高填方路基施工技术分析与应用

2024-01-31张双印

运输经理世界 2023年33期

张双印

（甘肃路桥第四公路工程有限责任公司，甘肃兰州 730050）

0 引言

在公路桥梁施工中，高填方路基是一项重要内容，如果不能科学合理地运用高填方路基施工技术，会导致公路桥梁工程项目存在质量问题。因此，在高填方路基施工过程中，必须结合实际情况，把握施工要点，充分发挥高填方路基施工技术的作用，有效提高高填方路基的稳定性和可靠性，保证公路桥梁工程项目的建设质量。

1 高填方路基的特点

在公路桥梁工程建设中，高填方路基指的是路基填筑高度达到一定高度的路基[1]。高填方路基的特点主要包括以下几个方面。

1.1 地基处理难度大

高填方路基中的地基多为软弱地基，或者是不良地基，会增加高填方路基施工的难度。

第一，软弱地基。软弱地基较为特殊，其最大的特点是含水量较高，不经过有效处理容易导致路基边坡失稳；加上砂层具有较强的渗透性，在填土过程中会引起水分迁移和蒸发，会导致路基稳定性下降[2]。因此，必须慎重选择地基处理方法。

第二，不良地基。不良地基往往与地下水、地表水的存在，以及地下水与土壤的相互作用有关。这些情况会严重影响路基的稳定性和承载能力。例如，某段公路的高填方路基在填筑过程中出现了大面积滑坡，主要原因是该地区地下水位高、含水量大，导致地表水渗入土中。在雨水和地下水的作用下，产生大量孔隙水压力，使土的抗剪强度显著降低。对此，必须对地质条件进行深入调查与分析研究，并在施工前采取有效的措施进行处理。

第三，特殊地基。在高填方路基工程中有时存在一些特殊地基，如湿陷性黄土等。对于这类地基，在施工中必须采取特殊措施进行处理，如用石灰改良湿陷性黄土、用真空预压加固湿陷性黄土、采用重锤夯实加固湿陷性黄土等[3]。

1.2 稳定性差，易变形失稳

高填方路基的稳定性主要受到填土密实度和填料抗剪强度的影响。由于高填方路基高度大、路堤下地基承载力低，且施工不当和交通荷载作用可能引发地基不均匀沉降，导致路基失稳。

首先，由于填土自身重量大，路堤本身也有一定的重量，因此高填方路基的密实度往往难以达到要求。同时，由于地基承载力不足，难以保证路基的整体稳定性，在填筑过程中容易出现路基横向开裂、纵向滑动等现象。其次，高填方路基高度大，填筑速度过快会导致路基强度超过极限承载力，容易出现失稳破坏。再次，如果填料中含有较多的泥炭和软土等物质，容易导致路堤强度降低，甚至发生失稳破坏。最后，高填方路基高度大、自身重量大，在交通荷载作用下容易产生不均匀沉降、水平位移等现象，导致路堤坡脚开裂、滑落和塌陷等破坏[4]。

1.3 施工难度大、工程造价高

在山区高速公路建设中，由于地形条件限制，经常需要进行大量的高填方路基施工。而高填方路基通常具有高度大、易变形和易沉降等特点，为了进行边坡防护和路面排水、防水处理，高填方路基施工时大多采用机械开挖边坡，然后分层填筑，这一过程需要大量土石方。加之高填方路基所处位置多为陡峭的山岭地区，因此工程造价一般较高。

高填方路基施工工艺复杂、施工难度大，且对施工技术要求很高，因此在修建时往往需要采用一些特殊的施工方法或措施来保证工程质量。例如，对于软基处理常采用换填、水泥搅拌桩、片石挤淤、土工织物加固、砂砾垫层等处理方法；对于土质边坡，常采用削坡、台阶开挖、加筋土等处理方法；对于强风化岩层，常采用换填法等方法[5]。并且，必须严格按照相关规范和标准进行高填方路基施工，以保证工程质量，避免给工程留下安全隐患。

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2 高填方路基施工技术优化的重要性

2.1 有利于保证工程质量

在高填方路基施工中，优化施工技术，采用更加合理的施工工艺、加强施工细节控制，能够显著提高工程的稳定性和耐久性，可以最大限度地确保工程质量符合建设要求。同时，优化高填方路基施工技术，还能保障各工序的有效衔接，能够在保证施工质量的同时提高施工效率。除了要优化施工技术，还要合理开展技术交底工作，确保施工人员准确地掌握施工技术要点，进一步保证施工质量。

2.2 加快施工进度

优化高填方路基施工技术，能够显著提高施工效率、加快施工进度。在工程建设过程中，优化高填方路基施工技术可以推动施工各环节的技术创新，如材料预处理、压实技术和施工方法等，相应的创新措施有助于使整体施工流程更加顺畅，在保证工程质量的前提下，最大限度地加快施工进度。例如，先进的压实技术可以确保每次压实达到预定标准，避免多次重复，材料预处理可以减少现场处理时间。此外，采用机械化和自动化设备可以提高工作效率，减少人工作业量和重复劳动，明显加快施工进度。

2.3 促进交通事业发展

大力发展交通事业不仅是经济社会发展的需要，也是提高人民生活质量的需要。为了推动交通事业的发展，首先需要做好基础建设工作。其中，路基建设作为基础建设的重要部分，相关施工技术对整个公路工程的质量有直接的影响。因此，进行高填方路基施工时，从施工特点及具体情况出发，做好施工技术优化，不仅能提高高填方路基施工质量水平，也有助于推动交通事业的进一步发展。

3 高填方路基施工要点

3.1 施工流程

进行高填方路基施工前，要做好施工准备工作，包括测量、材料准备、机械设备准备等。施工前应先对原路基进行清理，并充分利用土源，为后续施工提供充足的材料。处理原路基时，平均处理深度要达到25m 以上，并在坡脚位置设置反压护道。若施工路段有泉眼，需要采用盲沟方式排除泉水，盲沟中使用的片石粒径为150～300mm，砂砾石粒径为40～100mm，填筑并包裹土工布。原路基清理干净后，采用中砂按照30cm 厚度进行分层回填和碾压，直至达到原地表高程，回填中砂的压实度应≥90%。在实际施工过程中，需按照设计图纸和施工规范要求进行，对工程质量和工程进度进行有效控制[6]。

3.2 基础及排水工程

在高填方路基施工过程中，为有效降低路基沉降，可将垫层或防护层的厚度控制在60cm 之内，同时做好垫层压实工作。进行垫层压实时，应根据实际情况合理调配碾压机械，并控制好碾压次数和遍数。

在高填方路基施工过程中还应做好基底排水系统的设计工作。进行基底排水系统设计时，应根据实际情况及周边环境选择合适的排水设施，并采用相应的施工技术。为有效避免雨水对高填方路基的影响，可将排水管道设置于边坡上，若管道长度过长，可采取分段建设的方式。

3.3 基底处理

路基基底处理需要从以下方面入手：清除地表杂物，换填透水性好的材料；清除土石混合体，换填透水性好的材料；开挖台阶，台阶宽度不应小于2m；清除表层软弱土，换填透水性好的材料。

高填方路基施工前应严格检查基底是否符合要求。若不符合要求，应采取相应措施进行处理。例如，基底存在软弱土层时，应先进行换填处理；基底存在淤泥、沼泽时，需先进行换填或加固处理；基底存在泥沼或含有淤泥，需采取换填或加固处理。

3.4 路基填筑

第二，将表层土清理干净，然后进行分层填筑，填筑厚度一般控制在25cm 左右。碾压时应选择振动压路机，以确保压实度达到标准[7]。对于已经完成填筑的路段，压实完成后要及时采用临时挡土墙进行防护。

此外，在高填方路基路段内，应采取相应措施防止填土发生沉陷。例如，路基范围内不得采用挖方段；挖方段路基填筑至设计标高后，应采取相应措施防止地表水下渗；若基底范围内有透水层，应采取相应措施，确保渗透系数满足要求；基底范围内存在松散土层，可采用换土法或强夯法等进行处理，夯击能量及夯后的横向沉降量必须符合设计要求；对原地面不均匀沉陷造成的纵向裂缝，应在填土高度范围内采取压实措施进行处理。

3.5 沉降观测与监控

沉降观测与监控是保证路基施工质量的重要手段。第一，在高填方路基施工过程中应设置沉降观测点，并根据路基沉降情况及时调整施工方案[8]。第二，进行高填方路基施工时，应按照规定对沉降观测与监控工作进行有效管理。通常应在填筑至设计标高后进行沉降观测，若工程遇到特殊情况需要在填筑前进行预压试验，并根据试验结果调整施工方案。

3.6 检测验收

第一，为确保工程质量达到预期目标，必须在工程项目开工前编制质量控制方案，并针对每个施工环节制订相应的控制措施，并明确质量标准。

第二，进行路基检测前，必须对填筑路段地表土质进行详细检查并进行取样试验，验收合格后才能进行路基施工。

第三，施工单位必须对进场材料进行质量验收，同时按照相关规定进行抽样复验，符合要求后才可以投入使用。

第四，施工结束后应及时组织相关人员进行验收。

4 高填方路基施工质量保障策略

4.1 加大技术人员培养力度

高填方路基施工技术人员应具备专业知识和技术水平，能够根据具体情况合理安排施工，保证工程质量[9]。为此，施工单位应加大对高填方路基技术人员的培训力度，使其能够掌握相关技术知识、提高技能水平，并及时将所学知识应用到实际工作中。同时，应加强对其的职业道德教育和培养，使其树立良好的职业道德。在具体的高填方路基施工过程中，还应对相关人员进行有效监管，制订完善的监管制度和监督机制，建立完善的奖惩制度等，以调动其工作积极性和主动性。此外，应加大对技术人员的考核力度，对技术人员的工作能力、业务水平、专业技能等方面进行考评。

4.2 做好施工全过程控制

高填方路基施工工艺包括路基处理、填筑、压实和排水等环节，为保证施工质量，需要做好施工全过程控制，包括做好路基施工前的准备工作、加强对高填方路基施工质量的控制、做好公路工程竣工后的养护工作等。同时，施工时必须做好相关施工工艺的优化，如在压实施工环节，可采用振动碾压工艺，该工艺可以有效提高压实效果。

4.3 加强材料质量把关

在高填方路基施工中，路基填料的选择是路基施工质量控制的关键环节之一，选择合适的填料对提高公路工程整体质量有重要作用。

常见的路基填料有黏性土、砂砾、碎石、粗粒土、中粒土等。其中，黏性土具有良好的压实性能和水稳定性，但其含水量不容易控制；砂砾、粗粒土和中粒土具有良好的压实性能和水稳定性，但施工难度较大。在高填方路基施工中，不同路段对路基填料有不同的要求，因此应针对实际情况合理选择路堤填料[10]。

此外，为了提高高填方路基施工材料质量控制效果，应根据具体情况制订质量控制方案和检测方案。

4.4 制订相应施工标准

在高填方路基施工过程中，应制订相应的标准，以规范施工过程、实现标准化施工[11]。例如，针对压实施工，合理选择压实机械设备、合理控制压实遍数和压实方式是提高高填方路基压实效果的关键。因此，应根据工程实际情况，制订相应的施工标准，明确碾压方式、碾压速度、碾压遍数等参数。一般初压阶段宜采用静压方法，复压阶段采用振动压实方法；碾压直线路段时，从两边向中间逐渐推进；碾压曲线路段时，如果曲线路段半径较小，需将轮迹重叠量控制在50cm 以内，横向压实时轮迹重叠量应根据路基宽度确定。