高填方填石路基常見病害的施工控制

郭建強

摘? 要：近年來，高填方填石路基施工技術(shù)在我國高速公路工程領(lǐng)域中被廣泛應用，取得了良好的成效。但常見高填方路基病害直接影響后期運營的服務質(zhì)量、影響行車舒適、行車安全;病害處理較復雜、病害處理費用高。本文主要介紹了實際施工中采用相關(guān)預防病害的措施方法，設計、施工相配合，理論與實踐相結(jié)合，以真實的案例為相關(guān)工程施工建設提供參考依據(jù)。

關(guān)鍵詞：高填方? 路基? 病害? 施工控制

中圖分類號：U416.1? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A文章編號：1674-098X（2021）05（b）-0014-03

Construction Control of Common Diseases of High Fill Rock Fill Subgrade

GUO Jianqiang

（CCCC Fourth Highway Engineering Co.， Ltd.， Beijing， 100020? China）

Abstract： In recent years， the construction technology of high fill rock fill subgrade is widely used in the field of Highway Engineering in China， and has achieved good results. However， the common high fill subgrade diseases directly affect the service quality， driving comfort and safety of the later operation; The disease treatment is complex and the cost of disease treatment is high. This paper mainly introduces the measures and methods of disease prevention in the actual construction， the coordination of design and construction， the combination of theory and practice， and the real case to provide reference for the construction of related projects.

Key Words： High fill;Subgrade; Disease; Construction control

高填方路堤是基建工程中的常見構(gòu)筑物，是根據(jù)設計指定的位置和相關(guān)技術(shù)標準、規(guī)范來修建的。修建完成后，在施工過程及運營中，要求其具有足夠的安全性、實用性，如何確保其滿足正常的功用要求，施工過程控制是關(guān)鍵。

1? 工程概況分析

新建貴陽至黃平的高速公路，雙向六車道標準建設，其設計速度為100km/h。其中主線K112+000-K112+300段為整體式路基，標準路基寬度33.5m+主線左幅預留遠景規(guī)劃匝道漸變加寬0～10.2m）。本標段內(nèi)路基挖方與隧道開挖的石方棄方量大，項目在前期策劃、初步設計階段根據(jù)現(xiàn)場填方高度、結(jié)合地形條件，將此處原擬建的林場大橋變?yōu)樘罘铰坊?。?jīng)方案比較，填方路基滿足安全、經(jīng)濟（施工或投資成本低）、消化廢棄方、適應當?shù)爻Ｄ甓嘤戥h(huán)境下作業(yè)等方面的優(yōu)勢。本段路基設計填高52m、部分位置原地面橫坡為1∶1～1∶2，為高填（陡）路堤（設計說明中明確“當路基填土高度大于20m時，定為高填方路基;高度大于20m ，且原地面橫坡陡于1∶2.5時，定為高陡路堤”）。

高填方路堤具有填高大;填筑斷面積大;施工質(zhì)量控制較復雜;路堤填筑體沉降期相對較長，且沉降量大等特點。其在施工后或運營過程中，隨著路堤本體自重及行車的反復荷載作用下往往會出現(xiàn)沉降所引起的直觀病害現(xiàn)象。為避免或減少病害，高填方填石路基在設計及施工過程中，應該做好預防控制措施，意義非常重大。

2? 高填方路基常見病害及處理措施

2.1 常見病害

常見病害有路基下沉、路基縱向與橫向開裂、路基滑動、邊坡滑塌等。

2.2 病害產(chǎn)生原因

（1）水文、地質(zhì)、地形條件方面：調(diào)查不夠詳細;

（2）設計方面：設計時未進行高填方填筑體的穩(wěn)定性試算，未對填筑體沉降量進行設計，未對防護、支擋、排水設施進行主要設計。

（3）施工方法方面：填筑順序有誤或填筑厚度不滿足試驗段參數(shù)、壓實度不足、填挖交接未挖臺階、路基填料質(zhì)量差等。

2.3 病害處治的方法

應該結(jié)合路基病害的主要原因、根據(jù)病害情況進行具體分析，綜合選擇適宜的處理方法。常見的處治方法有換填土法、固化劑法、粉噴樁法、灌漿法、強夯法、擠密法、加筋法等。

3? 本工程高填方填石路基施工，預防常見病害所采用的措施方法

3.1 設計階段預防措施方法

3.1.1 一般高填方路基

結(jié)合對已建項目調(diào)查，一些高填方路堤發(fā)生了較大的沉降變形，進而造成的路面出現(xiàn)縱、橫向開裂等問題，路基壓實度不足是造成此問題的主要原因。介于高填方地段自然沉降和差異沉降大的特點，對于填土高度≥20m的高填方路基采取措施如下。

（1）如果基底土質(zhì)松散，地基承載力相對較低，則應采用性能好的壓路機進行補壓來增強地基土的承載力。

（2）路床范圍內(nèi)設置兩層鋼塑土工格柵加筋層（60cm、120cm處）。鋼塑土工格柵拉伸屈服力不小于100kN/m，屈服伸長率不大于3%，焊點極限剝離力不小于100N，土工格柵在坡面處反包于上層填土中，反包長度2m，沿路線縱向結(jié)合部應重疊0.5m。

（3）強夯補強層間距為6m，最上一層為路床底面，依次反算出每層強夯補強面標高，對于鋪設土工格柵層面附近的強夯處理可稍作調(diào)整，先進行強夯后再鋪設土工格柵，防止因強夯造成土工格柵的破壞。

（4）對路堤中心（或邊坡）填高≥20m 的路段，按照規(guī)范要求進行工點設計，進行穩(wěn)定性分析和驗算，確定路基地基處理、橫斷面型式、支擋加固和填料類型等措施。

（5）對斜坡上填筑的高路堤，則根據(jù)邊坡填土高度和厚度考慮對原地面開挖臺階并酌情設置鋪設土工格柵加筋層的方案，若路段廢方較大，則考慮中部平臺加寬、下部進行超填反壓的方案[1]。

（6）高填方路基應集中力量，優(yōu)先進行安排施工，在修筑路面前宜有不少于1個雨季的自然沉降期。即，最好能提早完成沉降。

3.1.2 高填（陡）路堤

本路線高路堤大多位于山間洼地中，為確保路基安全，針對該路段地質(zhì)條件、路基填料及地面橫坡等情況，設計中將通過穩(wěn)定性驗算進行綜合設計和動態(tài)設計。同時根據(jù)地基土的土質(zhì)類別、層位和物理力學性質(zhì)以及地基土承載力等進行綜合分析計算。為提高路堤的強度、穩(wěn)定性[2]，將采取如下措施。

（1）改善基底條件：對填土高度較高，基底強度不足以承載路基的路段，對基底進行處理。

（2）路堤加筋措施：對高邊坡路堤，在路堤中部、下部及路床設置土工格柵加筋處理，目的是為了增加路堤本身的整體穩(wěn)定性，也可以將應力進行擴散。

（3）設置支擋結(jié)構(gòu)物：陡坡路堤，進行開挖臺階，并設置土工格柵;應根據(jù)水文地質(zhì)、路基穩(wěn)定性計算結(jié)果等研判數(shù)據(jù)，還需在路基坡腳設置護腳墻或抗滑樁支擋結(jié)構(gòu)物等防滑措施。

（4）強夯壓實：為提高路基壓實度，采用重型壓路機進行壓實，并采用強夯壓實手段增強補壓。為防止不均勻沉降導致路面開裂，在上路床設置土工格柵。

（5）加強排水設施（基底設置碎石盲溝）及邊坡防護設計。

（6）施工中應注意觀測路堤填筑過程中的地基變形趨勢，對路堤施工實施動態(tài)監(jiān)控，確保安全。

3.1.3 路基填挖交界及過渡段采取措施

（1）路基填挖交界處，由于填方會產(chǎn)生沉降，往往導致填挖交界處路基產(chǎn)生開裂，為了防止或減緩填挖交界處路基開裂，在挖方的填挖交界處采取了加筋（土工格柵與鋼塑土工格柵）補強措施，具體補強措施需單獨設計。

（2）填挖交界結(jié)合部過渡區(qū)的填料質(zhì)量要求適當提高（以挖方中的石渣、碎石為主），應先按填筑層厚度挖臺階。嚴禁傾填，嚴格分層填筑。

（3）當結(jié)合部的原坡面有地下水出露時，應根據(jù)實際情況進行設置截、排水盲溝，防止其滲透至填挖面處。截水、排水盲溝鋪防滲土工布[3]。

3.2 施工階段預防措施方法

3.2.1 施工準備

測量放線進行現(xiàn)場查看、熟悉理解設計圖紙、編制施工方案、編制高填方填石路堤預防常見病害專項方案、宜優(yōu)先安排施工（爭取路基土體自然沉降結(jié)束或滿足工后沉降要求），比選填料等準備工作。

3.2.2 進行填筑試驗段，總結(jié)施工參數(shù)

93區(qū)，松鋪系數(shù)50cm、壓實厚度44.6cm、沉降差2mm、孔隙率24%、壓實（1遍靜壓+3遍強振+1遍靜壓）;94區(qū)，松鋪系數(shù)40cm、壓實厚度35.4cm、沉降差2mm、孔隙率21%、壓實（1遍靜壓+4遍強振+1遍靜壓）;沉降差、空隙率的檢測結(jié)果符合相關(guān)要求。自檢評價意見為合格，通過首件總結(jié)，能夠指導后續(xù)路基填筑施工[4]。

3.2.3 進行基底處理

本段高填方填石路堤，首先進行地面的處理，清除表土至地基天然基石，后夯（壓）實基底。地基承載力均驗收合格，滿足設計要求。

3.2.4 施作排水系統(tǒng)

基底施工碎石盲溝;菱形骨架設置擋水沿，坡面分級平臺施工設置平臺擋水墻，每級平臺匯水通過急流槽排水至路堤邊溝。施工期間，及時在填筑層設置臨時排水設施（擋水坎+坡面排水溝），防止大量雨水進入路基體，產(chǎn)生滯水[5]。

3.2.5 及時施作防護，確保填筑一級防護一級

菱形骨架（漿砌片石）+骨架內(nèi)噴播植草。

3.2.6 陡坡臺階處理

陡坡路堤段填筑前，在原地面開挖臺階，臺階寬度應不小于2m，并設2%～4%傾向內(nèi)側(cè)的橫坡。（1）當?shù)孛鏅M坡陡于1∶5或1∶2.5 范圍，原地面開挖向內(nèi)傾斜2%～4%的臺階（臺階寬度不小于2m）。（2）當?shù)孛鏅M坡陡于1∶2.5 且填方高度大于8m時，原地面開挖向內(nèi)傾斜2%～4%的臺階（臺階寬度≥2m）;路堤范圍內(nèi)設置2～3層雙向塑料土工格柵，路床范圍內(nèi)設2層雙向鋼塑土工格柵;避免路堤不均勻沉降[6]。

3.2.7 鋪筑接縫處理

路基填筑施工中按照“三階段、四區(qū)段、八流程”的工藝組織施工。兩施工作業(yè)面的交接處，非同時填筑時，則應將先填筑的路段按1∶1坡度分層留臺階;若兩路段同時鋪筑，則應分層搭接填筑，其搭接長度應≥3.0m。

3.2.8 填筑壓實機械

嚴格按照試驗段施工參數(shù)分層滿寬填筑、采用33T單鋼輪振動壓路機分層壓實;采用20t夯錘對路基進行補壓或補夯，強夯（見圖1）補強層間距為6m，最上一層為路床底面，從上向下設置強夯層厚度;采用液壓夯機對箱涵臺背回填層進行壓實。

3.2.9 填筑層壓實檢驗

壓實度（孔隙率）與沉降差雙控（見圖2）。

3.2.10 沉降、位移觀測

成立觀測專項小組，專人定期進行路堤變形與穩(wěn)定性動態(tài)監(jiān)測。第三方監(jiān)測單位（具有相關(guān)資質(zhì)的）實時進行監(jiān)控。觀測過程規(guī)范、精準，結(jié)果滿足設計預期。

施工現(xiàn)場嚴格按照設計要求，科學組織、規(guī)范施工。充分將設計的理論付諸于實踐。本段高填方填石路基經(jīng)過上述措施方法的施工，各項指標均符合要求，經(jīng)驗收合格，已交工。

4? 結(jié)語

高填方填石路基在施工階段應嚴格按照設計及規(guī)范進行作業(yè)施工，結(jié)合類似工程的實踐案例，揚長避短，過程中通過一系列的預防措施、工藝控制，避免和減少質(zhì)量通病，可保證路堤施工質(zhì)量。及時將施工數(shù)據(jù)進行整理、總結(jié)，為后續(xù)相關(guān)工程的施工、設計提供重要的參考價值，用以提高公路、鐵路、房建、民航等基建工程的使用質(zhì)量與壽命。

參考文獻

[1] 王振遠.填石路基施工技術(shù)在公路工程中的應用[J].住宅與房地產(chǎn)，2020（21）：212.

[2] 李廣建，易建新.公路工程填石路基施工技術(shù)探討[J].交通世界，2020（31）：63-64.

[3] 張榮.填石路基施工技術(shù)與質(zhì)量控制方法研究[D].西安：長安大學，2019.

[4] 劉敏.水利工程施工中的質(zhì)量控制管理分析[J].河南水利與南水北調(diào)，2020，49（6）：76-77.

[5] 萇偉濤.填石路基施工技術(shù)在公路工程中的應用[J].中國公路，2021（4）：116-117.

[6] 王方林.重型壓實設備在填石路基上的應用與研究[D].哈爾濱：東北林業(yè)大學，2020.