公路工程中高填方路基质量病害问题探讨

2024-05-30高云

品牌与标准化 2024年2期

【摘要】高填方路基相比普通公路路基，具有更高的填方高度和较大的填方体积，因此其整体稳定性和施工质量控制难度较大。为了保证工程质量和提高施工效率，工程人员需要对高填方路基的各种质量问题进行综合分析，并制定合理的技术应用方案。本文将简要分析高填方路基常见的质量问题及相应的控制措施，并对高填方路基施工技术进行深入探讨，以供参考。

【关键词】公路工程；高填方路基；质量病害控制；施工技术应用

【DOI编码】10.3969/j.issn.1674-4977.2024.02.019

Discussion on Quality Defects of High-Fill Roadbeds in Highway Engineering

GAO Yun

（Gansu Communication Construction Co.， Ltd.， Lanzhou 730060， China）

Abstract： Compared to ordinary highway roadbeds， high fill roadbeds have higher fill heights and larger fill volumes， making their overall stability and construction quality control more difficult. In order to ensure engineering quality and improve construction efficiency， engineering personnel need to comprehensively analyze various quality issues of high fill subgrade and develop reasonable technical application plans. This article will briefly analyze the common quality problems and corresponding control measures of high fill roadbed， and conduct in-depth discussions on the construction technology of high fill roadbed for reference.

Keywords： ultrasonic non-destructive testing； standard body； lead model covering method

高填方路基施工是現代公路工程建设中极为重要的一道施工环节，但在实际施工过程中，却经常因为工程地质、施工技术、施工过程质量控制不合理等因素而影响整体工程施工质量。因此，相关人员必须结合工程实际情况，采取具有针对性质量病害控制措施，保障整体施工符合工程质量控制要求。

1高填方路基的常见病害

1.1路基开裂

路基开裂病害主要分为纵向与横向两种，虽然大部分开裂病害多见于公路路面，但就高填方路基而言，此种病害也极为常见，路基开裂病害会严重影响到整体路面结构承载能力，进而威胁到公路行人及车辆的通行安全。通常来讲，开裂病害主要是因公路区域路基边坡过陡、交通负荷过大、压实度过低等原因所导致。1.2不均匀沉降

公路路基产生区域性不良沉降及局部塌陷等质量病害，主要表现为以下两点：横向沉降，其多数是因路基自身过重、地下水及交通量过大所导致；纵向沉降，其主要为路基纵向挖填处因施工不当产生的错台所形成[1]。

1.3边坡坍塌

公路路基边坡塌陷分为崩坍、滑坍和路面剥落三种形式。其中，崩坍主要是指在重力和交通荷载作用下，路基填料材料整体透水性能较差、顶面区域排水不良、清淤工作不到位等原因导致的区域性破坏；滑坍主要指在公路使用过程中，工程路基土体或岩石结构沿着滑动面整体向下移位，最终对路基主体结构造成破坏；剥落主要是由于长期的冷热循环和湿润作用等因素导致边坡上的零碎薄层剥落滑落，进而引发不良事故。

2高填方路质量病害控制措施

2.1处理不良地质

实际调查结果显示，国内现有不良路基土结构主要包括岩溶土、膨胀土、松散饱和砂土、充填土、杂填土和软黏土等，这些土层结构对高填方路基的施工质量有很大影响，因而必须采取合理的控制方法。以软填土层处理为例，该土质结构整体承载能力较差、黏粒含量相对较低、空隙大且含水量高。因此，可以根据工程实际情况综合运用注浆法、预压法、加筋法、夯实法和置换法等控制方法来增强路基结构的承载力和密实度，从而降低公路质量问题的发生率。除此之外，在实施填筑作业之前，还应该合理处理路基基底区域。例如，在回填坑洞时要充分进行砂性土压实工作，并将底部的有机土、树根和杂草等彻底清除。如果施工路线经过水塘区域，就要提前将积水抽干，并彻底清理腐殖土和淤泥，然后对其进行全面加固和压实处理，为后续工程打下良好的施工基础。

2.2严格控制施工质量

施工质量控制主要涉及工程排水、整平、压实、填筑和上料等。其中以压实作业工序最为关键，其主要质量控制过程如下：1）严格按照工程项目工艺参数要求，实施路径压实处理。直线路段应先从两边区域施工，再实施中间区域的压实处理，而曲线路段则与直线路段施工顺序相反。2）在实施纵向碾压作业时，应将轮迹重叠度距离设计为50 cm。在横向碾压作业时，轮迹重叠度必须基于路面实际宽度而综合设定[2]。

2.3沉降观测

为防止高填方路基在整体施工作业完成后产生沉降病害，则必须合理布设相应的沉降观测点。1）在监测路基高度变化方面，可采用各种桩基监控设施和沉降板来实施。而在监测路基横向位移方面，则采用布设水平位移桩的方式来实施。2）应严格遵循合同文件及设计图纸来布设观测点位数量和位置，并科学制定操作人员、观测条件及观测工艺应用方案。3）全面记录监测信息，将其整理存储，以为后续工程验收提供信息依据。此外，当路基结构每日沉降量超过1 cm或坡脚结构每日水平位移量超过0.5 cm时，应立即停止填筑作业并及时找出原因加以解决。

2.4排水设施建设

在排水设施建设方面主要包括以下两点：1）地面排水方面。通常采用排水沟与地表水拦截方式实施，如在路堑与路堤边2 m左右布设相应的排水边沟，并基于地层含水量及其余降雨量来设计排水沟尺寸。在实际排水沟建设方面，路基边沟结构截面建设主要以矩形和梯形为主。2）地下排水方面。可通过建设地下盲沟方式来解决地表渗水等问题，从而在最大程度上稳定边坡和路基结构。

3高填方路基施工技术分析

3.1项目概况

在高填方路基施工技术应用方面，本文主要以某公路工程路基建设施工项目为例，对整体施工技术工艺实施过程进行重点阐述。该工程公路双向6车道，公路两侧设有人行横道，最大宽度为30 m、最小宽度为32 m，路基工程挖填方总量分别为1，510，500 m3和237，600 m3[3]。

3.2前期准备

在正式施工开始之前，工程人员选择区域公路200 m3路段作为填方试验区，并基于试验结果来明确路基施工设备及压实工艺，从而保障后续施工顺利进行。此外，工程人员在全面了解施工场地详细情况后，安排专门人员对区域地面树木、杂草、杂物和垃圾等进行全面清理，在坡度区域布设1 m高度的施工台阶采用工程专用压路设备实施碾压处理。在实际碾压过程中严格按照“直线段由外向内、曲线段由外向内”的施工顺序实施，并将轮迹重叠设定约为0.45 m，以每小时4 km的静压施工方式向前推进（特殊路段除外），待完成初压后实施整体振动压实作业，具体压实作业次数则主要结合试验结果执行，进而保障整体压实作业质量。

3.3具体技术应用

3.3.1基底处理

本次案例工程施工路段主要有3条冲沟重叠区域，为U型与V型沖沟交界段。依据沟河冲击的基本原理，凹岸结构区域主要为冲击区，凸岸区域成为冲击物在冲击作用后的堆积区域。因此，相关人员采用“抛石挤淤”路基处理方式来增强软基区域结构强度。具体操作方式如下：1）将工程路段分为前、后两个基底处理区，先将5 m×8 m×5 m的淤泥挤出基坑外部，并采用专用工具开挖至前区基底处理区，随后向后区基底处理区填筑石料，使前区域基底处理区的淤泥便于通过力学作用由后区基底处理区冒出，相关人员便可上前清理基坑淤泥。2）通过如此往复操作，待前区基底处理区淤泥不再从后区冒出方可停止施工作业，并利用反压回填方式挤出前区基底处理区残留的淤泥即可。

3.3.2路基填筑

在本次案例项目工程中针对无挡墙结构的路基施工区，相关人员会先以从低到高的方式逐渐施工台阶，采取分层开挖的方式实施填筑作业。具体施工方式如下：1）从最底端边坡结构逐渐向上实施填筑作业，将边坡填筑高度与边坡平台填筑宽度分别设定为3.75 m和6 m。2）台阶结构的开挖施工阶段以机械施工为主、人工辅助为辅的方式实施，整体坡度建设为3%、边坡结构最小建设宽度为2 m、台阶建设高度为1 m。此外，需将每次台阶开挖作业距离设定为20 m，采用边开挖边填筑方式实施整体挖填作业，并做后续的碾压处理。3）上述工作完成后，为杜绝边坡台阶结构在施工过程中引起坍塌等不良现象发生，在距离台阶结构开挖作业2 m时，应从路基结构顶部慢慢向下依次进行施工作业，并每隔0.5 cm距离实施一次回填压实处理，直到实际距离满足项目要求标高为准。

对于原有公路路段存在挡墙结构的公路填筑部分施工，则应重点注意以下三个方面：1）实施台阶结构开挖作业。首先，从挡墙墙趾下方区域开始实施，使该区域施工不会对路面及原始路基造成影响。其次，将开挖作业分为两个阶段实施，先从挡墙基底结构下方3 m标高区域开始，再实施挡墙结构下方50 cm标高位置的开挖作业。最后，为有效避免挡墙结构发生坍塌、倾斜等不良现象，必须在实际施工过程中严格控制挡墙前缘和开口线间距。在本次案例项目中工程人员基于实际情况，将台阶结构高度设计为50 cm，台阶宽度设计为≤2 m，整体坡率设计为3%，台阶结构开挖施工距离设计为20 cm，要求施工人员在开挖作业实施过程中做好相应的压实与回填工作。2）采用分层填筑、压实方式。每完成一层填筑施工后根据实际情况，实施一次补强碾压，直至挡墙顶面与建筑高度实际标高达到2 m范围内时，即可完成整体填筑作业。3）建筑墙体拆除。应及时将挡墙顶面结构以下2 m标高内的全部建筑墙体拆除，直到路基结构边缘区域距离中心位置距离达到3 m范围内时实施台阶开挖，当台阶结构建设高度为1 m左右、台阶建设宽度1 m以上且坡度设计为3%时，即可实施后续碾压、回填施工，直至达到原始路堤结构标高标准为止[4]。

3.3.3排水设施布设

为避免区域性降雨损害工程路基结构，本次案例项目人员基于工程实际要求，在工程施工地下区布设了4条盲沟，来完成整体路基工程地下排水。第1条盲沟主要布设在工程道路泥岩及砂岩交错区域。本次案例项目地层区域隔水层与含水层分别由泥岩和砂岩构成，此阶段布设盲沟利于排除路基结构内部的地下水。第2条盲沟布设在原始路基挡墙底角。该区域本身地质条件较好，在此处布设盲沟可有效避免地表水随着土层流入纵向通道。第3、4条盲沟布设在原始公路路基结构中心和挡墙顶下方区域约2 m处，用于辅助区域性排水建设工作。

3.4质量控制措施

为避免高填方路基在施工与后续使用过程中出现质量病害，工程人员必须在整体施工作业开始前制定完善的施工质量控制方案，本次案例工程质量控制主要包括以下两点：1）严格控制施工材料质量与施工设备应用。工程人员应基于工程项目要求，合理采购各种施工材料与施工设备。对于施工材料质量控制方面，施工单位在材料投入使用之前安排专门人员负责检查和验收，一旦发现工程材料不符合项目标准则一律进行退回返厂处理。而关于施工设备使用方面，施工单位必须在每次施工作业开始之前，对大型设备实施空载试运行，进而避免因设备问题而影响工程施工质量。2）严格控制施工过程。现场管理人员应基于工程项目施工标准，严格控制施工过程中的各个施工环节，如压路机行进速度、排水固结建设等方面，从而保障工程施工质量，在最大限度上杜绝公路质量病害问题产生。