高填方路基施工技术要点及质量控制分析

蒲海青

摘要 路基是公路建设中的关键环节，其施工质量决定着道路的使用年限和工程整体质量。基于此，文章针对高填方路基施工技术要点及质量控制进行研究，结合实例项目从高填方路基的施工特点及施工后常见的病害进行分析，并提出了高填方路基施工工艺及质量控制措施。实践证明;通过料源质控、彻底治理软弱基底、加强碾压工序监管等多方案组合，实现了工程质量的多角度控制。该文可为类似项目的施工开展提供经验总结。

关键词 高填方路基;质量控制;施工技术要点

中图分类号 U416.1 文献标识码 A 文章编号 2096-8949（2022）13-0083-03

0 引言

公路建设质量不仅影响车辆行驶安全，同时与国家“一带一路”的发展战略相呼应。公路工程建设中，高填方路基建设相较于其他路基建设，具有承载力低、沉降速度缓慢、累计沉降大等问题，要想提高路基建设的质量，降低沉降量，保证工程的稳定性，须设计出科学的施工方案，并提高对专业技术人员能力的要求[1]。文章结合实例项目针对高填方路基施工工艺及质量控制进行以下探讨。

1 工程概况

某全长18.303 km的道路施工项目，双向6车道，路基宽为30 m。路面为沥青混凝土结构，设计车速为100 km/h。该工程项目设计有总长为1 127.5 m的三座桥梁，一座845.5 m长的隧道，通道、涵洞共20座，共48万m3的路基土石挖方，135万m3的填方。该区域的公路项目建设，发挥着交通枢纽的重要作用。其中K3+427～K3+560段为高填方路基，现以此段路基的填筑为案例，分析施工技术要点及质量控制措施。

2 高填方路基的特点

由于高填方路基的工程量大，施工周期長，更容易出现填筑问题[2]。

（1）高填方路基，因路基填筑高度大于20 m，如果施工控制不当，容易造成路基压实度、承载力不达标，影响路基整体稳定性。

（2）高填方路基更容易出现沉降问题，在路基填筑阶段，应充分考虑沉降量，进一步提高施工技术水平。

（3）高填方路基并不会在施工结束后就达到稳定状态，受外部环境、土体自重、地基沉降、行车荷载等多方面的影响，还会经过长时间的沉降，方可实现稳定。

3 高填方路基施工后常见的病害

现通过对高填方路基施工的调研，发现易出现以下几方面问题：

（1）路基沉降。填方土体在施工完成后会受到外部环境、土体自重等方面的作用，发生下沉，影响路基的稳定性[3]。

（2）路基开裂。若施工时连续填筑高度过高，极易造成土体的不均匀沉降，引发土体开裂等病害。

（3）路基滑动或边坡垮塌。若在填筑路基前，基底没有清理彻底，存在基础承载力不达标的区域，容易造成后期填筑过程中出现局部沉陷而产生路基滑动、边坡位移。

4 高填方路基施工工艺及质量控制措施

4.1 合理编制施工组织

制定科学的施工组织计划，有助于促进工程项目施工的高效开展。为此，施工方在工程项目建设计划阶段，到施工现场开展地质调研。

勘察施工现场地形地质特点，熟悉图纸，制定针对性强、更合理的施工组织方案[4]。

4.2 严格进行基底处理

为解决高填土路基沉降较大的问题，应针对其填土过高、自重过大等特点，做出提高承载力的合理对策，常见技术措施有强夯、冲击压实等。

（1）冲击压实技术的运行机制主要是在多边形凸轮行驶过程中，轴轮中心最远点会在接触地面的时候产生动能，给地面造成冲击，实现拉、压共同作用力。由于冲击式压路机对路面的作用力不是连续的，会在某一时刻形成瞬时冲击，实现对路面的轻型强夯。因此，冲击式压路机带来的碾压效果显著，每次碾压对路面压实影响区域大，压实作用效率十分明显。

（2）强夯有助于提高地基的承载力，减轻高填土路基的差异沉降，防止路面开裂的病害[5]。为实现路基预期质量效果，应严格按照施工规范要求进行施工。

（3）为进一步保障路基基底的承载性能采取以下方案：1）K3+427～PK3+560段设计了直径为0.4 m、间距为1.6 m的CFG桩，采用等边三角形形式，设置于基底全区域内;2）加强填筑前基底的处理，保证地基承载力条件满足施工需要，在路基底部铺设50 cm的耐风化碎石垫层，并设置三层土工格栅。

4.3 合理选取路基填料

选择最适宜的路基填料，保证路基施工质量。

（1）路基填料的选择应当经过试验检测，依据取土场的土工实验成果，判断料源质量，必要时可采用工程措施进行土质改良;避免使用含有杂质、植被的有机质土，否则会影响施工质量。

（2）该路段路基填料来源于路堑段挖方，挖方主要是粉砂质泥岩、中风化灰岩，经试验检测能直接用于路基填筑。

4.4 路基摊铺压实

基于项目建设自有机械设备情况，选择合适的摊铺、碾压设备。填筑路基时，先进行试验段施工，以试验路段的经验成果参数指导后续全面展开的施工工序[6]。松铺厚度、碾压速率、碾压遍数等参数，须完全满足试验路实际工况，并按标准执行。

（1）高填方路基填筑施工，采取路基断面全宽、竖向水平分层的填筑办法，实现自下而上的逐层压实作业。

（2）依据路基填筑的机械配置，画出卸料方格，依据先低后高的方式在方格内堆满填料，用推土机推平。

（3）为使方格内的填料符合规定施工要求，还须对填料中的大型石块进行碎石处理;铺设施工填料时，要保证松铺的厚度小于0.5 m，控制超宽碾压宽度在30～50 cm范围内，计算合理的碾压次数。

（4）含水量是检验路基施工质量的关键指标，分别使用重型压路机、轻型压路机对施工段落进行轻压、重压工序，全程控制路基含水量、压实效果符合质量检测指标的规定。

（5）碾压工艺包括初压、复压和终压，执行先轻后重、先慢后快、从边缘至内部的碾压流程;为了保证路基填筑阶段排水畅通，路基每次填筑均应确保有一定的路拱横坡（控制为2%）。

4.5 路基搭接部位工艺要点

在新老路基搭接施工过程中，易存在大面积变形及反射裂缝的问题。为保证路基质量，提高其稳定性、荷载能力，可以通过换填治理地基、开挖搭接面台阶、强夯等技术方案提高路基整体质量。图1为路基结合部位的处理方案。

4.5.1 路基结合部位挖台阶技术要点

新老路基的结合部位施工质量控制不到位，会影响后期路基整体的稳定性，易引发病害[7]。工程实践中需要以旧路基的高度为参考，开挖新的台阶。

（1）台阶开挖时，不仅要使用机械设备，还需要人工配合施工，实现台阶平直、整齐的效果。

（2）台阶开挖施工前，应做好路基底部的清洁处理，防止杂填土混入而影响搭接面的结合效果，各施工工序有序完成后，须进行力学试验的检测。

（3）为保障雨天排水流畅，开挖的横坡度需控制为2.5%，宽度为2 m。

4.5.2 路基结合部位增设土工格栅施工技术要点

新老路基搭接部位，可增设土工格栅补强，具体操作流程如下：

（1）按照施工规范及以往经验值，计算出科学的压实度、承载力数据，判断新老路基搭接施工部位是否需要使用土工格栅补强，提升搭接部位的拉伸作用力。

（2）须保证格栅的搭接长度大于40 cm;路基填料最大填料径不能超过5 cm，以避免粗粒料推平、碾压施作损坏土工格栅，更严禁填料的随意堆砌，造成格栅铺设处移位。

（3）土工格栅、土工布铺设完工，没有填土之前，禁止使用压实设备直接进行碾压。

（4）敷设土工格栅布、土工布时，要注重施工的连续性，在施工完成后应重视格栅布的避光，尽快完成土层的覆盖及填筑工序。

4.5.3 路基结合部位强夯施工技术要点

为提高新老路基的结合度，保障路基的稳定性，可以使用强夯工艺，补强压实强度不足区域。施工要点如下：

（1）强夯施工前，要先检查夯实设备的性能、设备技术参数是否满足施工规范。

（2）施工技术措施应能促使新老路基结合部位尽量协同变形。新老路基搭接部位，按梅花桩间距进行布局施作强夯，控制各夯点间的距离为0.5 m，将搭接部位的沉降量控制在合理范围内。

（3）强夯施工完工后，要安排专业的试验检测人员进行现场检测，合理判断夯实质量。若发现质量还有待加强或存在漏夯的部位，须进行补夯，及时填平不平的坑底，完成最终的夯实。

5 高填方路基沉降观测

科学制定监测方案，合理设置监测设备，保障监测数据的准确性和全面性，促使高填方路基沉降动态控制技术的顺利实施[8]。

（1）随着环境、地理、气候条件的不同，各高填方路基的特征存在一定差异，应严格按照工程环境条件、地形地貌特征、技术特征等实际工况，制定科学的监测方案。

（2）高填方路基沉降观测中最常用、最核心的观测设备是沉降板，它能够较为直观、精确地显示监测部位路基沉降变形的程度，科学、准确地对监测部位的沉降情况实施综合评估;针对地质情况相对复杂的位置，还要结合具体情况设置孔隙水压力计、应变片以及测斜管等监测设备。

（3）监测频率：1）填筑高度和设计堆载预压高度相近时，应填一层测一次;2）填筑阶段停工时，应7天监测一次;3）堆载预压阶段，初期：7天一次;中期：10天1次;后期：14天1次;4）路面铺设阶段，铺一层监测1次;5）使用阶段，初期：14天1次，后期：30天1次。

（4）动态沉降监测的精度、等级因沉降幅度不同存在明显差异。轻微沉降路段或进入加载预压后期、运营期等，监测等级为二级水准精度;施工阶段、堆载预压前期，其精度为三级或四级水准精度。

（5）按照不同位置高程控制点的观测数据，分析高填方路基各数值变化情况及相关性，主要观测数值有沉降速率、载荷大小、堆载时间等，绘制相关的变化曲线，分析高填方路基的状态，如图2及表1所示。

6 结论

该文依据具体项目施工工况，总结了高填土路基施工过程中的质量控制措施，并综合使用了经济、技术、管理手段，有效提高了工程项目施工质量。高填方路基在公路工程项目建设中应用广泛，为保障施工质量，创造良好的车辆通行环境，还须进一步加强此方面的实践探究，为路基填筑的质量控制提供借鉴。

参考文献

[1]刘俊爱. 高填方路基施工技术及质量控制分析[J]. 四川建材， 2022（4）： 121+131.

[2]周君波. 加筋格宾挡土墙加固高填方陡边坡路基施工技术应用[J]. 四川水利， 2022（2）： 109-113+167.

[3]李文玺， 梁慧， 蔡乾东. 成武高速公路复合式路面反射裂缝多重防治技术的应用[J]. 交通世界（建养. 机械）， 2015（10）： 30-31.

[4]李二新， 蔡乾东， 徐玮， 等. G247线文九路白改黑加铺罩面反射裂缝防治技术[J]. 公路交通科技（应用技术版）， 2016（12）： 9-11.

[5]李荣文， 黄智雄， 王玉松， 等. 公路软基地段高填方路基施工技术探讨[C]//. 2021年全国土木工程施工技术交流会论文集（下册）， 2021： 185-188.

[6]曹玉菲. 浅谈公路工程中高填方路基施工技术[C]//. “决策论坛——经营管理决策的应用与分析学术研讨会”论文集（下）， 2016： 260+262.

[7]李榮文， 黄智雄， 王玉松， 等. 公路软基地段高填方路基施工技术探讨[C]//. 2021年全国土木工程施工技术交流会论文集（下册）， 2021： 185-188.

[8]郑明强， 高建平.  高填方路基沉降变形预测及控制标准分析[C]//. 2020万知科学发展论坛论文集（智慧工程二）， 2020： 224-231.