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公路高填方路基处理工艺实践分析李海峰

发表时间：2021/5/25 来源：《基层建设》2021年第2期作者：李海峰

[导读] 摘要：目前，社会进步迅速，我国的综合国力的发展也有了提高，人们对交通出行的要求也越来越高。

        武汉锐达庭建设工程有限公司湖北省武汉市 430000
        摘要：目前，社会进步迅速，我国的综合国力的发展也有了提高，人们对交通出行的要求也越来越高。我国高速公路事业得到飞速发展，山区修建高速公路项目也越来越多，高填方路基大量出现，当前路基高填方施工技术已较成熟，但如何才能提高高填方路基的质量是一个关键性问题。
        关键词：公路高填方路基；处理工艺；实践分析
        引言
        近年来，公路工程建设项目蓬勃发展，高填方路基作为公路工程建设中十分常见的路面类型，路基质量直接影响到道路最终的使用寿命和性能。针对不同的高填方路基，应选择最佳的施工技术。由此可见，对高填方路基施工技术予以探讨十分必要。
        1高填方路基常见病害及成因
        由于高填方路基具有填筑高度高、宽度大和自重大等特点容易出现不均匀沉降产生开裂、整体沉降、路基失稳等病害，病害的成因主要有以下几方面：与常规路基对比而言，高填方路基多处于低洼山谷，容易出现积水现象，水位相对较高，高填方路基施工中采取排水措施不足导致出现排水不畅现象，导致路基填料的含水量过高，路基强度降低出现不均匀沉降。路基清表时的处理深度未满足设计要求，基底存在软弱层。施工方案编制针对性不强，分层填筑厚度过厚或碾压方式选择不当或碾压遍数不足等原因导致路基的压实度与设计要求不符。盲目地赶工期，人为有意地缩短路基沉降固结周期，导致高填方路基出现不均匀沉降，从而发生开裂和失稳等高填方路基病害。
        2施工要求
        2.1稳定计算
        针对各高填路段，选取该路段中的最不利断面作为计算断面，根据规范确定的计算方案，其包括两种计算工况：（1）投入运营后经常发生或持续时间长的正常工况；（2）处于暴雨或连续降雨状态下的非正常工况。在具体的稳定性计算中，考虑到暴雨短时间无法及时排出，将在表层土中堆积，故该工况浅水位位于表土层底部且表层土采用有效强度指标的状态来模拟。
        2.2计算参数及稳定性判定依据
        各土层均采用摩尔库伦模型及地勘报告中的快剪指标。稳定性判定依据《公路路基设计规范》（JTGD30—2015）确定：正常工况下的稳定安全系数不小于1.35，非正常工况下的稳定安全系数不小于1.25。根据施工图地质详勘及实测地面线，对高填方路基进行计算分析，按折线、圆弧滑动面分别计算，验算结果均符合规范要求。
        2.3填料要求
        路堤填料不均匀系数宜为15～20，填石路提和下路床之间设置40cm过渡层，采用宕渣填筑，粒径不大于15cm，单层铺筑厚度不大于20cm：过渡层底面设置一层无纺土工布，以避免细料流失。下路床采用宕渣填筑，粒径不大于10cm，单层铺筑厚度不大于20cm。上路床采用级配碎石填筑，单层铺筑厚度不大于15cm。
        3公路高填方路基处理工艺实践
        3.1施工准备
        路基施工前，施工单位应组织技术人员对高填方段的地形地貌、原地表地质条件、周边环境、路基填料取土点及水文条件等进行掌握与核实，认真查阅设计图纸，结合实地调查情况编制科学的针对性较强的施工方案，对工程高填方路基施工可能出现的病害进行评估，设置相应质量控制点，制定妥当的预防措施。在进度安排时，应优先组织高填方路基段的施工，预留足够的路基沉降固结时间。根据设计要求做好排水措施，保证路基不泡水。选用透水性较好的路基填料，工程路基填料为砂性土，试验工程师现场取样做室内标准击实试验，检测砂性土的颗粒分析、有机质含量、含水量、塑限、密实度、塑性指数、密度、CBR值和液限等主要性能指标，相关指标应满足设计要求。

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        3.2正式填筑质量控制
        采用全站仪测放出填土路基按照两侧加宽0.5m的坡脚线，插上花杆，坡脚线位置应洒上白灰。路基边坡设置成台阶式，每阶高度为8m，坡脚处台阶坡度为1：2，中间台阶坡度为1：1.75，最上面台阶坡度为1：1.5。坡脚护坡道宽度为1m，其余台阶间护坡道为2m，护坡道的向外排水坡度为4%。高填方路基正式填筑时应严格按照试验段获得的施工参数指导施工。以松铺厚度为30cm进行分层填筑，采用21t的双钢轮压路机分层碾压，碾压后及时检测压实度。路基每填筑2m采用80t冲击压路机冲击碾压8遍，冲击碾压时冲击点的布设应满布和均匀，第二遍冲压起始位置应在第一遍冲压起始位置往内侧移动30cm，第三遍冲压起始位置与第一遍冲压一致，如此循环，保证冲击碾压的均匀性。路基填筑过程中应严格控制填料的含水量，如果含水量过高或过低则应采取晾晒或洒水等措施进行调整，当填料含水量为最佳含水量的±2%范围内方可进行碾压，确保路基的压实度。
        3.3高填方设计及施工阶段重点考虑要素
        1）填土体的压实度。填方土体压实度不满足相关规范要求（即填方体的先期固结压力低于其自身重力），换言之：当填方完成后，填方土体依然还会依靠自身土体重力继续下沉，只有当填方体自重力达到与先期固结压力相平衡时，路基沉降才趋于稳定。2）水的影响。有些填方区域地处沟壑、低洼区域，地表及地下水比较丰富，由于水的作用会使得土体的相关参数发生较大变化（特别是变化的负空隙水压力能增加填方土体的附加应力），而填土体的附加沉降恰好就是因为这些附加应力所引起的。3）路基各层的刚度差异。路基各层间因为刚度的不同，当公路建成通车后在汽车动荷载的作用下，路面结构的附加应力会因这些荷载长时间碾压逐渐增大，最终导致路面沉降和损坏。
        3.4路堤沉降与稳定监测
        施工前，在沉降区范围外的稳定区域埋置2至3个观测点，利用全站仪和水准仪，准确定出基点的标高及基线的方位；路基两侧路堤坡脚距坡脚2m、4m处，每200m对称埋3个测点。填料施工过程中，填料应紧压在沉降板周围以保护沉降板。护套管埋在距离底板30cm处。沉降板应随时采取可靠的保护措施，如发现损坏需立即上报相关负责人，重新测定测点高程并记录在案。对填筑逐层进行沉降观测，如两次填筑时间间隔较长，每3d进行观测一次。路堤填筑完成并进入沉降预压期后，可改为14d观测一次，如有沉降发生，应及时进行补填，始终保持设计要求的标高。
        3.5石方填筑
        （1）路基填筑采用宕渣土石混合料填筑。不宜直接选用膨胀岩石、易溶性岩石填筑路堤，更不得直接用强化石料、崩解性岩石和盐化岩石填筑路堤。石料一般要求坚硬致密，石料抗压强度不应小于30MPa。（2）填筑路基时，石块较大面应朝下摆放平稳，石块间严丝合缝，小块碎石或石屑可用来填塞缝隙部分。所用填料物直径不得大于30cm，最大料直径不得超过层厚的2/3。路基底部以下40cm范围内，过渡层填料可选取直径小于15cm的粒料。（3）路堤填料不均匀系数宜为15～20。填石路堤和下路床之间设置40cm过渡层，采用宕渣填筑，粒径不大于15cm，单层铺筑厚度不大于20cm；过渡层底面设置一层无纺土工布，以避免细料流失。下路床采用宕渣填筑，粒径不大于10cm，单层铺筑厚度不大于20cm。上路床采用级配碎石填筑，单层铺筑厚度不大于15cm。
        结语
        采用上述施工技术严格控制高填方路基施工质量，路基填筑过程中未出现开裂、滑坡和不均匀沉降等现象，路基整体稳定性良好。国省干线联六线漳平市芦芝至和平段公路工程竣工通车后，未出现沉降现象，高填方路基施工效果良好。在高填方路基施工过程中，应根据工程实际情况采取对应的施工方案，选择合适的填料，通过室内标准击实试验来检测填料的CBR值和最佳含水量等重要指标，严格按照试验段路基填筑所收集到的施工参数来指导填方路基正式填筑施工，加强碾压和冲压质量控制，加强施工管理，确保高填方路基的施工质量。
        参考文献：
        ［1］余东．高填深挖路基设计和施工要点分析［J］．科学咨询，2019，20（11）：59－60．
        ［2］于俊杰．公路高填方路基设计要点分析［J］．华东公路，2020，43（3）：70－71．
        ［3］宋鹏飞．高速公路填方路基边坡设计方案［J］．绿色科技，2019，10（12）：238－239．