行补强处理，增强路堤密实度、强度及结构的整体性。若强夯点和建筑物的距离无法达到安全距离要求时，还应通过重型压路机增强补压。高路堤路床顶面以下2.0m 应选用力学性能良好的土质填料；边坡高度超出15m 的高填路基应进行冲击碾压增强补压。高填深挖路基冲击压路机轮重16t，瞬间冲击力最大值在250t 及以上，行进速度在12～15km/h 范围内。按照不小于100m 的长度，大面积进行路基冲击碾压施工，以确保冲击压路机行进速度的提升并取得较好的激振效果。对于长度不足100m 的填方段应强夯补强压实。

（七）强夯处理

在强夯试验阶段，根据设计夯点排列距离进行夯击点的实际测放，再按设计夯击遍数进行试夯并记录夯沉量。待完成1 遍夯击后进行夯击面标高测量，如果夯沉量在5cm 以上，则应夯击2 遍，再次检测夯沉量和夯击面标高，如果二次夯击的夯沉量还在5cm 以上，则进行第3 遍夯击，如此反复，直到实际夯沉量减小至5cm 范围内。在强夯施工过程中，对于涵洞、挡墙等既有建筑物，必须采取保护措施并预留安全距离，涵背回填段水平向安全距离设定为15m，涵顶安全填土厚度至少为8m，并根据试夯试验及量测到的周围建筑物振动和变形情况，确定最终安全距离，以防止建筑物因受到夯击振动而造成破坏。在强夯施工开始后，通过设置安全装置以防止起重臂臂杆发生后仰。前两遍夯击能为3000kN·m，第3 遍低能量满夯。选取施工现场具有代表性地段的原状土进行施工数据测定，同时选用合适的强夯试验参数进行强夯试验，再根据强夯试验所得夯击数与夯沉量的关系曲线将最后两次夯击的夯沉量控制在50mm 范围内，保证夯坑四周地面不出现凹凸、变形及隆起。夯击点按照正方形布置，夯击点中心距为4m[5]。

四、高填深挖路基边坡稳定性评价

为从根本上提升公路工程项目高填深挖路基施工期间的效率及质量，需要在施工前采用合理方式准确评估路基边坡稳定性，依照评估结果优化实际设计方案。

（一）力学计算边坡稳定性

就目前来看，力学计算方式种类较多，为确保获得的高填深挖路基边坡稳定性评价结果全面精准，需要确保选择出的力学计算方式与破坏类型及模式保持一致。在选择力学边坡计算手段时，如高填深挖路基边坡破坏机制过于复杂，应当配合使用结合数值分析方式。如高填深挖路基边坡结构易出现直线破坏等问题，则需要在力学计算期间使用不平衡推算方式，以及配合使用平面滑动面解析方式。

为从根本上提升力学计算边坡稳定性水平，还应当选择适宜的计算参数，比如路基边坡结构的内摩擦力、边坡各岩层厚度等。

（二）现场地质分析

在公路工程项目高填深挖路基边坡评价期间，还应当对施工现场地质条件、气候环境、水文特征进行对比分析，依照分析结果评估边坡总体稳定性。在现场地质分析过程中，应当结合结构分析结果，明确人工边坡变形位置及变形类型。依照自然边坡当前变形规模、变形种类，推算出人工边坡在长期运行条件下的变形规律。对比分析自然边坡与人工边坡的坡高、坡率、坡型等数值，准确评估高填深挖路基边坡结构的稳定性，并将其作为编制实际施工方案的重要依据[6]。

结束语

总之，路基是公路工程重要组成部分，其施工水平可直接影响公路工程整体施工质量及效率。为确保高填深挖路基施工能够有效开展，需要结合施工现场地质条件与水文特征，选择冲击碾压以及铺设土工格栅等方式，从根本上提升高填方路基结构的稳定性。同时，工程管理部门还需针对高填深挖路基施工要求做好人员培训工作，控制高填深挖路基施工期间的质量问题、安全事故发生概率，促进高填深挖路基施工平稳有序开展。