无工后沉降期高填方路基施工浅析

普加富 曹康建

（1.云南第二公路桥梁工程有限公司 2.云南公投建设集团有限公司 云南昆明 650000）

无工后沉降期高填方路基施工浅析

普加富1曹康建2

（1.云南第二公路桥梁工程有限公司 2.云南公投建设集团有限公司 云南昆明 650000）

本文以云南陆良西桥至石林高速公路为例，深入探讨了无工后沉降期高填方路基施工技术，对其路基填方、压实等施工环节进行详细阐述，为类似工程建设提供参考。

工后沉降；高填方；填石路堤；强夯

1 引言

高速公路高填方路基如果出现了问题，会直接影响到高速公路的行车安全。高速公路高填方路基是指填方的高度与基本的路基有差别，在结构上可以区分为上路堤和下路堤，高填方路基的施工质量控制，是整个高速公路施工的要点。云南陆良西桥至石林高速公路路基填方完成后，没有工后自然沉降时间，为保证路基填筑质量，需要及时采取措施进行处理，从而保证路基强度、压实度、稳定性等。

2 工程概况

云南陆良西桥至石林高速公路位于云南省曲靖市陆良县及昆明市石林县境内，是国道324线、国道326线交汇段落，同时也是我国国道网主骨架之一及云南省公路网建设的主骨架之一。本项目起点K0+000，起于曲靖至陆良高速公路西桥收费站，接曲陆高速公路K63+945，设西桥立交连接曲陆高速和西召高速，经新哨、阿油堡、大莫古、天生关垭口、下穿南昆铁路、北大村等，止点里程K39+783.77，位于石林县龙潭附近，接昆石高速K75+745，设石林半互通立交接昆石高速公路，路线全长39.77km。第三合同段起点K33+309.14，止于K39+783.77，全长6.474km，为全部新建路段。其中K39+146.5～K39+386段为高填方路段，最大填方高度超过16m，基底软弱层平均厚度为10m的粘土，土体孔隙比大，具有弱膨胀性，底部为可～软塑状，承载力基本容许值200kPa。于2014年8月进场施工，2015年2月16日建成通车。

3 无工后沉降期高填方路基施工技术

3.1 施工前的准备工作

（1）施工放样：在填方施工前，对路基两侧的脚进行详细的施工放样，桩距不大于20m，并画出石灰线。

（2）基底处理：由于基底为膨胀性红粘土，水稳性差，且表层的腐殖土较厚，换填80～100cm片石垫层。

（3）填料选择：由于本地区土质绝大部分为膨胀性红粘土，经取样检验，其液、塑限等指标不能满足路基填料要求，为此，将路基填料改为填石路堤，采用强度高、稳定性好的灰岩进行填筑。

（4）做试验路段，确定松铺系数（厚度），碾压遍数等相关依据，经实验，松铺厚60cm，26t振动压路机碾压8遍后，压实度达97%，实测沉降差<2mm，满足要求。

3.2 填铺石料

按照试验段进行填筑参数的确定，40cm为最大填料粒径，60cm为最大松铺厚度，各层最大压实厚度为52cm，3mm为最大沉降量。路基填筑施工前，用石灰线画出方格网，并插杆、挂线，按照路基方格面积及松铺厚度计算填料用量，并结合运输车辆每车的填料数量，进而对各个方格卸料车数进行合理确定。人工配合推土机整平、人工卡缝，如石料粒径太大的用破碎锤进行破碎，完成整平作业后应及时碾压施工。路基填筑如图1所示。

图1 分层填筑法

3.3 分层压实

每层整平后，及时进行碾压，碾压从底处向高处、从路基边缘向路基中线方向的顺序碾压，碾压时，其压路机的轮迹重合30～50cm。根据实验路段确定的碾压遍数进行控制，现场测量员观测实测沉降差，碾压遍数与沉降差双控。

3.4 强夯机夯实

在涵洞、挡墙、桥台等结构物背，重型压路机作业受限区域采用轻型液压强夯机进行夯实补强。

轻型液压强夯机能够在装载机或挖机工作装置的牵引下，能机动灵活地对路基填方作业受限区不同的位置进行准确、快速的夯实，是一种轻型强夯设备，设备参数见表1。该设备工作时利用液压缸将夯锤提升一定高度后释放，在重力作用下击打路基，每小时可以击实900次以上，根据夯锤的质量不同，每次对地面夯击能量可达66～110kJ，对路基填方作业受限区构造物影响较小。在夯实冲击的过程中通过在路基中形成冲击波和动应力，将路基土压密、振实，以达到提高地基强度、降低压缩性的目的。对路基的冲击夯实过程中，一方面可以对地基产生压实和挤密的作用；另一方面是通过强夯对地表下一定深度土层施加动力荷载，达到破坏土体结构强度、减少孔隙的作用。轻型液压强夯机有效压实厚度3m，压实影响深度8m。由于夯锤能利用装载机或挖掘机液压系统进行驱动，施工时机动灵活（如图2）。

表1 轻型液压强夯机设备参数表

图2 轻型液压强夯机

对路基填方作业受限区域进行回填施工时每填筑2～3m高度时应采用轻型液压强夯机对区域回填材料进行夯实处理，以加快回填材料的固结沉降，提高路基整体施工质量。

（1）试夯

①为保证夯实效果，需要通过试夯来确定最佳夯实遍数。对于每点，每夯实锤击一次，测量一次沉降差。通过绘制沉降量与夯实次数的关系确定最佳夯实次数。

②试夯时应先划出填方作业受限区回填土夯实边线及夯实范围。每夯实一次并记录沉降量，并绘制沉降量与夯实次数的关系图，如图3所示。

图3 夯实次数与沉降量关系

③试夯时，试夯点相邻遍数之间相对下沉量不超过2mm时，可判为密实状态，以上一次记录次数最为最佳夯实次数。

④试夯时，也应进行夯实搭接工艺试验，为后续的强夯施工提供数据支持。搭接宽度可按0cm、10cm和20cm进行试验，根据试验效果确定搭接宽度。

⑤为防止强夯时对路基填方作业受限区构造物的冲击破坏，靠近构造物的第一排及第二排位置夯实次数应在最佳夯实次数基础上适当减小3～4遍，其他位置采用最佳夯实次数。

⑥试夯完成后，就可进行路基填方作业受限区填土夯实施工。施工中如填筑材料发生比较大的变化，应重新试验并指导施工。

（2）夯实施工

①根据施工段落确定路基填方作业受限区填土回填位置，合理编制夯实施工组织计划。

②补强夯实施工时应先测定路基填方作业受限区回填土夯实边线，并用石灰标出夯实边界，夯点位置布置如图4所示。

图4 夯点布置示意图

③施工应遵循先垂直构造物中线向两边夯实，从远离构造物到靠近构造物的顺序进行夯实，应达到无漏夯、无死角，确保夯实质量，如图5所示。

图5 夯实顺序示意图

④每个路基填方作业受限区回填土夯实完成后均应检测夯实前后的压实度或沉降差，经检验合格后，方可进行下一次的路基填方作业受限区回填土碾压与补强夯实施工。

4 结束语

经过2015年的雨季及一年多时间的考验，此段路基没有发生明显的沉降，到目前为止，路基、路面非常稳定，没有发生任何质量病害。西石高速公路正式采取了这些有效的质量控制措施及手段，西石高速公路从2014年6月开工到建设到2015年2月16日通车运营，前后不到9个月的时间，且所有工程质量达优良以上。在云南省公路建设领域创造了新的奇迹，成就了西石速度。

[1]宋连亮，陈昌彦.北京某高填方高速公路路基沉降变形规律研究[J].岩土工程技术，2013，27（2）.

[2]张福明.冲击碾压技术在高填方路基施工中的应用研究[J].福建交通科技，2013（4）：7～9.

[3]刘 帅.浅谈高填方路基快速施工及沉降控制措施[J].科技致富向导，2013（29）：286.

[4]郭志东，杜智超，刘静宜.山区乡村公路工程高填方路基处理技术措施[J].国防交通工程与技术，2012（A02）：85～87.

U416.1

A

1004-7344（2016）15-0137-02

2016-5-9

普加富（1980-），男，工程师，本科，主要从事公路和桥梁的建设工作。

曹康建（1972-），男，高级工程师，本科，主要从事公路桥梁建设及管理方面的工作。