市政道路工程建设中的填方路基施工技术

1 引言

在市政道路工程中，填方路基属于重要部分，提高路基的施工质量对保障道路建设活动的顺利开展以及建成道路的稳定使用具有重要意义。 市政道路中的填方路基施工条件复杂，需深入分析施工技术，依托科学的方法建设填方路基。

2 工程概况

顺德高新区西部启动区一期城市综合开发项目——龙海路（容奇大道至马岗大道西延线段）按一级公路兼顾城市道路功能标准设计，全长2 143.743 m，宽度40 m，设计速度60 km/h。沿线建设内容包含道路、桥涵、排水、照明设施及绿化等。

3 填方路基施工准备

前期准备工作的落实有利于路堤填筑施工的顺利进行，现场调查、测量放样、基底处理等均属于施工准备所需考虑的范畴。

3.1 施工前的现场调查

对填筑作业范围做全面调查，包含道路、管路、水井、地质、地形、地下水位等，与设计不符且对回填造成不良影响时，与业主、设计单位、监理工程师取得联系，根据因地制宜的原则制订适应于实际情况的处理方案，消除不良影响。

3.2 测量放样

施工前， 复测线路及高程， 核对已设置的水准点和控制桩，测量路线横断面并基于实测数据绘制图形。 以设计图纸为准，将线路中桩作为基准，测放路堤填筑坡脚线桩，设标志桩。

3.3 基底处理

以超挖换填碎石土的方法施工低填方路段。 压实度属于重点控制指标，根据路堤填土高度采取针对性的控制措施，考虑填土高度0～80 cm、80～150 cm、150 cm 及以上3 类，各自的压实度要求分别为：不低于96%、不低于94%、不低于93%。零填挖路段，填挖以下80 cm 的压实度不低于96%，若未达到要求，做换填处理[1]。

根据地面横坡的不同，采取适宜的施工方法。 横坡不陡于1∶10 时，无须做任何处理，直接填筑路堤即可；横坡为1∶10～1∶5时，采取先翻松表土再填筑的施工方法；横坡陡于1∶1.5 时，开挖台阶再填筑路堤，台阶宽度不少于2 m，顶面设2%～4%的内倾斜坡。路堤施工现场分布耕植土及腐殖土时，考虑到稳定性不足的特点， 先用推土机清除， 再用压路机碾压至压实度不低于90%。部分路段存在积水，先排水清淤、再填筑。其他不良土质地段对路基施工的影响较大，不具备直接填筑的条件，严格依据图纸要求加以处理，例如，用石灰改善，或按特定的深度换填。

4 填筑施工技术分析

4.1 填土路堤

填土路堤的填筑施工流程如图1 所示。

图1 填土路堤施工流程

4.1.1 填筑

1）根据试验结果选择填料，分层填筑并压实。 不同填料的性质存在差异，用于填筑同一层时易出现质量问题，因此同一层选用相同的填料进行填筑。 填筑时每侧加宽50 cm，确保经过压实后路堤宽度和边坡密实度均达到要求。 每填筑2～3 m后，用挖掘机初步刷坡，将刷下的余土及时转至填筑作业面用于施工，提高填料的利用率；待路堤高度达标后，再次刷坡和修整。

2）分段施工填土路堤，相邻两段施工时间不一致时，按1∶1的坡度留台阶；若同步施工，分层交叠衔接，维持相邻两段的完整性与稳定性。

3）使用透水性弱的填料用于填筑层的施工时，含水量对填料使用效果有显著的影响， 实测值与最佳含水量的偏差不超过±2%，否则以洒水或晾晒的方法提高或降低含水量。

4）工程采用多种填料填筑时，考虑不同填料性质的差异化，要求同一层所用填料的类型必须一致，禁止多种填料混填至相同的结构层。 填筑路床顶最后一层时， 压实厚度不少于100 mm[2]。

5）从最低处填筑路基，分层依次进行，每层填筑后采取压实措施，保证填筑效果。 运料车将填料运至现场后，准确控制卸料的范围和卸料量，要求卸载后的材料均匀分布。 对于每立方卸土面积的计算，先经过试验后确定适宜的松铺厚度，再根据此结果进行计算。

4.1.2 摊铺整平

卸料后，联合应用推土机和平地机，使填料均匀分布并保持平整状态。摊铺整平时，从中线开始向两侧设2%～4%的横坡。

4.1.3 碾压

根据填料类型选择压实机械， 细粒土用轮胎式压路机或振动压路机碾压， 粗粒土用重型振动压路机碾压。 横向重叠0.3～0.5 m，纵向重叠量超1.0 m。

4.1.4 路基及边坡的修整

路基填筑位置即将接近设计标高时，加强对高程的测量，根据最新的测量数据调控施工进度，采取控制措施，确保填筑后路基面的高程、 宽度各方面均达标。 根据设计坡度要求刷坡，从上部开始向下进行。

恢复各标桩，对路基的中线、宽度、标高、横坡、纵坡做全面的检查，汇总检查数据，结合工程质量要求编制整修计划，通过监理工程师批准后做精细化的处理，提高施工质量。

土质路基采取刮土或补土的方法进行处理， 利用机械设备碾压，保证表观质量和密实度。 局部填料由于雨水冲刷而缺失或在施工时本就缺乏填料时，将原边坡开挖成台阶，分为多层填补到位。 路基表面的平整度不达标时，用推土机刮平，局部凹陷处可用刮下的土进行填筑。 为保证填土路基边缘部分的施工质量，两侧超填施工，确认无质量问题后将超出设计宽度的部分切除。 对于边坡土料不足的问题，按照开挖台阶、分层填补的方法处理。

4.2 土石混填路堤的施工

4.2.1 施工思路

项目实施机械化施工模式，挖掘机挖装土料，自卸车根据现场施工要求高效运输，摊铺机将到场的填料摊铺到位，联合利用推土机和平地机整平，使填料均匀分布，再用压路机碾压至密实状态。

4.2.2 施工细节

土石混填路基以石料居多， 采用填料中石料含量不超过40%的中硬岩石或硬质岩石， 也可采用石料含量不超过60%的软质岩石。

每层的压实厚度不大于30 cm，分层施工时及时检验当前层的质量，不遗留隐患。 填料的粒径不超过压实层厚度的2/3，按照此要求选取填筑材料，对于超粒径的填料，将其分解至达标的粒径再用于填筑， 未经处理的超粒径石块不可作为填料进行使用。 土石混填路基的压实设备为振动压路机， 分层压实，利用沉降差检测压实度是否达到要求[3]。

要用等离子体的诊断仪器：测量温度、密度、能量，用高速照像机、硬X射线成像系统，测等离子的分布，用磁探针测磁场强度等。为了安全，要保证各部件的正常运行，还必需从较低参数入手，摘优选摘运行参数，直至稳态运行。

4.3 填石路堤施工工艺

4.3.1 分层填筑

1）横断面全宽纵向分层施工，依次完成各层的填筑和压实作业，每层的填筑厚度、压实度、平整度各项参数均要达标。在半填半挖地段的横向倾填施工中， 材料禁止采用爆破的岩块，适宜方法是沿纵向分层作业，各层填筑、压实后，平整度和密实度均要达标。 纵向分层填筑如图2 所示。

图2 纵向分层填筑示意图

2）填料的不均匀系数以15～20 为宜，可以采用级配良好的石块混合填筑。 石块的大面向下，维持稳定，石料间存在的缝隙用合适规格的石屑或小石块填充，使填料具有密实性。

3）填石路堤填筑施工的基本要求为：填料以强度不低于15 MPa 的石料为宜，路床以下400 mm、路床部位对填料粒径的要求分别为不小于150 mm、小于100 mm；分层填筑，单层的填筑厚度不超过40 cm。

4）填料运至现场后，由专员指挥，在指定区域卸料，保证卸料量的合理性。 水平分层填筑时，采取先两侧后中间、先低后高的作业顺序，逐层检验填筑质量，确认本层施工质量无误后方可安排后一层的施工。

4.3.2 摊铺整平

卸料后，用大型推土机粗平，再由人工找平，对粗平后存在的孔洞做填塞处理。而后，于每层表面填筑粒径不超过10 cm的碎石或砾石，厚度控制在10～20 cm，保证层面的平整性。

4.3.3 振动碾压

压实设备采用重型振动压路机，从低处开始碾压，遵循先静压后振压、先慢后快的原则。 前后相邻两段的重叠量控制在1.5～2.0 m，横向相邻两行间重叠0.4～0.5 m。 压实期间，施工人员若发现局部有缝隙，及时用小石块或石屑填充密实，保证成型的压实层顶面具有稳定性和平整性， 从检查结果来看以无下沉、无明显孔洞的状态为宜。

4.4 桥涵台背路基回填

4.4.1 桥涵台后路基施工范围

对于结构物距离在30 m 以内的台背、 填土高度＞7 m 的薄壁台背以及大中桥台背，用泡沫轻质土填筑，以便提升施工的便捷性并通过减小填料自重的方法控制桥头沉降。 台背填土顺路线长度方向进行，底部距基础内边缘3 m，与一般路基填土间设2 m 宽、1 m 高的台阶。 涵洞两侧的路基可能有不均匀沉降现象，车辆行驶至该处时颠簸感增强，为控制不均匀沉降，用4%水泥土或4%水泥稳定风化砂填筑涵洞两侧路基，填筑后碾压密实，压实度≥96%。

4.4.2 泡沫轻质土回填料的选用

填筑的泡沫轻质土用复合土工膜包裹， 外侧设预制板以起到防护的作用。 分层施工泡沫轻质土，纵横向每隔10～20 m设沉降缝。取厚度为1～2 cm、表观密度不低于15 kg/m3的EPS泡沫塑料板，填塞变形缝。

变形缝两侧的泡沫轻质土错开施工， 待泡沫轻质土成型后，用铁丝将泡沫塑料板锚固至该处，或采用长铁钉固定的方法。 温度和湿度的变化均会影响填筑结构的稳定性，导致其出现收缩裂缝，裂缝未得到控制时向周边延伸，反射至路面上，轻则影响路面的表观质量， 重则破坏道路整体的稳定性。 因此， 在泡沫轻质土顶面及其下方50 cm 内设置两层塑钢土工格栅，材料在纵、横向极限抗拉强度下的伸长率≤3%，纵、横向极限抗拉强度≥60 kN/m，连接点极限分离力≥300 N。 在确认塑钢土工格栅所处位置无误后， 按2 m×2 m 间距布置锚固点，用U 形钉锚固，维持塑钢土工格栅的稳定性。

5 结语