公路工程高填方路基施工技术探析

2022-02-05刘鹤

经济技术协作信息 2022年3期

◎刘鹤

公路建设项目的增多，也推动了技术的进步，目前看，我国公路建设技术已经接近了世界级水平，很多的企业已经走出了国门，成为国际建设市场上重要的部分。公路工程建设项目需要领先各种各样的技术支撑，才能建设出精品工程。公路建设中的高填方路基是目前公路建设最为多见的一种技术形态，可以说，这是公路工程建设常见的路面类型，只有全面保证路基质量，才能有效提升路面质量，更好地维护交通安全与稳定。

一、高填方路基特点

1.对质量要求高。公路建设要根据不同的地段做好技术选择，高填方路基主要是针对路基形式使用到的技术，与普通公路工程路基相比，对路基施工的技术要求非常高。因为施工过程较长，所涉及到的工程量也相对较大，所以说，只有全面保证质量，才能提升建设品质，质量高标准是最为主要的特征。

2.对强度要求大。路基的建设主要是针对不良区域进行的，为了全面提高当地地区的条件，使公路在后期的使用中不出现问题，则要求进行高填筑，提升路基与地面的距离，有效保证路基边坡稳定性，这就对路基强度提出更高的标准要求。进行建设时，需要做好分层填筑，以此，实现路基的稳定结构，这也就对每一层都有严格的碾压标准与要求。

3.对排水要求较高。公路排水是最为主要的做法，如果排水不畅通，就会在使用中出现沉降现象，影响到了路面的平整度。公路高填方路基沉降变形是当前路基中最大的危害，解决好路害问题，保证公路运营安全。

二、高填方路基介绍

特征分析。高填方路基是一种常见的路基形式，在路基施工中有着重要的作用，通过高填方路基的施工，有效提升公路建设品质，保证了行车的安全。从技术角度看，其主要特征包括三个方面，一是高填方路基工程量大，所需要的土方工程量非常多，要想在一个长时期的建设过程中，保持安全质量，则很难控制，需要在施工周期内全面做好质量控制，特别是需要对重点的环节如填筑施工部分，做好全面的细化管理与控制，这样，才能确保质量稳定。二是高填方路基填筑高度大。在这项工程中，其高度往往要高于日常的填筑，一定要全面保证边坡高稳定性与整体结构高抗压性，这样，才能在施工过程中保证安全与稳定，更好地维护施工人员安全，提高工程建设品质。三是路基自身沉降量大。路基自身的结构决定了沉降度大，高填方路基更是高于一般的路基结构，其多结构积累的重量，对路基质量要求更高，要全面提高施工建设标准，才能满足自身重量需求。根据路基的施工条有一定的针对性与系统性，技术人员没有标准遵循，在施工时操作不合理，没有形成分层填筑，整体厚度再不达标，也会导致路基整体失衡的现象，很多的建设单位为了追求进度与工期，对路基进行碾压的时长不足，人为导致的有意缩短路基沉降固结周期，也会出现路基不均匀的沉降现象，最终造成开裂和失稳病害。路基填筑施工结束以后，往往受到车辆负荷的影响，产生不规则的裂缝，这种裂缝不危害公路的质量，但对行车造成影响较大，不利于行车的舒适度，干扰司机的体验。路基裂缝产生的成因主要是路基施工完毕后因填方土体沉降量不一致造成的，路基内部应力不均匀，出现了路基裂缝，导致路面结构出现裂缝，如果长期得不到处理，就会受降水渗入，影响到公路的使用寿命。三是路基滑动或边坡坍塌。路基填筑前往往要对路面进行平整度建设，清理好表面残留杂物，这样才能有效避免路基表面滞留杂物与积水，提高路基稳定性，如果处理不当，就会造成路基滑动甚至边坡坍塌。通常路基软弱夹层、岩溶、填料密度等均会影响到路基的质量。

三、公路高填方路基处理工艺注意事项

1.前期准备。为了更好地提高施工质量，保证路基稳定性与安全性，严格进行施工前的设计与准备，以此，全面提高公路高填方路基处理质量，要严格使用处理的工艺，根据不同的路段问题，做好工艺选择，之前准备工作至关重要，通过良好科学的准备，为后续施工打下扎实的基础。一是全面保证材料的质量。相关技术人员要严格材料质量，把好材料质量关，通过对材料质量的把握，保证施工顺利进行，要对进入现场的材料进行检查，对填筑材料的水分进行检查，保证含水率低于2%，为了保证施工品质，一般以风化岩材料作为首选填筑材料。二是合理控制施工进度。要编制合理的方案，按照逐步作业原则安排施工进度，保证施工顺利推进，有些地段不能同时施工，则根据路段的具体情况，做好环节设计，针对施工路段相邻区域不宜选择同一材料的，则需要合理选择利用填筑材料与方式，先设置分层台阶，交叉施工时预留2m左右搭接距离，这样，才能更好地保证路基填筑整体效果。三是做好现场管理。现场处理杂物要做好周边调研，注重地形位置、水文条件、地貌特征等，全面清除影响施工的石块杂物，更要避免积水影响，对不符合施工条件的路段做好严格整平，才能为下一步施工提供基础条件。

2.排水上料。一是做好材料储备。要根据不同的施工路段做好多种材料的准备，以此应对各种应急问题，先将填筑材料送到相关的部门进行科学检测，根据检测的数据，划分出各路段的材料，合理准备好储备材料。二是合理组织好相关的施工人员。人是路基建设的主体，要根据不同的路段做好技术分配，把技术能力强的人员放到重要的位置，全面发挥出工艺技术优势，施工时分配上料人员是重点，全面把握好流程进度，注重填料卸载速度，填料要根据数量置于路面，安排施工人员对其平铺，要不断向前推进，只有保证路面平整度，才能继续投放其余的填料，这样，才能较好地完成全部填筑任务。三是把控路基排水效果。要严格做好关的排水工作，避免路基内部积攒较多水分，对孔隙度较大的，全面做好排水处理，以此，全面提高路基强度。如果路基土层为粘土，则要按垂直方向铺设中粗砂，不但能够起到排水效果，更保证了路基强度。

3.摊平压实。摊平作业是路基最主要的环节，要严格使用设备机械，一般使用履带式压路机进行作业，全面对填方区域压实，要全面提高碾压次数，保证压实效果，进行施工时，路基填料能形成较强压实度，要不断反复压实，才能达到最终的效果。为了保证路基紧实要求，保证路基均匀，应依靠振动式碾压机做好进一步的细化压实，以此，提高整体碾压质量。要控制好压实的流程，根据不同的碾压作业时间，选择不同的方式方法，首次压实以静压为主，二次压实以振动为主。

4.边坡防护。公路高填方路基处理过程中，要全面依靠先进的工艺设计，根据不同的情况做好工艺选择应用，那么，在实际施工时，路况周边往往会出现边坡暴露现象，增加了沉降风险，为了保证路基稳定，在建设过程中做好周边的边坡保护，以此，全面提高路基强度与稳定度。要充分考虑到雨水对边坡冲击力的影响，全面采取合理的方法，做好边坡处理。一是对边坡高度进才确认。要充分保证边坡的高度，通常小于6m，为了保证效果，应在边坡周边放置三维网或种植草木，有效对边坡进行护理，如果高度超过标准，技术人员要做好矮挡墙的建设，起到加固效果。二是钻孔作业避免用水钻。如果合理水钻，不但增加了含水率，更不利于路基稳定，应在钻孔时搭配套管，这样，才能避免钻孔不完整影响边坡稳定性。

四、高填方路基施工技术应用的问题

1.填筑工艺运用不合理。路基施工作业要严格工艺标准，根据道路的等级做好设计，严格选取工艺技术，是保证路基建设的基本条件，但是，在实际建设过程中，往往是没有实地进行调研，一些工艺不符合当地的实际情况。如路基分层填筑作业过程中，对厚度控制不到位，往往会出现厚度不合理的情况。

2.对路基的处理不到位。高填方路基施工是一项复杂的工艺，要严格作业标准与规范，根据不同的地区条件做好技术应用，但是，在实际开展作业时，往往会遇到特殊条件，特别是地质条件限制，软土路基就是施工中最为常见的情况，如果处理不当，则会在后期使用中出现问题，导致路基沉降。

3.设计不合理。高填方路基施工设计需要专业技术人员进行设计，拿出切实可行的施工建设方案，这样，才能正确选择技术、组织人力与设备进行后续施工作业，设计思路与方案是依据，是建设的前提条件，如果设计出现了问题，技术参数不正确，则会导致路基的质量问题。

五、公路工程高填方路基施工实例分析

1.工程概况。某公路工程全长为2.5km，其中K156+520—K158+520为高填方路段。整个路基填方的最大高度为18m，且部分路段地基类型为软弱地基。结合该高填方路基的实际情况，最终决定采用换填、强夯以及土工格栅综合处置技术。

2.施工要求和技术保证条件。施工要求。要针对不同的高填路段做好断面计算，全面提高施工质量与效果，要根据不同的路段做好选择，全面选取路段最不利断面进行计算，这样，才能更好地解决其他路段的问题，确保参数的合理科学。根据规范确定出来的计算结果，主要包含两种明显的工况。一是投入运营持续时间长的正常工况；二是暴雨状态下非正常工况。

（1）计算参数及稳定性判定依据。要全面依据各土层的不同，采用摩尔库伦模型及地勘报告快剪指标进行测算。中期的稳定性判定按《公路路基设计规范》（JTG D30—2015）确定：正常工况稳定安全系数不小于1.35，非正常工况下的稳定安全系数不小于1.25。

（2）填料要求。路堤填料要高标准严要求，计算出不均匀系数，一般情况下是15～20，填石路提和下路床设置40cm的过渡层，使用宕渣进行全面的填筑，粒径小于15cm，单层铺筑厚度20cm。下路床也使用宕渣填筑，粒径低于10cm，单层铺筑厚度20cm。上路床是级配碎石，保证单层铺筑15cm。

3.施工工艺流程。

（1）科学合理进行施工组织计划的制定。以本案为例全面分析高填方路基施工的具体情况，为了全面保证施工科学合理，则预先做好现场的调研，拿出可行性方案与计划，这样，才能严密进行组织，推动工程顺利建设。只有依据科学的设计方案，才能有效组织与机械设备、施工人员、施工顺序、施工进度等，为下一步工程项目顺利开展提供必要条件。

（2）测量放样。要全面保证测量的精度，确定好中心线的位置，全面保证贯通，在现场标出填筑边线桩，同时，为了明显区分，可以使用石灰撒边线的方式，标明边线标高，为下一步的施工提供保障。

（3）基底处理。路基是路面的基础工程，在填筑高填方路基前，一定要保证底部硬实，要根据基底情况，做好表面杂草及淤泥杂物清除，这样，才能有效确保基底平整，为下一步处理底部提供条件，基底承载能力达标后，才能进行下一步推进。而基底承载能力不达标，就要根据不同的地质情况做好处理，以此，全面提高基底强度与硬度。根据本案的工程实际调研得知，该工程高填方路基基底存在部分软弱地基，只有全面做好软弱地基处置后，才能进行有效施工建设，主要选择的技术为基底换填和强夯法。

（4）基底换填+强夯。本案软弱地基深度、范围及承载能力不确定，为了全面提取参数，则要做好相关的测试，有效确定好基底换填面积等，做好土方备用。填筑土体要就近取材，节省运输成本与人力投入，根据土体相近原则，做好就地取土，运用强夯法予以压实处理，以此，全面提升底部的强度与硬度。强夯法主要就是用起重机将夯锤提高到设计的高度，利用自由下落的力量，对基底压实，全面达到施工建设的标准。本工程路基施工用10t重，2m直径夯锤强夯，间距1.5m，夯锤10m施工。

（5）铺设土工格栅。当基底处置结束以后，则要把厚度50cm的碎石垫层铺设到路基面层上，为了保证稳定性，将三层土工格栅铺在上面，有效提高承载能力，保证底部的强度。土工格栅是土工合成材料，整体看，材料较轻、强度较高、承载较强、耐腐性好，能够有效承受高强的酸碱度，这种施工方式在路基不均匀沉降中有着极其广泛使用。土工格栅也有效分散了上部结构的应力，全面提高了土体抗拉性，在施工中不容易出现沉降。

4.高填方路基施工方法及填筑质量控制措施。填筑高填方路基质量影响到了后期的应用，为了全面保证质量，则需要根据施工区域现场情况，全面做好设备的选择与应用，有效提高施工进度，保证质量。本工程项目运用了断面全宽和竖向水平路基填筑法，一层一层进行压实施工，为了保证质量，则要保证环节质量，将每一层填筑厚度确定好后，只有检测合格，才能进行下一层的施工填筑。为了保证各个路段的质量，则要用钻芯取样方式对压实度检测，这样，才能实现每一层路基的质量标准，符合压实度标准。

5.高填方路基填筑压实控制。材料含水量±2%左右为最佳，要严格初压、复压和终压三级标准，根据不同的环节做好质量控制。初压选取轻型压路机静压2遍，缓慢行进。复压和终压选取22t振动压路机做一遍碾压，速度在2.0-2.5km/h左右，前后轮迹碾压重叠需要达到1/3以上。碾压不换挡、不掉头、不急停。控制路基横坡2%标准，确保路基排水通畅，提升整体质量。

6.路堤沉降与稳定监测。对于沉降区范围较大的地区，要进行监测，通过全站仪和水准仪做好监测数据提取，每200m对称埋3个测点。要对填筑逐层观测，3d进行一次观测，完成后可以改为14d观测一次，及时发现问题，及时进行补填。

7.效果评价。该高填方路基施工主要运用的是基底换填+强夯+土工格栅施工技术，后期做压实度、沉降值等检测时，严格标准与规范，路基压实度全面达标，沉降值不超出规定范围，也就是，运用的技术合理科学，取得了较好的效果。