高填方路基病害處置及加固補強施工技術(shù)研究

江澤坤

摘要：高填方路基是公路建設(shè)中至關(guān)重要的部分，在所有工程建設(shè)環(huán)節(jié)中，不僅施工的難度較大，并且作業(yè)量也較高?？梢?，路基的施工質(zhì)量直接影響著路面的使用效果及年限。在路基松軟不穩(wěn)定時，可能會因為行車載荷而出現(xiàn)不均勻的沉陷，不僅影響路面的美觀性，還會降低車輛行駛速度，甚至?xí)?dǎo)致車輛人員的安全。所以，需要充分研究高填方路基病害處置及加固補強施工技術(shù)，從而路基施工提供質(zhì)量保障。文章針對高填方路基常見的病害進行了分析，并研究了導(dǎo)致病害的相關(guān)因素，結(jié)合高填方路基加固技術(shù)、常見病害處理技術(shù)，提出施工措施，為高填方路基施工提供參考。

關(guān)鍵詞：高填方;路基病害處置;加固補強;施工技術(shù)

高填方路基施工是路基施工是一種較為典型的施工方式，主要指的是處于常年積水地區(qū)，采用細(xì)粒土填筑，高度在大于6m的路基，也可以理解為在其他地區(qū)高度大于20m的路基。在進行施工中，由于路基的使用性能較為特殊，并且對行人車輛的影響較大，所以通常會應(yīng)用到加固技術(shù)處理。但是由于我國當(dāng)前加固補強施工技術(shù)及病害處理方面尚處薄弱階段，所以需要充分研究，為高填方路基施工提供參考。通過研究，可以幫助高路基施工明確常見病害，并了解加固補強及病害處置的具體措施，為工程質(zhì)量提供保障。

一、高填方路基常見的病害

高填方路基常見的病害主要有路基滑動或邊坡滑坍，結(jié)合實際工程來看，存在的主要病害因素有路基設(shè)計不合理、施工工藝不當(dāng)?shù)?，詳?xì)分析如下：

（一）路基設(shè)計不合理

高填方路基段的施工應(yīng)該遵照相關(guān)規(guī)范要求來嚴(yán)格設(shè)計，并通過穩(wěn)定性和沉降方面的計算、驗算，在計算過程中，如果相關(guān)的實驗資料以及地質(zhì)條件無法反映施工的真實情況，就會出現(xiàn)設(shè)計不合理的問題。在工程實施完畢后，也會造成高填方路基出現(xiàn)大面積的下降或局部沉陷，從而影響公路的性能及壽命[1]。

（二）施工工藝不當(dāng)

高填方路基的施工工藝較為復(fù)雜，影響因素較多，在施工中的所有環(huán)節(jié)如果處理不當(dāng)都會為質(zhì)量及安全造成隱患，從而出現(xiàn)后期的病害。主要的因素在于：

1.填料不合格。在用料方面，高填方路基應(yīng)當(dāng)加強用料質(zhì)量的控制，從取土場中挖土或者取土過程中要遵照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，保證材料的質(zhì)量。尤其針對膨脹土，因為膨脹土具有遇水膨脹軟化，遇風(fēng)收縮開裂，以及固體穩(wěn)定性差的特點。如果用作填料時，會隨著土壤中的水分揮發(fā)而出現(xiàn)收縮開裂的問題，從而對路堤的整體結(jié)構(gòu)產(chǎn)生較大的危害。

2.填筑工藝不當(dāng)。在分層填注填料期間，應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格按照施工規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn)要求來確定厚度，如果不按照相關(guān)規(guī)范隨意加厚鋪筑厚度，就算使用壓石機來碾壓數(shù)遍，也不能達(dá)到相關(guān)規(guī)范的要求。如果在此條件下進行施工，就會產(chǎn)生沉降變形的問題，并且在重復(fù)載荷和填料自重的影響下出現(xiàn)沉陷。并且，施工中最好的方案就是整幅分層填筑，而部分路段因為受到客觀條件的影響，也可以采取縱向分幅以及分層填筑的方式施工。在工程實施期間，嚴(yán)禁出現(xiàn)垂直或無搭接填筑，在每一層都要有臺階來做搭接處理。針對半填半挖的路段，也可以按照同樣的要求施工，但必須在山坡以上，并要求由填方坡腳向上挖成向內(nèi)傾斜的臺階[2]。

3.壓實工藝不當(dāng)。在施工中，要符合高填方路基相關(guān)要求的壓實功能，并配備與之相關(guān)的整平碾壓機，在合規(guī)的操作下開展作業(yè)。在工程實施期間，要嚴(yán)格遵守填料的實際含水量，保證含水量控制在最佳范圍內(nèi)。如果在實際工程實施中沒有按照要求的壓實工藝開展碾壓，或在施工中路基的壓實強度并不均勻，以及在壓實度方面不能滿足工程的具體要求或相關(guān)規(guī)范要求，就會出現(xiàn)嚴(yán)重的沉陷變形，并導(dǎo)致整個陸地出現(xiàn)不均勻沉降。

4.質(zhì)量和技術(shù)管理不嚴(yán)。在工程具體實施期間，施工人員的專業(yè)能力及專業(yè)素養(yǎng)非常重要，人民要有明確的責(zé)任心以及較高的管理水平，如果在施工現(xiàn)場中人員的責(zé)任心不足，或管理能力不強，不僅會導(dǎo)致施工現(xiàn)場混亂，還會嚴(yán)重影響工程質(zhì)量，最終造成路基病患的發(fā)生。并且，人員管理能力不足及責(zé)任心不強，對施工安全性的重視也會有所降低，從而為人員施工埋下安全隱患?？偠灾?，高填方路基質(zhì)量涉及的病害因素較多，并且所有工程的相關(guān)特點不一，在工程實施期間需要本著因地制宜的原則，綜合考慮工程相關(guān)因素，從而為工程提供質(zhì)量保證[3]。

二、高填方路基的加固技術(shù)

（一）碾壓與夯實法

在開展高填方路基工程實施中，夯實和碾壓是在路基加固技術(shù)中常見的一種方式，這種方式主要是通過壓實的原理來降路基壓實，從而加大路基的密實度。在加固期間，一般情況下，采取重錘對路基采取夯實或者使用重型機械碾壓的模式對路基夯實。在施工時出現(xiàn)較大的機械沖擊波，才能有效達(dá)到路基的固結(jié)。在開展路基施工中，要選擇合理的土質(zhì)，首選為沙土和碎石，不適合使用粘性的土質(zhì)[4]。

（二）換土墊層法

在開展高填方路基加固過程中，換土墊層方式比較適合用在基礎(chǔ)下持力較為軟弱的位置中。具體施工操作為，基層墊層下的挖掘，用較大的強度來實施材料的填充，例如碎石等。在地基位置應(yīng)力符合施工標(biāo)準(zhǔn)后，針對基層開展夯實工作。使用此類加固技術(shù)，能夠有效提升地基的承載力，避免出現(xiàn)沉降現(xiàn)象，杜絕對工程實施完成巨大的隱患，促進工程實施。

（三）強夯法

在開展高填方路基工程實施中，可以通過使用強夯法來加強路基的加固工程。一般情況下，強夯法在路基工程實施中對地質(zhì)擁有一定的要求，如砂性土以及非飽和粘土、雜填土路段，所以在工程實施期間，應(yīng)當(dāng)加大土層探測工作。強夯法的落實步驟主要包含了如下幾部分，首先結(jié)合土層自身的承載力，將重錘提高到一定的高度，隨后將重錘下落，從而完成夯實工作，達(dá)到路基土的加強密度。采用這種方式較為有效，可以最大限度的加強土質(zhì)承載力，尤其是針對軟土層的加固。在強夯非粘性土質(zhì)時，為了能夠滿足承載力的要求，一般要采用連續(xù)夯擊的方式，在開展施工時結(jié)合場地土質(zhì)來明確夯擊的強度。

（四）砂石樁法

這種方式的主要踐行路徑，主要是借助震動機的機械運動，來達(dá)到相應(yīng)的擠密成果。優(yōu)先將套管打入工程場地的路基中，套管在未達(dá)到基礎(chǔ)地基后，將套管周邊的土質(zhì)擠密，投入承載力較強的砂石，經(jīng)過反復(fù)的震動來實現(xiàn)循環(huán)震動，從而構(gòu)成砂石樁。

（五）振動壓實工藝法

振動壓實的工藝所指的是，振動壓路機工作時，因為振動輪的作業(yè)，會對地面形成較大且往復(fù)的沖擊力。在多次沖擊下，可以對材料形成一個沖擊波，從而在沖擊波的作業(yè)下，將材料顆粒由靜止?fàn)顟B(tài)逐漸變化為運動狀態(tài)。這種振動壓實的工藝方法也具有一定的影響，而影響的主要參數(shù)為振動的質(zhì)量、機械凈重，以及振動頻率、幅度、速度等等，同時還要考慮機械的輪寬、直徑、振輪數(shù)量等相關(guān)因素。

三、高填方路基常見病害的處理措施

（一）控制填料質(zhì)量，制定合理的填筑方案

填料的質(zhì)量直接影響著高填方路基是否出現(xiàn)病害，應(yīng)當(dāng)選擇具有壓縮性，及穩(wěn)定性強的填料。在日常選料中，通常會因為砂石、石塊的水穩(wěn)定性及石塊滲水性好，而選擇此類材料作為填料。選擇填料時，要經(jīng)過一定的測試，例如通過CBR測試，如果測試不達(dá)標(biāo)，可以結(jié)合具體需求摻入石灰料，從而保證填料的穩(wěn)定性，滿足填筑需求。路基填筑要結(jié)合工程具體需求、地質(zhì)等內(nèi)容，來制定符合需求的填筑方案，在厚度分層中要結(jié)合壓實機械的性能，按照填一層壓實一層的方式，直到路基的頂面為止[5]。

（二）嚴(yán)格控制施工方法和施工工藝

在工程實施的方法和工藝方面，要加強對所有層的厚度檢查，保證所有層的厚度控制在一定的參數(shù)內(nèi)，隨后用推土機或者平地機找平。結(jié)合工程實施相關(guān)要求來看，要求每層的攤鋪寬度，要寬于設(shè)計的攤鋪50cm左右，來確保邊坡部分的壓實度。工程實施前，應(yīng)當(dāng)優(yōu)先確定防線位置，并在邊坡的部位做包邊土，從而確定邊坡的寬度、坡度等參數(shù)。在碾壓過程中，還要結(jié)合具體試驗，在合理配置壓實機械，并多次反復(fù)碾壓。在完成碾壓后，相關(guān)人員組織壓實試驗，采用環(huán)刀法及灌砂法等方式開展土方路基試驗。在檢測是否壓實到要求程度時，可以使用水準(zhǔn)儀來觀測沉降，直至不再出現(xiàn)沉降為止。因為工程實施具有不同的特點，所以在必要時，可以結(jié)合沖擊碾壓及強夯法，保證填方體的穩(wěn)定。在碾壓后，如果發(fā)現(xiàn)壓實度等各方面因素不符合參數(shù)要求，要及時補強過返工，從而讓參數(shù)達(dá)到合理要求，并開展下一階段的施工。

（三）設(shè)計方面采取合理措施

在路線選擇中，要堅持控制路線的總走向，要求符合相關(guān)的要求。因為高填方路基具有地質(zhì)地形復(fù)雜的特點，在設(shè)計路線時，要結(jié)合施工場地的特點，避開不良地段，從而合理搭配線性指標(biāo)，從而在符合質(zhì)量及設(shè)計要求的基礎(chǔ)上達(dá)到良好的視覺效果。加強地質(zhì)與環(huán)境的考察，詳細(xì)的探明并調(diào)查所設(shè)計施工地段的周邊地質(zhì)、水文條件，和地區(qū)的降水情況。對有明確要求壓實度或者地基承載力標(biāo)準(zhǔn)的。主要目的在于避免在自重與車輛荷載的情況下，因為承載力與不足的情況下出現(xiàn)沉降。針對承載力不高的路段，通過采用特殊措施處理，加強路基排水系統(tǒng)綜合開展設(shè)計，屬于地表與地下水排出路基之外，或者把路表水劃分在路基之外，不能出現(xiàn)路基區(qū)域以內(nèi)的積水情況，以免讓路基長時間浸泡在積水里而出現(xiàn)沉降[6]。

（四）臺背、溝壕和邊角的壓實方法

臺背的填筑方式主要為：水平分層，開展填料壓實，不能采用松軟土壤鋪設(shè)頂部，避免出現(xiàn)壓力過大的問題。還要保證符合壓實標(biāo)準(zhǔn)要求，以免出現(xiàn)橋頭跳車的現(xiàn)象，或者出現(xiàn)橋臺損壞的問題。

溝壕填筑的主要方法為：在地下管線埋設(shè)完畢后，需要溝壕覆土，回填方式不能一次性完畢，要采取分層回填并夯實的工藝，還要避免有積水的情況下回填，如果溝壕的板樁支撐效果良好，也要在沉實填土后進行拔除。

涵管處的填筑主要方法為：在涵管兩側(cè)采取平行并分層填筑的工藝，在確保涵管完整不受損壞的情況下填土夯實。在具體操作中，可通過初期輕擊，到達(dá)管頂?shù)?0cm后，再進行壓實。

（五）做好邊坡防護和沉降觀測

邊坡防護及沉降方面，可通過漿砌片石圬工加植草防護（如人字形骨架，菱形骨架，窗口式骨架，多邊形預(yù)制塊等）。還可以采取整體作出漿砌片石護坡，從而保證邊坡的穩(wěn)定情況。在具體工程中，漿砌片石護坡有如下幾點需要注意：

（1）石料的選擇。砌筑所用的片石石質(zhì)要堅硬，片石主要用作于鑲面石和角隅石以及使用表面平整的原料，如果尺寸過大，要經(jīng)過修正。同時要保證在選料時嚴(yán)禁使用風(fēng)化石料[7]。

（2）砌筑施工要點。使用座漿法，進行砌筑，并保證準(zhǔn)確放線，在砌筑方面要做到曲面圓滑，具體措施中不能出現(xiàn)折線面的問題。同時，依舊要開展分層砌筑，砂漿飽滿[8]。

（3）勾縫施工要點。勾縫砂漿嚴(yán)格遵守設(shè)計標(biāo)號的內(nèi)容，保證縫面的整齊光滑，并在砂漿凝固到一定程度后，再開展縫面修正，施工期間要確保縫條的一致性，合理安排勾縫時間，在符合溫度應(yīng)力要求的環(huán)境下施工，并在后期加強養(yǎng)護，避免出現(xiàn)裂縫和脫落的現(xiàn)象[9]。

結(jié)束語：

綜上所述，高填方路基是公路建設(shè)中至關(guān)重要的部分，是一種較為典型的施工方式，主要指的是處于常年積水地區(qū)，在所有工程建設(shè)環(huán)節(jié)中，不僅施工的難度較大，并且作業(yè)量也較高。本文分析了高填方路基常見的病害及原因，并提出了具體的壓實工藝，并結(jié)合具體有效的處理措施開展施工。高填方路基施工一般出現(xiàn)在環(huán)境較為特殊的區(qū)域，其地基、填料、土質(zhì)方面會對路基產(chǎn)生極大的影響，同時施工的工藝方法，也是引起路基沉降的重要因素，所以針對此要加強研究，從而提高質(zhì)量的認(rèn)識，總結(jié)更加經(jīng)濟、安全及有效的解決方式，避免出現(xiàn)各種病害。

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