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高速公路工程中的路基挖方与填方处理技术

发表时间：2021/5/14 来源：《基层建设》2021年第2期作者：刘欣欣

[导读] 摘要：高速公路是社会经济良好发展背景下的重点交通基础设施建设内容，在高速公路建设全过程中，路基施工质量对道路整体通行服务能力具有显著影响，因此，做好挖方和填方作业至关重要。

        内蒙古通辽市科尔沁区公路管理段内蒙古通辽 028000
        摘要：高速公路是社会经济良好发展背景下的重点交通基础设施建设内容，在高速公路建设全过程中，路基施工质量对道路整体通行服务能力具有显著影响，因此，做好挖方和填方作业至关重要。
        关键词：高速公路工程；路基挖方；填方处理技术
        1工程概况
        朝阳大街西段、中段、渭清路统一采取城市主干路建设标准，设计速度为50km/h，红线宽度50m，为城市-A级荷载。路基顶面土基回弹模量E0值根据具体建设内容而定，主干道路路基要求为E0≥35MPa，除此之外的各次干路和支路路基均要求E0≥30MPa。沿线土具有利用价值，可作为路基填料而使用。机动车道建设区域的路床填筑取8%的石灰土，以保证填筑施工质量满足设计要求。
        2高填方路基介绍
        2.1特征分析
        高填方路基属于路基中常见方式，其主要特征可归纳如下3个方面：①高填方路基工程量较大，施工周期长，施工质量难以把控，尤其要关注填筑施工。②由于高填方路基填筑高度较大，必须保证边坡高稳定性与整体结构的高抗压性能才能保证施工安全与质量。③因为路基自身沉降量大，加之多结构积累，所以路基施工质量要求更高。通过上述特性分析，在路基填筑施工结束后，即使地基所承担的填筑土方自身压力波动较小，但后期影响因素众多，例如行车负荷变化、外界气温、雨水等变化一系列不可预知因素。一般情况在填筑完成后10个月左右的时间后路基波动较小，真正趋于稳定状态。
        2.2高填方路基施工后病害介绍
        结合国内外研究及多年实际工程经验，高填方路基施工后多发病害有如下3个。①路基下沉。路基下沉属于高填方路基的频发病害，其主要原因是外界力作用或自身重力作用时，填方土体与基础会出现沉降的现象。②路基裂缝。经验表明，填筑施工完毕后，路基均会或多或少的发生下沉状况，一旦路基下沉过大，对司机驾驶车辆的舒适度造成很大干扰。②路基裂缝。高填方路基施工完毕后，因填方土体沉降量不一致，内部产生应力造成路基出现裂缝，严重破坏路面结构。不仅如此，降水等可渗入裂缝进入路基，缩短高速公路的使用寿命。③路基滑动或边坡坍塌。在路基填筑之前，表面残留杂物或者没有挖台阶，路基表面滞留积水等现象，均会导致路基滑动，严重甚至边坡坍塌。路基下沉量不一致是高填方路基出现多类病害的关键因素。相关研究最终得到结论，多方因素综合效果引发路基沉降量不一致，常见因素涉及到路基填方未压实或者压实不一致、地基内含有软弱夹层、岩溶、路基填料密度存在很大差异、不同填料填筑分层混乱、地基土层内含有水夹层、地下水影响较大。以上所说因素单一或多个均可以引发路基沉降量的不同。
        3路基挖方的主要施工内容
        3.1现场清理
        （1）路基施工前应全面检查施工场地，将植物残根、垃圾等各类不利于施工的杂物清理干净，给后续施工创设良好的条件。（2）清理时应将杂物堆放至路基施工范围之外，以免对路基的挖填方施工造成不利影响。此外，应践行节能环保的基本理念，不可污染周边环境。
        3.2测量放样及防排水措施
        以设计图纸为准，组织测量放样工作，确定开挖边线作为后续施工的基准。此外，需修筑截、排水设施，提高路基施工现场的排水能力，避免出现积水现象。
        3.3开挖方式及具体适用场景
        以路堑深度和纵向长度为基本依据，合理调整开挖方法，较为典型的有如下几种。
        （1）横挖法。确定路堑横断面的范围，从一端开始逐步向前开挖，此施工工法在小深度、短路基的路堑开挖施工场景中具有可行性。若遇到开挖深度较大的路堑，则需采取多层横挖的方式。以施工规模为基本参考，合理配置机械设备，组建高素质的施工团队，以便快速完成开挖作业。应合理控制各层台阶深度，为确保施工安全以3~4m较为合适。

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        （2）纵挖法。遇较长路堑时较为适宜的是纵挖法，需分层依次开挖到位。实际开挖环境错综复杂，若地质条件与前期勘察结果存在偏差，应根据实际情况优化施工方案。开挖期间应适时修整边坡，保证施工质量和安全，以免发生边坡失稳现象。对于较短路堑且开挖深度较小的开挖段，可以采取一次开挖到底的方式；若路堑深度较大，应遵循分台阶依次开挖的原则。注重防护，每完成一级边坡开挖后均要及时采取防护措施，以免影响后续开挖施工效果。
        4路基填方的主要施工内容
        4.1填筑前的试验
        （1）组织土工试验，通过此方式分析填料的性能，包含天然含水量、液塑限、颗粒比重等方面，保证各项实测值都满足要求。此外，需要在现场选择200m代表性路段，并于该处组织填筑工艺试验，检验施工方法的应用效果，根据实际情况合理调整，保证在机械组合方式、压实遍数等方面均满足要求，确定最终的施工方案，将其作为正式施工的依据。碾压为填筑施工全过程中的重点环节，有助于提高填料的密实度，因此，需要重点关注此方面的问题。每完成一遍碾压处理后必须随即检测出压实度，分析实测压实系数与碾压遍数的关系，绘制基于两项指标的曲线图，并从中展开分析以及提取富有参考价值的信息，经计算后确定摊铺系数。
        （2）碾压含水量试验。以试验所得的碾压工艺参数为依据，按最佳含水量增减1%进行调整，再分析不同含水量施工条件下的碾压结果，根据实测压实系数作出判断，确定合适的碾压作业范围。
        （3）试验数据的整合与分析。经前述各项试验后，根据所得数据分析含水量控制范围；必须完整记录工艺参数，经整合生成相应的试验报告并交给监理工程师审批，在确保无误后组织填筑施工。正式施工前复核前期的各项准备工作，如测量放样结果，在确保无误后结合实际情况组织现场清理工作，具体可根据需求分阶段依次落实，应做到全面清表、分段弃方。为切实保证施工质量，需要全面清除路基范围内的各类杂物，包含树根、无关碎石、非适用性土等，以保证地基土的各方面条件均满足施工要求。
        4.2施工测量
        经过精准的检测后测放路基边线和线路中心线，以打桩作为标识；设桩距离按实际情况合理调整，直线段20m、曲线段10m，各桩均标记虚铺厚度，作为后续摊铺的控制基准。
        4.3分层填筑
        以10~15m为间距标准依次设置标高点，路肩处应配置立标尺杆，通过挂线的方式严格控制各层厚度。运抵至现场的土料需由专员指挥卸下，综合考虑车容量和填筑厚度，以此为依据确定堆土高度和间距，保证各区段均能够分配到充足的土方。鉴于边坡容易失稳的情况，填筑时需在路基两侧分别加宽50cm，做好碾压工作。路堤填筑施工遵循的是横断面全宽、纵向分段的基本原则。
        填料质量将直接对填筑施工质量带来影响，在各区域填筑时，应根据填料的类别分层作业，避免相同层出现混料的情况，否则施工后路基易发生局部不均匀沉降的现象。为保证填筑施工质量，在施工多种填料的情况下需减少填料层数，各类料的填筑厚度应达到50cm或更多。
        结束语
        路基为高速公路的基础结构，该部分质量将直接影响高速公路的通行服务能力。路基施工环节以挖方和填方为核心内容，对路基施工质量具有决定性影响。文章结合工程实例，主要围绕路基挖方和路基填方两个阶段的施工技术展开了详细的探讨，以保证高速公路工程的整体质量。
        参考文献：
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