高填方路基施工技术要点探讨

邓铭武

摘要 公路建设的不断发展和完善是交通运输行业发展的重要基础。文章通过对高填方路基存在病害及施工技术要点的讨论，总结了高填方路基施工质量控制措施，并结合某高填方路基施工实际案例沉降速率及沉降量的变化进行了对比分析。结果表明，对于塑性变形、不均匀沉降以及渗透破坏等病害需要从设计及施工层面不断改进提升；施工前期的沉降速率波动相对较大，需要重点关注高填方路基施工前期的沉降量变化。

关键词 高填方路基；施工技术；分层压实；沉降量

中图分类号 U416.1文献标识码A文章编号 2096-8949（2023）16-0069-03

0 引言

路基是公路发挥功能的最重要承力结构。路基的施工质量直接影响到公路的整体使用性能，决定了公路的寿命和维修保养成本。在现代公路建设中，高填方路基的应用越来越广泛[1]。相对于普通路基的施工要求，高填方路基更高，所要求的填方量更大，其填料的主要来源是路基周边的挖方和隧道弃方。该部分填料颗粒的粒径变化范围较大，因此，在回填过程中需要重点控制路基回填料的粒径变化范围，满足相关规范要求，保障高填方路基回填料的质量[2]。

高填方路基工程的建设不仅具有较大的工程量，同时还具有施工难度大的特点，作为路面施工的基础，其施工质量不仅会影响路面的使用效果，还会影响其使用年限。如果路基压实程度不足，松软不稳定，经过行车荷载的持续作用，极易导致公路路面的不均匀沉陷等病害的出现，路面的平整度遭到破坏，影响行车速度，进一步加速路面的损耗[3]。因此，路基工程的质量是公路工程施工的关键，在高填方路基施工过程中，不仅要做好前期的施工准备工作，还需要根据不同的施工方式选择不同的施工方案，针对路基回填料的选择以及路基施工过程质量进行严格控制。在高填方路基施工过程中，减少路基的沉降变形、开裂渗透等病害的出现，进而保证路基耐久性和安全性是重中之重。因此，选择恰当的施工技术、制定明确的路基施工质量控制标准成为施工组织控制中的重要环节[4]。该文基于某高填方路基工程，总结了高填方路基常见的病害类型及防治措施，对其施工质量的控制进行了分析研究，并结合监测数据进一步讨论了其控制要求，可以为高填方路基工程的施工和质量控制提供一定的参考。

1 高填方路基病害及原因

在常见的路基病害中，路基的不均匀沉降、纵横向开裂、滑动以及边坡滑坍均会对公路的使用寿命造成严重的影响。高填方路基以及路堤中病害的出现会造成路面破坏，影响路面的行车安全，病害的出现还会增加路面养护成本，并缩短其使用寿命。

1.1 塑性变形破坏

种植土或者泥沼土等劣质回填料的性质一般抗水性较差，且强度相对较低，如果在高填方路堤施工时路堤施工填料掺杂了此类劣质回填料，就容易导致路堤出现塑性变形或沉陷破坏等病害，尤其是回填料中的膨胀土，遇水会出现膨胀软化、风化收缩开裂的现象，稳定性差，收缩开裂的现象随着水分的蒸发尤为严重。此外，在高填方路基施工中，如果原地面地基承载力较低，同样会致使高填方路基出现不同程度的变形，产生病害，其中软基处理的质量是影响高填方路基使用性能的一个最常见的病害因素。

1.2 不均匀沉降

压实工艺的处理同样是影响高填方路基施工质量的关键环節，在该过程中需要严格控制填料的实际含水量（通常的最佳含水量一般为2%），并配备相应的碾压机具，按照设计和施工规范要求进行操作，保障压实工艺的施工质量。压实工艺无法满足设计要求时，会导致路基的压实强度无法达到控制要求，高填方路段将会出现较大的沉降变形以及不均匀沉降，出现不同程度的路基病害。

1.3 沉陷变形

高填方路基的施工要求在相关的规范中均具有明确的要求，尤其是填筑工艺的施工不当将会对路基的沉降变形造成不同程度的影响。因此，填料在分层回填施工时，应按照要求的厚度及相关标准进行铺筑，不允许随意改变铺筑厚度。铺筑厚度的增加，即使增加碾压次数，仍然会存在压实度达不到规范规定的要求。此时，如果填筑到路基设计标高，沉降变形会逐渐积累，在重复载荷与填料自重的影响下产生不同程度的沉陷变形。

1.4 渗透开裂

雨水的作用对高填方路基的影响所产生的病害严重时会导致路基的严重损坏，造成不同程度的财产损失和人员安全隐患。由于排水不畅容易形成地表积水，出现路基浸泡的情况，积水下渗则会导致路基出现季节性裂隙水或潜水。地表水无法快速排流，浸泡的影响将会使路基强度迅速下降，形成路基渗透开裂的现象。开裂后的路基表层无法及时封闭，积水下渗则进一步造成路基湿软、产生不均匀沉陷等严重病害，成为影响高填方路基结构安全的重要因素。

2 高填方路基施工质量控制措施及应用

高填方路基的施工过程复杂，施工质量的水平也受到多种因素影响，不仅包含人为施工因素，还会受到环境及地质条件变化的影响。高填方路基出现的不同程度的病害，导致路基结构施工质量的下降，严重降低公路工程的使用价值[5]。因此，为了最大限度地避免此类现象的出现，需要结合高填方路基的施工环境及影响因素，完善和优化其施工工艺流程和施工组织方案，全面提升高填方路基施工设计方案质量水平。如图1所示，给出了公路高填方路基施工工艺的基本流程。在高填方路基施工开始后，需要结合环境条件及施工地质情况，加强材料摊铺、压实、浇筑等施工流程，完成基地填方的分层压实，并需要重点针对压实度的情况进行检查分析，确定压实度是否满足相关要求，保障高填方路基的施工质量。

2.1 路基施工准备

由于公路工程的施工特点应用，施工操作的过程较为复杂，为了保证高填方路基施工的有序开展和推进，需要针对路基的施工进行充分的准备工作。现代公路高填方路基施工过程中，施工设备种类更多，为工程的顺利高效开展奠定了基础。为了保证高填方路基工程中各项作业的合理开展，强化机械器具的施工准备管理也是十分重要的环节。因此，做好设备的性能及施工场地特点的分析，完成设备入场前的质量检查，成为保证公路工程中高填方路基工程设备质量安全的重要保障。

2.2 填料的摊铺及平整

为了提升公路高填方路基结构填充摊铺的施工质量，可以采用分层填充的施工工艺将公路高填方路基填充材料按照工程设计要求，进行合理的科学配比，利用大型器具或者设备，将回填材料摊铺至施工路段，此过程中要求其材料的厚度需要控制在50 cm左右。在摊铺过程中，为了确保局部细节的摊铺质量满足要求，通常是以机械设备为主，同时在公路边缘以及细节处采用人工摊铺的方式进行。填充材料摊铺结束之后，采用大型的压路机进行压实，进而提升公路路基土层的压实密度，减少后期涂层出现松软的情况。

2.3 填方的碾压施工

公路高填方路基碾压时，施工人员必须按照施工顺序针对回填部位进行碾压，相邻的碾压部位重叠部分一般控制在20～30 cm左右，避免局部碾压不到位的情况出现。摊铺过程中，技术人员要严格按照碾压施工标准进行操作，并及时监测公路工程填土密度以及相关参数的变化情况，结合相关参数的变化调整碾压的施工工艺，保证填充材料的数量和填充方式均能够符合工程的设计质量要求。其次，由于压实度是非常关键的碾压施工技术参数，施工过程中需要精准地控制压实度等参数的波动，进而保障公路工程高填方路基施工的质量。如表1所示，给出了不同压实度要求下的高填方路基分层压实的施工参数。

2.4 质量控制及测量管理

主要控制参数的测量在高填方路基施工中十分关键。高填方路基填筑过程中，每层均要求测放中桩、边桩，还需要检测压实后路基面标高及中线的偏位情况。在此过程中，对挖方段开挖边线以及平台坡脚线的准确测量是控制边线的重要环节，同时需要重点关注控制基床标高等参数。此外，还需要增强质量管控意识，严格做好施工测量工作，定时监测路基的沉降变化情况，并对高填方路基的施工质量进行验收和评定，总结施工中存在的不足，进一步完善施工工艺。

2.5 高填方路基工程应用

2.5.1 工程概况

该文以梅州某高填方路基为例，进一步分析和讨论了此类工程施工的技术要点。该公路路基施工地的高程为262.0～293.2 m，地形高低差最大相差31.2 m，整体具有较大的起伏变化。该工程施工所在地区夏季雨量较多，其年均降雨量为1 800 mm，年平均气温约为22.1 ℃；路基夯实的工程量为46 982 m，设计要求的路基压实度为95%，沉降量小于300 mm。

2.5.2 沉降监测及分析

基于高填方路基工程的基本概况，为了监测路基的夯实情况，保障项目施工中路基的夯实密度，针对该路基的夯沉量的变化进行了监测和分析。如图2所示，给出了该工程路基夯实过程中第一次夯沉量及第二次夯沉量随着夯击次数增加的变化情况。由图2可知，随着夯击次数的不断增加，其夯沉量逐渐减少，且降低的幅度逐渐减缓。

為了进一步观测高填方路基沉降的变化情况，设置了不同的观测点来监测其沉降的变化情况。如图3所示，给出了观测点沉降速率及累计沉降量的变化情况。沉降速率在观测的前期变化较大，最大值达到1.73 mm，也反映出在此阶段是高填方路基发生了较大沉降量的阶段。此外，由图3可知，在沉降速率较快的5～10天观测期间内，其累计沉降量增加较快，后期在25～50天的观测期间，其沉降速率相对稳定且较小，因此其累计沉降量的增加量也逐步趋缓。累计进行了50 d的沉降量观测，总沉降量为13.2 mm，完全可以满足施工质量指标中沉降量小于300 mm的要求，也反映了该工程施工质量达到了设计的要求。

3 结论

该文通过分析高填方路基病害的类型及发生的原因，梳理了高填方路基工程施工质量的控制措施，并结合实际工程讨论了其施工的技术要点，同时监测了沉降速率以及累计沉降量的变化情况。可以得出以下结论：

（1）高填方路基由于环境因素、地质条件以及人为施工过程的影响会产生塑性变形、不均匀沉降以及渗透开裂等病害，需结合实际的工程设计要求及相关的施工工艺增强质量管控意识，通过施工措施的不断提升保障其施工质量。

（2）通过分析高填方路基的沉降速率和累计沉降量的变化，其最大沉降速率约为1.72 mm，累计50个观测周期的沉降量约为13.2 mm；沉降速率较大且波动更强的阶段位于沉降发生的前期，需要针对工程前期的沉降量进行重点检测。

参考文献

[1]夏志远， 王率， 任延斌. 某山区高填方路基边坡失稳机制分析研究[J]. 岩土工程技术， 2022（5）： 371-376.

[2]刘彬. 立体改扩建道路桥墩与高填方拓宽路基交叉影响研究[J]. 公路， 2022（5）： 112-118.

[3]李婷， 苏谦， 崔雅莉， 等. 椅式桩板墙加固土质高边坡地段高填方路基模型试验研究[J]. 铁道学报， 2021（5）： 153-159.

[4]杨壮. 山区高填方土石混填路基变形及稳定性研究[D]. 西安：长安大学， 2021.

[5]杨三强， 段士超， 刘娜， 等. 黄土质高填方路基沉降变形与预测[J]. 河北大学学报（自然科学版）， 2020（5）： 454-460.