高填方路堤施工工艺及质量控制要点分析

收稿日期：2023-12-25

作者简介：宋沅点（1995—），男，本科，助理工程师，从事施工项目现场管理工作。

摘要 针对高填方路堤的施工特点，为明确此类工程的施工工艺及质控措施，文章结合达州绕城高速公路的工程实例，详细分析了高填方路堤的施工工艺。结合工程实际情况，制定了普夯、土工格栅、土工格室及冲击碾压等高填方路堤的处理办法。结果显示，案例工程通过上述施工技术取得了理想的施工效果，各高填方路段均达到了验收质量标准，具有一定参考价值。

关键词 公路项目；高填方路堤；施工工艺；质量控制；要点分析

中图分类号 U416.12文献标识码 A文章编号 2096-8949（2024）09-0113-03

0 引言

在道路建设中，高填方路堤常常出现在山区、丘陵等地形复杂的地区。高填方路堤施工面临地质条件复杂、填筑高度大、施工周期长等一系列挑战。因此，对其施工工艺和质量控制措施进行深入研究具有重要的现实意义。该文旨在系统梳理和总结高填方路堤施工的关键技术环节和质量控制策略，以期为相关领域的工程技术人员提供有价值的参考和指导，推动高填方路堤施工技术的进步和质量控制水平的提升。

1 高填方路堤施工概述

1.1 高填方路堤定义

高填方路堤简称高路堤，是道路工程中一种特殊结构。通常指在道路建设中，为了满足设计标高和路线走向要求，需要在局部地段填筑高于一定高度（该高度通常大于或等于20 m）的土石材料而形成的人工土构筑物。

1.2 高填方路堤施工的特点

高填方路堤施工主要包括以下几个特点[1-2]：

（1）承载特性复杂：高填方路堤因其填筑高度大，地基与填料间的相互作用以及自重荷载显著增强，导致其承载特性和应力分布复杂化。路堤自身的重量会使地基产生较大的压密沉降，因此对地基土的承载力、压缩模量和渗透稳定性等参数要求严格。

（2）稳定控制难度增大：随着填筑高度的增加，路堤边坡稳定性问题更为突出，需进行合理的边坡设计和加固措施，以防止滑塌现象发生。主要包括采用适宜的边坡坡率、分层填筑压实工艺以及必要的支挡结构设计。

（3）沉降控制要求严苛：高填方路堤的沉降变形是影响路面结构性能和使用安全的重要因素。由于填筑高度较大，沉降过程可能持续时间长且不易预测，故必须采取有效的监测手段和技术措施控制和减小施工后的沉降，确保路堤及上部结构的整体稳定。

（4）填筑材料选择与施工工艺精细化：填筑材料的选择及其质量直接影响路堤的整体强度和稳定性。高填方路堤施工中普遍采用分层填筑、逐层压实的方式，并根据填料性质和压实标准确定每层的填筑厚度，以保证整体压实度满足设计规范要求。

（5）环境影响较大：由于高填方路堤的建设涉及大量土石材料的开挖、运输和填筑，因此其对环境的影响也相对较大，包括土地资源的占用、生态环境的破坏、噪声和扬尘污染等，需要在施工过程中采取有效的环保措施和管理策略。

2 高填方路堤施工工艺分析

2.1 项目概况

该项目为达州绕城高速公路西段工程，设计线路全长为32.008 km，路基宽度为26.0 m，公路全线速度为100 km/h，采用四车道高速公路标准，沥青混凝土路面。该项目施工路段K0+000～K24+000主线长为24.0 km，路基挖方为686.0567万立方米，路基填方为302.966万立方米，高填方路堤共10段，最大填方高度为46.6 m，具体如表1所示。

2.2 高填方路堤处治措施

根据该项目高填方路堤的地质特性，主要的处治措施以普夯、土工格栅、土工格室及冲击碾压为主。采用分级边坡的设置，当采用三级边坡时，一般第一级坡率为1∶2.0，第二级坡率为1∶1.75，第三级坡率为1∶1.5，设置一层土工格室及两层土工格栅，每填高2 m进行一次冲击碾压；当采用两级边坡时，一般第一级坡率为1∶1.75，第二级坡率为1∶1.5，设置一层土工格室及两层土工格栅，每填高2 m进行一次冲击碾压。

2.3 高填方路堤填筑施工工艺

结合该项目高填方路段多，方量大的特点，制定了适合该项目高填方路堤填筑的施工工艺流程，如图1所示：

图1 高填方路堤填筑的施工工艺流程图

2.4 路基填筑施工技术方案

2.4.1 测量放样

在路基施工前，需要依据设计图、施工工艺和相关规定，精确地测量路线中线桩的位置。并根据这些中线桩，准确确定路基用地的边界桩、边沟、路堤坡脚、护坡道的具体位置，进而清晰地描绘出路基的轮廓。为了更好地确定出路堤的坡脚线，需要在路堤坡脚的外缘，每隔20 m设置一个桩，并在这些桩上注明相应的桩号[3]。

2.4.2 清表處理

（1）原地面处理：①在施工前，需要将路基用地范围内的原地面草皮、树木、残渣、垃圾等清理干净，并转运至堆存场。对于涉及部分坑、洞需进行回填压实，达到设计要求的标准。②当路基范围内原状土不满足设计要求强度时，需进行路基的换填处理，一般换填深度应大于80 cm。换填中可采取分层压实措施，填筑路基至设计要求标高。

（2）软基处理。该项目高填方路基涉及软基的处理措施包括换填处治、水泥搅拌桩。实施过程中应严格按照设计图纸及方案进行施工，路基填筑前必须对软基处置工程进行质量验收，验收合格后再进行路基填筑施工。

（3）特殊防护。K10+660～K10+760段填方路基的最大填方高度约27.3 m，地势总体东高西低，横向相对高差为29.1 m。地质调绘及钻孔显示，工程区分布地层主要为第四系全新统明城稳桌，钻孔提露厚度为5.0～

5.3 m。下伏伤罗系中绞沙源庙织长石砂岩、砂质泥岩。因现状地形堆岩，局部可达40 °，路基填筑后易沿现状地面线或基伏界面产生整体滑动破坏，因此需设置路堤桩板墙与衡重式路堤墙进行支挡防护。

2.4.3 路基填筑

在进行路基的填筑作业时，必须精确控制路基的层厚，以保障其密实性。同时，需要严格监控路面的拱度，以便雨水能迅速排除，保持路基的平整，确保碾压作业的均匀性，并防止雨季路基表面积水现象的发生。在地面横坡超过1∶5的情况下，应将原有地面挖掘成宽度不少于2 m的阶梯状，阶梯顶部需挖成2%～4%的向内倾斜坡面，之后才能按层进行填土作业。填土工作应从低处开始，逐层铺设并碾压，确保挖掘与填土交界处紧密结合，无明显接缝[4]。

2.4.4 碾压密实

（1）冲击碾压施工方案。使用冲击式压路机进行压实作业时，机器的作业速度应控制在10～15 km/h，以环形路径从路基的一端移动至另一端。在开始冲击压实前，首先测定钢筋顶端的高程标记，随后每完成5圈的压实作业，再次进行高程测量以计算沉降值。每5次循环后，应使用平地机进行表面整平，并用压路机进行一次压实，以保持适宜的压实速度，直至共完成20次循环。在施工过程中，如果现场宽度超过压路机转弯半径的四倍，应以路面中心線为界，对现场进行对称分割，形成两个作业区域。如图2所示，压实作业应遵循“边缘优先，中央其次”的原则，交替进行，确保每一轮次的轮迹完全覆盖路基表面，达到一次完整的压实循环。

（2）普夯施工方案。普夯施工方案内容及要点如下：

①清理并平整施工场地，在普夯区域两边挖临时排水沟。②确定普通夯实的初始作业点，并记录该处的原始地表高程。③调整起重设备，确保夯锤的中心正好位于预定的夯实点上方。④在开始夯实前，记录夯锤顶部的标高。⑤操作起重机将夯锤提升至设定高度，启动释放机关。当夯锤分离并自由落体后，降低吊钩，再次记录夯锤顶部的高程。若检测到坑底不平导致夯锤倾斜，应立即进行调整使其平整。⑥执行上述动作，按照设计要求的夯实参数和控制标准完成一个夯实点的作业。⑦更换新的夯实点，按照步骤③～⑥的操作，完成首轮所有预定夯实点的夯实工作。⑧使用推土机填平夯坑，并随后用压路机对地面进行平整压实。⑨在规定的等待时间后，依照前述步骤顺序完成所有预定的夯实次数，并测量完成后的场地高程，根据设计要求对路基进行必要的补填修正。

图2 冲击碾压路线示意图

3 高填方路堤施工重难点及质量控制措施

结合该项目特点，高填方路堤施工重难点及质量控制措施包括以下几个方面[5]：

3.1 排水处理

该项目高填方路堤施工时间处于雨季，地形为陡斜坡地段，且填方量大，最大填筑高度达46.6 m，施工时间长。地面排水易浸泡填方工作面，浸润基底，导致路基失稳。

控制措施：①在高填方路堤迎水一侧设置边沟、排水沟或截水沟等，并根据地下水出露情况设置盲沟，拦截、引排流向路基的地面、地下水。②在每级边坡平台处设置平台截水沟，沿路线纵向每隔一定距离设急流槽或利用检查踏步将水流引入排水沟或边沟。③填筑过程中，根据规划做好横坡，保证工作面不积水、无径流。

3.2 超厚回填

若未按设计要求分层填土，导致回填后密实度不能满足设计要求，部分位置可能会出现路面下沉问题。

控制措施：必须严格遵守分层填土和压实的技术规程。施工前应向操作人员详细说明技术要点，保证填土和回填土的铺设厚度符合规定标准。

3.3 倾斜碾压

若碾压时原底层不平整，导致压路机碾压中出现斜坡碾压，导致受力不均，减少压实效果。在斜坡上，压实功能的损失随坡度增加而加剧，压路机的有效压实力量无法得到充分发挥。

控制措施：应在路基的整个宽度范围内，运用横向分层技术进行填土作业。当路基路面的横向或纵向坡度超过1∶5时，必须构建成阶梯状。在分段进行沟槽回填时，须按层次逐步向后退缩以形成阶梯，其高度应与压实层厚度相同，阶梯的最小宽度应达到或超过1 m。

3.4 挟带有机物或过湿土的回填

回填土中混入的有机物质，在其分解后会在土壤中留下空隙；另外，若土壤湿度超出最适合的压实水分含量，将无法实现预期的紧密度，这些因素均可能导致路基沉降不均，进而引起路面结构的变形。

控制措施：在开始路基的填土工作前，必须彻底清理地表的杂草和淤泥，严禁使用湿度过高或含有机质的土壤。对于沟槽回填区域，需要确保沟底的木材残片和草帘等杂物被完全清除。对于那些湿度超标的土壤，应进行适当的晾晒或者添加干石灰粉处理，使其水分含量逼近最佳水平后再进行铺展和压实。

3.5 不按段落分层夯实

在回填土时，若忽视分段、水平和分层的技术规范，仅仅依照高度随意填充，将导致层厚不统一，或者在分段填充时不遵循分层逐步退台的原则进行填筑和压实，以及在难以达到的边角地带未采用夯实方法，或未完全覆盖边角部位，都可能引起路基和沟槽回填土的不均匀。

控制措施：根据标准操作程序，应采取分段、水平和分层的方法进行回填作业，在填充新的段落时，压实设备的滚轮应与前一段已压实部分的末端有所重叠。在检查井或其他构筑物附近难以机械操作的边角区域，应使用动力夯或人力夯进行密实。

4 结语

高填方路堤施工工艺及质量控制要点的分析对于提高道路工程的安全性和耐久性具有重要意义。高填方路堤施工是一项复杂而艰巨的任务，需要综合考虑多种因素和条件，采取科学合理的工艺和技术，加强质量控制和安全管理。该文系统深入地探讨了高填方路堤施工过程中的关键工艺和技术，以及质量控制措施，对高填方路堤的施工质量提升和工程风险控制具有一定的实践意义，该文的研究成果可为相关领域的研究者和工程实践者提供参考。

参考文献

[1]郑浩. 太中银铁路定银线高填方路堤病害调查及整治加固技术研究[D]. 兰州：兰州交通大学， 2019.

[2]刘江伟， 邓明长， 邓江云， 等. 利用开挖石方冲击补压、强夯补强填筑高填方路堤施工关键技术[J]. 四川建筑， 2021（3）： 181-182+185.

[3]满运超. 高填方路堤施工工艺及质量控制要点分析[J]. 住宅与房地产， 2021（19）： 233-234.

[4]朱宁. 公路路基工程开挖施工技术要点及安全防护[J]. 黑龙江交通科技， 2021（12）： 77-78.

[5]高鹏翔. 高速公路路基工程施工技术研究[J]. 交通科技与管理， 2023（13）： 51-53.