高填方路基施工技术分析

盛朝勇

摘要 为有效提升高填方路基施工质量，防止产生路基沉降、开裂、塌陷等质量病害，加强高填方路基施工技术控制尤为重要。鉴于此，文章结合某公路工程施工实践，针对高填方路基施工技术展开综合探究，介绍了高填方路基特点及工后常见病害，详细总结了高填方路基施工方案编制、基底处理、填料选择、摊铺压实、搭接部位处理等各环节施工要点，并提出了针对性的路基沉降监测方案，旨在为同行提供参考和借鉴。

关键词 公路工程项目；高填方路基；质量控制；沉降观测

中图分类号 U416.1文献标识码 A文章编号 2096-8949（2023）11-0067-03

0 引言

高填方路基作为公路工程建设中较为常见的路基结构形式，具有填筑高度大、沉降速率慢、沉降时间长、稳定性差等特点。高填方路基施工技术水平高低直接决定公路工程建设质量，对保证道路安全稳定运营具有重要影响。为有效提升高填方路基施工质量，减小沉降变形，确保路基安全性和稳定性，应结合项目实际情况，制定切实可行的施工方案，合理选择路基填料，加强施工过程的质量控制，提高专业技术水平。为此，该文结合某公路工程施工实践，针对高填方路基施工技术展开综合探究，对提高路基施工质量，保证公路安全稳定运营具有重要意义。

1 工程概况

某公路工程设计里程18.303 km，路基宽30 m，采用双向六车道布置。路面结构为沥青砼路面，设计时速为100 km/h。全线共有桥梁3座，涵洞20座，隧道1座，长度845.5 m，路基填、挖方量分别为1.35×106 m3和4.8×105 m3。道路K3+400～K3+500段为高填方路基，现以此路段为研究对象，针对高填方路基施工技术要点展开综合分析。

2 高填方路基的特点

结合该公路工程实际情况，其高填方路基特点如下：

（1）路基填筑高度大。该工程高填方路段填筑高度超过20 m，若施工过程控制不到位，极易导致压实度不达标，影响路基承载性能。

（2）沉降量大。沉降是高填方路基施工中不可避免的难题，因填筑高度较大，路基压实度难以保证，路基在自身重力作用下逐渐产生沉降现象。

（3）沉降持续时间长。高填方路基施工完成后不会立即达到稳定状态，在自身重力及外部荷载联合作用下沉降缓慢发展，需经过相当长的时间方可达到稳定状态[1]。

3 高填方路基施工后常见病害

高填方路基因填筑高度较大，施工质量难以把控，施工后极易产生各种质量问题，主要包括路基沉降、开裂、边坡失稳、垮塌等。

（1）路基沉降是由于路基在自身重力及外部环境联合作用下引起的下沉，严重降低路基稳定性。

（2）路基开裂是因路基分层填筑厚度过大，导致土体产生差异性沉降，从而造成路基开裂。

（3）边坡垮塌主要是由于路基填筑施工前，基底处理不到位，局部存在软土地基，导致路基填筑施工时局部沉降过大，造成边坡垮塌。

4 高填方路基施工工艺

4.1 合理编制施工组织方案

科学完善的施工方案是保证工程项目顺利实施的重要前提，高填方路基填筑施工前，施工单位应进行现场踏勘，全面了解施工现场实际情况，并结合设计文件相关要求，编制科学合理的施工组织方案[2]。

4.2 严格进行基底处理

为有效保证高填方路基填筑质量，防止产生路基沉降问题，结合高填方路基基本特征，采取针对性处理措施。目前，常用的地基处理方法主要包括冲击压实法、强夯法、桩基加固法及垫层法等。

（1）冲击压实法：该方法主要通过冲击式压路机运行过程中产生的冲击动能，对地面实施冲击，产生应力作用。因该压路机产生的冲击作用力具有非连续性，会在某一时点对地面造成瞬间冲击，从而达到路基压实目的。采用该方法可取得较为理想的压实效果，由于单次压实面积较大，其施工效率较高[3]。

（2）强夯法：强夯法主要是通过夯锤自由落体对地基实施夯实，能显著提升地基承载性能，控制路基不均匀沉降，避免产生开裂、塌陷等质量病害[4]。

（3）桩基加固法：该工程K3+427～PK3+560路段采用樁径为0.4 m的CFG桩对地基实施加固处理，桩基采用正三角布设，桩距为1.6 m。

（4）垫层法：为有效提升基层承载能力，确保符合规范及设计要求，在基底铺设厚度为50 cm的级配碎石垫层，并铺设三层土工格栅[5]。

4.3 合理选取路基填料

路基填料是决定高填方路基填筑质量的重要因素，因此必须合理选择路基填料。在进行路基填料选择时，应结合具体试验综合确定，对路基填料性能实施判定。针对路基填筑质量较差的部位，可利用石灰土实施换填，并严格控制填土质量，防止存在碎石块、杂草、树根等杂质。该工程采用的路基填料为沿线路堑挖方，以中风化灰岩为主，试验检测结果表明，该材料能够用作高填方路基填料[6]。

4.4 路基摊铺压实

（1）结合该工程具体状况，科学选择摊铺压实机械。路基正式摊铺前，应选取长度100 m路段进行试验段施工，以确定施工参数及机械组合，为后续施工提供理论依据。

（2）高填方路基填筑完成后，以路基全宽、竖向水平分层的方式，由下而上进行分层摊铺。先在路基表面绘制卸料网格，并将填料放置于方格内，然后利用摊铺机整平。针对粒径较大的石块，应进行破碎处理，严格控制分层摊铺厚度，确保不超过300 mm，并结合试验段确定路基压实遍数。

（3）路基碾压主要分“初压、复压和终压”三步完成。压实过程中严格按照“先轻后重、先静后振、先慢后快、轮迹重叠”的标准进行碾压，并严格控制碾压速度及坡度[7]。

4.5 路基搭接部位施工工艺要点

新旧路基结合部位极易产生反射裂缝和不均匀沉降病害。路基结合部位结构示意图如图1所示。

为有效提升高填方路基施工质量，增强路基承载性能，针对新旧路基结合部位应采取必要的加固措施，具体如下：

（1）设置台阶。新旧路基结合部位处理不当，将严重降低路基稳定性，引发各种质量病害。实际施工时，应根据原始旧路基高度，开挖台阶实现新旧路基搭接。台阶开挖以机械开挖为主，人工辅助开挖，开挖前应对基底实施全面清理，防止杂填土混入影响施工质量。同时，为确保排水通畅，台阶宽度应设置为2 m，坡度控制在2.5%左右。

（2）铺设土工格栅。在新旧路基结合部位设置土工格栅，以有效增强路基强度、刚度和稳定性。土工格栅铺设要点如下：①严格控制搭接长度，不得低于40 cm；②土工格栅铺设完成后，应采取必要的保护措施，防止路基压实施工中产生破坏，通常采用先填土后压实的顺序进行施工；③应保证施工连续进行，碾压完成后继续进行后续填筑施工[8]。

（3）强夯法加固。新旧路基结合部位施工时，为有效提升结合效果，保证路基承载能力和稳定性，可通过强夯法对承载力不足的部位实施补强处理。强夯法施工技术要点如下：①强夯施工前，对施工机械性能、技术参数等相关指标实施全面检查，确保符合施工要求；②夯实过程中应确保新旧路基结合处同步变形。在新旧路基结合部位，采用梅花形布设形式进行夯点布置，间距为0.5 m，严格按照施工规范要求进行夯实作业，确保路基夯实质量满足要求；③路基夯实完成后，应严格按照标准要求对夯实质量实施检测，确保质量符合标准要求，若质量不合格或存在漏夯部位，则应实施补夯处理[9]。

4.6 质量保证措施

（1）建立科学完善的质量管控体系。组建以项目经理为核心，以项目总工、技术员、质量员、施工原、班组长为组员的质量管控小组，明确责任、科学分工，定期进行现场质量检查，发现问题及时处理，全面提升质量管控效果。

（2）增强质监人员责任意识。①质监人员是工程建设质量的主要监督人员，必须具备科学完备的专业技能和责任意识，根据施工规范标准开展现场质量巡视工作；②针对重点部位、重要工序实施旁站监督、指导，以规范施工流程，保证施工质量；③针对现场存在质量不达标状况，应及时上报，并要求限期整改；④质监人员在工程建设过程中，应加强专业知识学习，积极提升专业技能，并参与履职考核；⑤针对专业能力较强，表现突出的人员，应予以经济性奖励；而对于工作表现较差的工作人员，应适当进行惩罚，以有效提升工作人员的积极性和主动性[10]。

5 高填方路基沉降监测

为准确掌握高填方路基沉降情况，应制定科学有效的沉降监测方案，合理布设沉降观测点，以有效确保监测结果的准确性和有效性。

（1）因地质、水文、气候條件差异，不同地区高填方路基基本特性存在显著不同，沉降监测时应根据工程具体情况，制定切实可行的监测方案。高填方路基沉降监测采用的主要设备为沉降板，能准确反映监测区域路基沉降变形的真实情况，以便技术人员对路基沉降作出准确评估。针对地质条件较为复杂的部位，还应根据现场实际情况，科学设置孔隙水压力计、应变片、测斜管等装置实施综合监测；

（2）根据具体情况确定监测频率：①路基填筑高度与堆载预压高度接近时，应按照填1层测1层的方式进行监测；②填筑过程中停工时，每7 d测2次；③预压期间，前期每7 d测1次，中期每10 d测1次，后期每14 d测1次；④路面施工期间，铺一层测1次；⑤运营期间，前期每14 d测1次，后期每30 d测1次。

（3）沉降监测精度与沉降幅度密切相关，对于沉降幅度较小路段，因即将进入加载预压后期或运营期，监测精度为二级水准精度；而施工期和预压前期，其监测精度为三级或四级水准精度。

（4）根据各部位监测结果，对高填方路基沉降变形情况实施分析，具体监测指标包括沉降速率、加载时间和荷载大小等，并根据相关数据信息绘制沉降变化曲线，判定路基稳定状况。K3+400～K3+500段路基沉降分析结果如表1所示。某位置填方路基沉降量μ与时间t的变化关系曲线如图2所示。

通过表1能够看出：①每月小于5 mm及小于2 mm的观测点比例，在工后1个月时，占比分别为60%和45%；②随着时间的逐渐推移，工后7个月时，每月小于5 mm的观测点比例为100%，而工后8个月时，每月小于2 mm的观测点比例为100%。

通过图2能够看出：此位置处高填方路基在工后20 d内，沉降变形较大，20 d后沉降速率显著降低，30 d时沉降基本不再发生变化。

6 结论

综上所述，该文结合某公路工程施工实践，从高填方路基特点及工后质量病害入手，分析了高填方路基施工技术，总结了高填方路基施工方案编制、基底处理、填料选择、摊铺压实、搭接部位处理等各环节施工要点。高填方路基施工时应全面结合项目实际情况，制定切实可行的施工方案，合理选择路基填料，加强施工过程质量控制，并科学实施沉降监测，通过对经济、技术、管理等各方面措施的综合运用，全面提升高填方路基施工质量，保证公路工程健康稳定发展。

参考文献

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