高速公路路基土石方填筑施工分析

陳昌偉

高速公路路基土石方填筑施工分析

陳昌偉

（四川公路橋梁建設(shè)集團(tuán)有限公司機(jī)械化施工分公司 四川雙流 610200）

隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展，我國高速公路建設(shè)規(guī)模逐漸擴(kuò)大，遍布了全國各個區(qū)域，很好的填補(bǔ)了航空以及海運(yùn)所無法抵達(dá)的地區(qū)。在高速公路建設(shè)過程中，路基土石方填筑是非常重要的環(huán)節(jié)，其施工質(zhì)量在很大程度上決定了高速公路使用的安全性以及可靠性，所以對于高速公路路基土石方填筑施工進(jìn)行分析對于促進(jìn)高速公路的進(jìn)一步發(fā)展具有非常重要的意義。本文主要闡述高速公路路基土石方填筑施工方面的內(nèi)容，希望能夠?qū)ο嚓P(guān)人士有所幫助。

高速公路；路基；土石方填筑施工

0引言

國家高速公路建設(shè)情況在一定程度上體現(xiàn)了其經(jīng)濟(jì)發(fā)展的程度。高速公路的網(wǎng)絡(luò)能遍及到各個角落，能很好的彌補(bǔ)鐵路、航空以及海運(yùn)所不能達(dá)到的區(qū)域。公路運(yùn)輸是我國運(yùn)輸行業(yè)非常重要的組成部分，高速公路的建設(shè)情況對于公路運(yùn)輸具有非常重要的影響，也已經(jīng)成為了現(xiàn)今最為重要的交通載體。在高速公路建設(shè)過程中，路基土石方填筑是非常重要的組成部分，其施工質(zhì)量在很大程度上影響著高速公路整體的建設(shè)效果，所以對于高速公路路基土石方填筑施工進(jìn)行分析對于進(jìn)一步推動高速公路的建設(shè)質(zhì)量具有非常重要的意義。

1 工程基本情況

某高速公路段全長為4.733km，路基的設(shè)計(jì)寬度為24.5m。在此區(qū)域范圍內(nèi)設(shè)置有4座大橋，總體橋長為1198m，同時設(shè)置有1座分離式的立交橋，橋長為79m。另外，此段高速公路設(shè)有9道涵洞通道，路基的挖方為118萬m3，填方為148萬m3。

2 路基土石方填筑施工的相關(guān)準(zhǔn)備

（1）對于基底的處理

在實(shí)施路基土石方施工前一定要按照有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范對于施工區(qū)域進(jìn)行仔細(xì)的考察分析，要提前針對不同的地形地貌、土質(zhì)情況、填方高度的處理進(jìn)行完善的規(guī)劃設(shè)計(jì)。對于不同基底的處理方式如表1所示。

表1 不同基底處理方式統(tǒng)計(jì)表

（2）對于路基試驗(yàn)段的填筑

在完成了公路基底處理之后就需要對其相關(guān)項(xiàng)進(jìn)行檢測，在滿足相應(yīng)的指標(biāo)要求后才能實(shí)施填筑施工。在檢測完成之后和正式填筑之前，需要進(jìn)行路基試驗(yàn)段的填筑，同時要對填筑的材料進(jìn)行相應(yīng)的試驗(yàn)。例如需要進(jìn)行土質(zhì)顆粒分析、含水量方面的分析、密實(shí)度的計(jì)量、承載力的試驗(yàn)、擊實(shí)試驗(yàn)以及液限和塑限的測試等等。通過路基試驗(yàn)段取樣填筑合格后才能獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，在此基礎(chǔ)上才能進(jìn)行相應(yīng)的施工。由于相關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)直接用于指導(dǎo)施工，是施工過程的重要依據(jù)，所以一定要保證其準(zhǔn)確性以及科學(xué)性。

3 高速公路路基土石方填筑施工技術(shù)內(nèi)容

對于高速公路路基來說，其填筑施工的具體流程如下：施工準(zhǔn)備—現(xiàn)場的測量放樣—對于場地進(jìn)行清理—軟土地基的處理—進(jìn)行分層填筑—進(jìn)行分層整平—進(jìn)行分層壓實(shí)—進(jìn)行分層檢驗(yàn)—進(jìn)行邊坡以及路槽的修整等。本文重點(diǎn)闡述的是土石方填筑方面的內(nèi)容。

（1）路基土方的填筑施工分析

第一，在實(shí)施土方填筑施工過程中可以通過分層填筑以及分層壓實(shí)的方式進(jìn)行，一定要保證填料所具有的含水量和壓實(shí)最佳含水量之間的差距在±2%之內(nèi)；對于此工程段的土方路基填筑施工來說，可以采用推土機(jī)來進(jìn)行松土，采用挖掘機(jī)、裝載機(jī)以及大型自卸汽車實(shí)施運(yùn)土方面的工作，可以采用推土機(jī)進(jìn)行粗平，采用平地機(jī)進(jìn)行精平。在實(shí)施分層填筑過程中，需要將每層的頂面整平，使其形成路拱，同時要進(jìn)行邊溝施工來保證縱橫向的排水順暢。

第二，一定要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求深度進(jìn)行原地面的清表，若是深度不夠要及時向監(jiān)理工程師進(jìn)行報告。對于那些可能存在基巖裸露同時耕植土較少的硬質(zhì)巖地區(qū)來說，只需將淺層的耕植土清理干凈即可。在實(shí)施清表之后一定要保證地面的壓實(shí)度在90%以上，保證夯實(shí)層的厚度在10cm左右。在實(shí)施路基填土過程中，一定要保證每側(cè)的寬度要比填層的設(shè)計(jì)寬度大30-50cm，同時也要保證壓實(shí)的寬度大于設(shè)計(jì)寬度，最后要實(shí)施修坡處理。在進(jìn)行山坡路基處理時，如果地面橫坡的坡度大于1:2.5，那么一定要對路基的整體滑動穩(wěn)定性進(jìn)行驗(yàn)算，之后要按照計(jì)算的結(jié)果采取針對性的措施進(jìn)行處理；如果地面橫坡的坡度或者是沿線縱坡的坡度大于1:5，那么就需要在土方填筑施工前將地面挖成臺階（臺階的寬度≥2m、向內(nèi)傾斜4%），同時要通過壓路機(jī)將其壓實(shí)。在實(shí)施填筑施工過程中需要從最底層的臺階開始，填筑一層就要壓實(shí)一層。在完成了所有臺階填筑之后就可以按照普通的填土施工技術(shù)進(jìn)行施工。如圖1所示。

圖1 較大地面橫坡需要挖臺階再填筑

第三，一般情況下，如果路基的填方高度在8m以下最佳坡率為1:1.5；如果路基填方高度在8-12m范圍，那么在上部的8m邊坡可以采用1:1.5的坡率，在8m之下的邊坡采用1:1.75的坡率；如果路基填方高度在12-20m范圍，那么在上部的8m邊坡可以采用1:1.5的坡率，在8m邊坡的位置設(shè)置寬度在1.5m，并且向外傾斜3%的平臺，在8m之下的邊坡采用1:1.75的坡率；如果路基的填方高度在20m以上，就需要根據(jù)穩(wěn)定性驗(yàn)算所得結(jié)果進(jìn)行路基的設(shè)計(jì)。如果采用不同類型的土來填筑路基，那么就需要按照設(shè)計(jì)的具體要求對于不同填料實(shí)施分層填筑，要保證松鋪厚度在10-30cm之間，并且填料層的總體厚度要保證在50cm以下。路基的底部以及上層要采用具有良好透水性的填土，下層要采用強(qiáng)度相對較小的填土，頂部要設(shè)置為傾斜度在4%的雙向排水橫坡。在完成了路基每一層的基底和路基的施工后，要將相應(yīng)的寬度、填筑厚度、壓實(shí)厚度、逐樁標(biāo)高和壓實(shí)度等相應(yīng)資料提交給對應(yīng)的監(jiān)理工程師，在完成相應(yīng)檢驗(yàn)并合格之后才能進(jìn)行后續(xù)的施工。

（2）路基石方的填筑施工分析

第一，在實(shí)施石方路基填筑過程中一定要對所用石料的強(qiáng)度和最大粒徑進(jìn)行嚴(yán)格的控制。在具體填筑過程中也是采用分層填筑和分層壓實(shí)的方式進(jìn)行，要保證分層松鋪的厚度在45cm以下。在正式鋪填之前需要在路床頂面下部500mm內(nèi)實(shí)施砂石料的鋪填作業(yè)，要求粒徑在100mm之內(nèi)，并通過分層的方式進(jìn)行壓實(shí)。在實(shí)施分層填筑施工過程中，施工企業(yè)一定要合理規(guī)劃石料的運(yùn)輸路線，同時要安排專人對運(yùn)輸?shù)倪^程進(jìn)行指揮。在石料卸載過程中需要遵照先低后高、先兩側(cè)后中間的順序進(jìn)行，在卸料的過程中要通過大型推土機(jī)將其攤平，同時要輔以人工對不平處進(jìn)行找平。

第二，如果在實(shí)施石方填筑時所用的石料級配相對較差、粒徑較大，就會造成石料之間具有較大的空隙。解決此問題的方式就是在每層的表面空隙當(dāng)中加入石渣、石屑或者是中粗砂，同時要通過壓力水將浮在表面的砂沖入內(nèi)部，重復(fù)上述操作直到將空隙填滿為止。在通過人工的方式進(jìn)行鋪填過程中，如果石料的粒徑在250mm以上時，就需要首先實(shí)施大塊石料的鋪填工作，要保證大面向上、小面向下進(jìn)行鋪填。在完成了大塊石料的擺平成穩(wěn)之后可以采用小石塊對其進(jìn)行塞縫、找平以及壓實(shí)處理。如果石料的粒徑小于250mm時，就可以直接采用分層攤鋪、分層壓實(shí)的方式進(jìn)行施工。在對石方填筑實(shí)施碾壓時主要是通過重型振動壓路機(jī)進(jìn)行施工，并且在壓實(shí)過程中需要采用小粒徑石塊或者石屑對縫隙進(jìn)行填充處理，最終要保證壓實(shí)層頂面穩(wěn)定，不會發(fā)生下沉的問題，保證表面的平整性。在進(jìn)行石方填筑施工過程中，需要通過現(xiàn)場試驗(yàn)的方式來判斷壓實(shí)的次數(shù)，同時要將所得結(jié)果提交給監(jiān)理工程師，在完成相應(yīng)的檢驗(yàn)批準(zhǔn)之后才能進(jìn)行后續(xù)施工。

（3）路基土石混合料填筑施工分析

在進(jìn)行路基土石混合料填筑施工過程中，其基底的處理方式和石方的填筑的方式相同。需要注意的是要嚴(yán)格控制天然土石混填路基材料中石料所具有的強(qiáng)度以及最大粒徑的情況。對于土石混路基填筑來說，主要采用的是分層填筑、分層壓實(shí)的方式進(jìn)行，要確保每層的鋪填厚度在30cm以下。同時，壓實(shí)后滲水性差異較大的土石混合填料應(yīng)分層以及分段的填筑。

在進(jìn)行土石混路基填筑施工過程中，如果石料的含量在70%以上時，首先要采用大塊石料進(jìn)行鋪填，同樣要保證大面向上、小面向下，在完成了大塊石料的擺平成穩(wěn)之后可以采用小石塊對其進(jìn)行塞縫、找平以及壓實(shí)處理。如果石料的含量在70%以下時，就可以直接采用土石混合鋪填的方式進(jìn)行。需要注意的是不應(yīng)將硬質(zhì)石塊進(jìn)行集中放置。在土石路基路床頂面之下80cm內(nèi)要采用滿足路床質(zhì)量要求的填土進(jìn)行填筑，并且要采用分層壓實(shí)的方式進(jìn)行施工，保證填料的最大粒徑在10cm以內(nèi)。

（4）路基填筑施工分析

在進(jìn)行比較高的路基填筑施工時，要按照相應(yīng)的指標(biāo)（主要包括填筑堤高、填料的種類、地基的情況以及壓實(shí)的條件等）預(yù)留出相應(yīng)的沉降加高量。

在高填方路基施工過程中需要注意以下幾方面內(nèi)容：

第一，對于高度在5m以上的填土路基進(jìn)行填筑過程中，一定要防止因?yàn)樘钪划?dāng)以及壓實(shí)不夠引發(fā)的路基不均勻沉降，避免出現(xiàn)局部的沉陷和開裂；

第二，在進(jìn)行高填方路基填筑過程中，不但要將原有地面清理干凈，更加重要的是關(guān)注粒徑、分層以及壓實(shí)等三個方面，避免出現(xiàn)非常大粒徑的填料。要保證路床底面1.5m以下的填料最大粒徑不超過厚度的2/3。

第三，對于高填方的土石混填路基來說，可以通過雨季來使其得到更好的穩(wěn)定性以及密實(shí)度。要充分利用氣候條件實(shí)施碾壓，對于每一碾壓層內(nèi)部以及表面石塊的空隙來說，可以通過碎石、石屑以及砂礫等材料進(jìn)行填充，同時要按照設(shè)計(jì)相關(guān)要求實(shí)施碾壓，保證路基所具有的穩(wěn)定性以及密實(shí)度。

4 結(jié)束語

經(jīng)過上述的內(nèi)容表述和分析，能夠進(jìn)一步了解高速公路路基土石方填筑施工方面的內(nèi)容，可以得知高速公路路基土石方填筑施工不單單只是高速公路建設(shè)的基礎(chǔ)和前提，同時也是高速公路建設(shè)過程中非常重要的項(xiàng)目之一。所以，我們要采用科學(xué)的方式來面對高速公路路基土石方填筑施工方面的問題，要建立起長遠(yuǎn)的發(fā)展戰(zhàn)略，有效解決高速公路路基土石方填筑施工中所存在的安全隱患。雖然經(jīng)過了多年的發(fā)展，我國的高速公路從建設(shè)規(guī)模到建設(shè)質(zhì)量都有了較大的提升，但是高速公路建設(shè)中（同樣也包括路基土石方填筑施工方面）還是存在某些安全以及質(zhì)量問題，這就要求我們認(rèn)真分析問題所在，采取針對性措施來解決問題，進(jìn)一步推動我國高速公路建設(shè)，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)的進(jìn)一步發(fā)展。

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1007-6344（2017）03-0241-02