張康康 韓祥房

摘要：我國(guó)近年來(lái)在高速公路路基施工技術(shù)方面得到了跨越式進(jìn)步。作為我國(guó)基礎(chǔ)建設(shè)的重要組成部分，工程建設(shè)所面臨的地形、地質(zhì)條件也日趨復(fù)雜，必然會(huì)出現(xiàn)許多高填方和軟弱地基，這就不可避免的出現(xiàn)高填方涉及的諸如填筑期間或工程完工后沉降量偏大等問題，產(chǎn)生后續(xù)一系列諸如路面開裂、破損、橋頭跳車等病害。

關(guān)鍵詞：高速公路；軟基；高填方路基；

作為我國(guó)建筑施工的重要部分，隨著城市化進(jìn)程的不斷加深，在新形勢(shì)下，高速公路的建設(shè)面臨著更高的要求和更大的挑戰(zhàn)。本文將通過幾個(gè)方面闡述目前高填方路基產(chǎn)生沉降問題的原因，并根據(jù)實(shí)際項(xiàng)目案例分析解決措施。

一、高填方路基質(zhì)量問題產(chǎn)生的原因分析

第一，路基基底處理方案選擇不合理。就目前我國(guó)高速公路施工來(lái)看，在進(jìn)行路基設(shè)計(jì)的過程中，不僅沒有根據(jù)實(shí)際情況全面分析高填方路基的實(shí)際特點(diǎn)，而且也沒有根據(jù)路基基底的實(shí)際情況做出合理方案，從而使路基的沉降量沒有得到有效把控，其穩(wěn)定性也大打折扣[1]。在高速公路的實(shí)際施工中，由于路基施工內(nèi)容冗雜，涉及范圍較廣，因此設(shè)計(jì)人員不僅要對(duì)路基的上層狀況進(jìn)行全面的檢查，還要全面分析路基下的基礎(chǔ)地層情況，合理規(guī)劃基底處理方案、適時(shí)跟蹤，并及時(shí)會(huì)同業(yè)主、施工單位解決可能產(chǎn)生的問題。從而使軟弱地基對(duì)路基結(jié)構(gòu)的負(fù)面影響降到最低。

第二，路基施工工藝不規(guī)范、填料選擇不合理。高填方路基的施工技術(shù)相較于其他路基施工技術(shù)，其特殊性更強(qiáng)，受到多重因素的制約；必須要對(duì)每一項(xiàng)施工環(huán)節(jié)進(jìn)行有效，全面的檢查。在進(jìn)行高填方路基的填方作業(yè)時(shí)，要對(duì)每一層的填筑高度進(jìn)行嚴(yán)格控制，使填筑的厚度保持在合理的范圍內(nèi)[2]。如果填筑的厚度超出了規(guī)定的要求，壓實(shí)度無(wú)法達(dá)到設(shè)計(jì)及規(guī)范要求，必然會(huì)對(duì)路基的質(zhì)量造成影響，甚至出現(xiàn)不均勻沉降，導(dǎo)致路面變形。

同一段路基使用不同種填料，填料性質(zhì)各不同，密度不均勻，導(dǎo)致沉降速率不同，也是最終導(dǎo)致整段路基不均勻沉降的重要原因。

第三，排水不徹底。路基施工前及施工過程中未認(rèn)真設(shè)置縱、橫向排水系統(tǒng)或工后排水不暢，使得路堤長(zhǎng)期浸泡，使得路基基底承載力下降，從而導(dǎo)致不均勻沉降發(fā)生。

第四，高填方路堤未優(yōu)先安排施工，未留足夠的時(shí)間施工及沉降。施工過程中沉降觀測(cè)、工后沉降觀測(cè)重視程度不足。

二、工程概況

某工程項(xiàng)目K2+720～K2+965、支線LK0+550.000～LK0+646.3段，最大填高為8.3米，其中LK0+601～LK0+646.3段與橋臺(tái)相接，臺(tái)背回填高度7.8米。施工前為水稻田地，常年積水，淤泥層較厚（50-80cm），特征灰色～灰黑色，夾有機(jī)質(zhì)，粘粒含量高；稍有光滑，干強(qiáng)度低，韌性低；壓縮性大，土質(zhì)承載力較弱，為軟土地段高填方路基。

三、應(yīng)用措施

本項(xiàng)目高填方路基位于軟基地段，應(yīng)充分考慮路堤填筑荷載引起的軟基滑動(dòng)破壞的穩(wěn)定性問題和沉降問題。因此采用何種辦法改善路基基底，使其滿足高填方路基的要求，是高填方路基施工技術(shù)的關(guān)鍵。施工時(shí)要嚴(yán)格分層填筑，控制分層的厚度，并充分壓實(shí)。應(yīng)考慮填土路基早開工，避免填筑速度過快，路面基層施工時(shí)應(yīng)盡量安排晚開工，以使高填方路基有充分的沉降時(shí)間。在軟弱地基上進(jìn)行高填方路基施工時(shí)，除對(duì)軟基進(jìn)行必要的處理外，從原地面以上1～2m高度范圍內(nèi)不得填筑細(xì)粒土，應(yīng)填筑硬質(zhì)石料，并用小碎石、石屑等材料嵌縫、整平、壓實(shí)。

（一）路基基底處理以及排水工作

在工程實(shí)際開展之前，施工人員首先要對(duì)施工區(qū)域開展徹底的清理工作，將淤泥和廢水進(jìn)行全面清理，從而使路基基底的質(zhì)量得到有效保障，避免其承載力不滿足要求。對(duì)路基基地范圍內(nèi)的垃圾、障礙物、淤泥等不良土壤以及原地面以下100～300mm內(nèi)的草皮、農(nóng)作物根系和表土要予以清除。

路基最怕水，在開展清理工作過程中，合理規(guī)劃并疏通路基兩側(cè)縱橫向排水系統(tǒng)并設(shè)置盲溝，確保排水暢通，保障淤泥、積水可以得到徹底的清理?；浊謇砩疃戎敝翝M足基底承載力要求，部分區(qū)域要采取換填或改良土等措施，并壓實(shí)至規(guī)定的壓實(shí)度，為后續(xù)的施工打下基礎(chǔ)。

（二）嚴(yán)格控制填筑材料

路基的填筑材料必須要基于嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)填筑材料的檢測(cè)是必不可少的一個(gè)施工環(huán)節(jié)，利用CBR數(shù)值對(duì)其進(jìn)行量化。合適的路基填料是路基穩(wěn)定、減少沉降的重要保證。本項(xiàng)目隧道洞碴儲(chǔ)量豐富，石質(zhì)堅(jiān)硬，可用于高路堤填筑。通過檢測(cè)，填料的滲水性較好，具有較好的強(qiáng)度與水穩(wěn)性；填料均勻密實(shí)、填料性質(zhì)一致、強(qiáng)度高；液限不大于50，塑性指數(shù)不大于26，可直接用作路基填筑的填料。

施工過程中一旦發(fā)現(xiàn)不合格的填料或者填料中混入腐殖土、建筑垃圾、淤泥質(zhì)土等劣質(zhì)土?xí)r，由于這些劣質(zhì)土抗水性差、強(qiáng)度低等原因，不能將其運(yùn)用到高速公路的軟基地段施工作業(yè)中，嚴(yán)格對(duì)其進(jìn)行有效清理，防止路堤后期出現(xiàn)沉陷破壞及塑性變形。

（三）控制路基壓實(shí)強(qiáng)度

作為填方路基施工當(dāng)中的重要部分，壓實(shí)工程對(duì)其質(zhì)量具有直接影響，不可以一位追求壓實(shí)強(qiáng)度，而使用噸位較大的壓路機(jī)。反之，也不可以利用噸位不足的壓路機(jī)，否則會(huì)造成壓實(shí)度沒有達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

首先應(yīng)進(jìn)行試驗(yàn)段測(cè)試，確定鋪筑厚度、碾壓遍數(shù)、壓實(shí)功率、最佳含水量等技術(shù)參數(shù)，為正常施工提供技術(shù)支撐。攤鋪時(shí)，應(yīng)盡量使粗細(xì)粒分布均勻，避免出現(xiàn)粗或細(xì)集料集中塊區(qū)，保證路基填料有較好的密實(shí)度。同時(shí)為保證邊坡的壓實(shí)，路基每側(cè)需加寬30～50cm，做到邊坡表層與填方主體同時(shí)施工，均勻壓實(shí)。

施工過程中嚴(yán)格進(jìn)行壓實(shí)度的試驗(yàn)檢測(cè)環(huán)節(jié)的工作。每填完一層由專業(yè)人員負(fù)責(zé)進(jìn)行檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)壓實(shí)度不合格的情況，及時(shí)采取適當(dāng)?shù)拇胧┻M(jìn)行處理，必要時(shí)采用強(qiáng)夯處理，確保路基的填筑壓實(shí)符合設(shè)計(jì)要求；

（四）重視新老技術(shù)應(yīng)用與結(jié)合

第一、高壓旋噴樁工藝（橋頭路堤地基處理）

其主要原理是通過在高壓旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下的噴嘴將水泥漿噴入到土層當(dāng)中，使其于土體混合，形成連續(xù)搭接的水泥加固體，從而為路堤基底的穩(wěn)定性提高保障。

LK0+601～LK0+646.3段與橋臺(tái)相接，臺(tái)背回填高度7.8米，原施工圖軟土地基處理方案為高真空井點(diǎn)降水+強(qiáng)夯，現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查該路段河水水位較高，淤泥層較厚，強(qiáng)夯施工質(zhì)量恐難以保證，因此通過業(yè)主、設(shè)計(jì)院、施工、監(jiān)理單位協(xié)商、并經(jīng)過專家論證，該路段變更為高壓旋噴樁基處理。高壓旋噴樁按正方形布置，旋噴樁漿液采用強(qiáng)度等級(jí)42.5普通硅酸鹽水泥，水灰比1.0，水泥摻量200Kg/m，樁體28d無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度不小于1.5Mpa，單樁承載力不小于200KN，復(fù)合地基承載力不小于150Kpa。

第二、沖擊碾壓補(bǔ)強(qiáng)壓實(shí)（適合于高填方填筑）

沖擊碾壓可減少路堤的工后沉降，提高路基的穩(wěn)定性與抗變形能力。沖擊壓實(shí)路段，路基填筑材料及方法與一般路段相同，并經(jīng)試驗(yàn)檢測(cè)達(dá)到規(guī)范要求后方可進(jìn)行。沖擊壓實(shí)范圍路基基底至路床以下60cm，頂層按2～3m控制一次沖擊碾壓，其他部分每3～4m分層一次沖擊碾壓。

沖擊碾壓時(shí)，沖擊能量不小于25KJ，壓實(shí)寬度2x1000mm，工作速度10～15km/h，有效壓實(shí)厚度1.0m，壓實(shí)影響深度3～4m。通過現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際測(cè)量數(shù)據(jù)分析，進(jìn)行檢驗(yàn)性補(bǔ)壓時(shí)，沖碾10遍以上，路堤沉降量3～4cm。

（五）重視路堤兩側(cè)排水設(shè)施的同步施工

做好兩側(cè)排水設(shè)施，以便雨后能迅速排除積水，自流和強(qiáng)排相結(jié)合，做好路基防雨水沖刷措施，在路基頂面兩側(cè)設(shè)置擋水埂，在路基表面坡度低洼處邊坡設(shè)置砂袋流水槽，將雨水排出路基范圍，避免雨水沖刷路基邊坡。

（六）加強(qiáng)沉降控制意識(shí)

設(shè)定專人加強(qiáng)路基填筑過程中沉降觀測(cè)以及工后沉降觀測(cè)工作，繪制沉降曲線圖，并進(jìn)行分析，以確定沉降是否滿足設(shè)計(jì)要求。

根據(jù)設(shè)計(jì)要求觀測(cè)斷面設(shè)置在1#（K2+815）、2#（K2+935）、3#（LK0+600）、4#（LK0+645），每個(gè)斷面設(shè)觀測(cè)點(diǎn)三處，在路基填筑前根據(jù)基點(diǎn)的標(biāo)高及基線的方位用儀器測(cè)定出測(cè)點(diǎn)的初始位置，并作好記錄；邊樁及沉降板在施工期間一般每填筑一層應(yīng)進(jìn)行一次觀測(cè)，如果兩次填筑間隔較長(zhǎng)時(shí)，每三天至少觀測(cè)一次，當(dāng)沉降速率滿足設(shè)計(jì)沉降速率后可進(jìn)一步填筑，否則地基沉降處于不穩(wěn)定狀態(tài)，應(yīng)立即采取措施進(jìn)行處理，待路基穩(wěn)定后方可繼續(xù)填筑。

路基填筑達(dá)到設(shè)計(jì)要求高度后，對(duì)路基進(jìn)行工后沉降觀測(cè)。在前三個(gè)月內(nèi)，每15天觀測(cè)一次，三個(gè)月～六個(gè)月內(nèi)每1個(gè)月觀測(cè)一次。并根據(jù)觀測(cè)數(shù)據(jù)繪制沉降曲線圖，從下圖中可以看出，路基的沉降速率在初期較大，之后沉降速率趨緩，約半年后，路基沉降趨于穩(wěn)定。

四、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，軟基地段高填方路基施工覆蓋面積較廣泛，工序具有繁瑣的特點(diǎn)，得到了社會(huì)的廣泛重視。施工企業(yè)應(yīng)當(dāng)立足于工程發(fā)展的實(shí)際，不斷總結(jié)施工經(jīng)驗(yàn)，選擇合理的施工方式，嚴(yán)格控制影響軟基地段高填方路基穩(wěn)定性的各種不利因素，以提高公路使用年限，獲得更好地經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益。

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（作者單位：浙江省大成建設(shè)集團(tuán)有限公司）