郭建強(qiáng)

摘? 要：近年來，高填方填石路基施工技術(shù)在我國(guó)高速公路工程領(lǐng)域中被廣泛應(yīng)用，取得了良好的成效。但常見高填方路基病害直接影響后期運(yùn)營(yíng)的服務(wù)質(zhì)量、影響行車舒適、行車安全;病害處理較復(fù)雜、病害處理費(fèi)用高。本文主要介紹了實(shí)際施工中采用相關(guān)預(yù)防病害的措施方法，設(shè)計(jì)、施工相配合，理論與實(shí)踐相結(jié)合，以真實(shí)的案例為相關(guān)工程施工建設(shè)提供參考依據(jù)。

關(guān)鍵詞：高填方? 路基? 病害? 施工控制

中圖分類號(hào)：U416.1? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1674-098X（2021）05（b）-0014-03

Construction Control of Common Diseases of High Fill Rock Fill Subgrade

GUO Jianqiang

（CCCC Fourth Highway Engineering Co.， Ltd.， Beijing， 100020? China）

Abstract： In recent years， the construction technology of high fill rock fill subgrade is widely used in the field of Highway Engineering in China， and has achieved good results. However， the common high fill subgrade diseases directly affect the service quality， driving comfort and safety of the later operation; The disease treatment is complex and the cost of disease treatment is high. This paper mainly introduces the measures and methods of disease prevention in the actual construction， the coordination of design and construction， the combination of theory and practice， and the real case to provide reference for the construction of related projects.

Key Words： High fill;Subgrade; Disease; Construction control

高填方路堤是基建工程中的常見構(gòu)筑物，是根據(jù)設(shè)計(jì)指定的位置和相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范來修建的。修建完成后，在施工過程及運(yùn)營(yíng)中，要求其具有足夠的安全性、實(shí)用性，如何確保其滿足正常的功用要求，施工過程控制是關(guān)鍵。

1? 工程概況分析

新建貴陽至黃平的高速公路，雙向六車道標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)，其設(shè)計(jì)速度為100km/h。其中主線K112+000-K112+300段為整體式路基，標(biāo)準(zhǔn)路基寬度33.5m+主線左幅預(yù)留遠(yuǎn)景規(guī)劃匝道漸變加寬0～10.2m）。本標(biāo)段內(nèi)路基挖方與隧道開挖的石方棄方量大，項(xiàng)目在前期策劃、初步設(shè)計(jì)階段根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)填方高度、結(jié)合地形條件，將此處原擬建的林場(chǎng)大橋變?yōu)樘罘铰坊?。?jīng)方案比較，填方路基滿足安全、經(jīng)濟(jì)（施工或投資成本低）、消化廢棄方、適應(yīng)當(dāng)?shù)爻Ｄ甓嘤戥h(huán)境下作業(yè)等方面的優(yōu)勢(shì)。本段路基設(shè)計(jì)填高52m、部分位置原地面橫坡為1∶1～1∶2，為高填（陡）路堤（設(shè)計(jì)說明中明確“當(dāng)路基填土高度大于20m時(shí)，定為高填方路基;高度大于20m ，且原地面橫坡陡于1∶2.5時(shí)，定為高陡路堤”）。

高填方路堤具有填高大;填筑斷面積大;施工質(zhì)量控制較復(fù)雜;路堤填筑體沉降期相對(duì)較長(zhǎng)，且沉降量大等特點(diǎn)。其在施工后或運(yùn)營(yíng)過程中，隨著路堤本體自重及行車的反復(fù)荷載作用下往往會(huì)出現(xiàn)沉降所引起的直觀病害現(xiàn)象。為避免或減少病害，高填方填石路基在設(shè)計(jì)及施工過程中，應(yīng)該做好預(yù)防控制措施，意義非常重大。

2? 高填方路基常見病害及處理措施

2.1 常見病害

常見病害有路基下沉、路基縱向與橫向開裂、路基滑動(dòng)、邊坡滑塌等。

2.2 病害產(chǎn)生原因

（1）水文、地質(zhì)、地形條件方面：調(diào)查不夠詳細(xì);

（2）設(shè)計(jì)方面：設(shè)計(jì)時(shí)未進(jìn)行高填方填筑體的穩(wěn)定性試算，未對(duì)填筑體沉降量進(jìn)行設(shè)計(jì)，未對(duì)防護(hù)、支擋、排水設(shè)施進(jìn)行主要設(shè)計(jì)。

（3）施工方法方面：填筑順序有誤或填筑厚度不滿足試驗(yàn)段參數(shù)、壓實(shí)度不足、填挖交接未挖臺(tái)階、路基填料質(zhì)量差等。

2.3 病害處治的方法

應(yīng)該結(jié)合路基病害的主要原因、根據(jù)病害情況進(jìn)行具體分析，綜合選擇適宜的處理方法。常見的處治方法有換填土法、固化劑法、粉噴樁法、灌漿法、強(qiáng)夯法、擠密法、加筋法等。

3? 本工程高填方填石路基施工，預(yù)防常見病害所采用的措施方法

3.1 設(shè)計(jì)階段預(yù)防措施方法

3.1.1 一般高填方路基

結(jié)合對(duì)已建項(xiàng)目調(diào)查，一些高填方路堤發(fā)生了較大的沉降變形，進(jìn)而造成的路面出現(xiàn)縱、橫向開裂等問題，路基壓實(shí)度不足是造成此問題的主要原因。介于高填方地段自然沉降和差異沉降大的特點(diǎn)，對(duì)于填土高度≥20m的高填方路基采取措施如下。

（1）如果基底土質(zhì)松散，地基承載力相對(duì)較低，則應(yīng)采用性能好的壓路機(jī)進(jìn)行補(bǔ)壓來增強(qiáng)地基土的承載力。

（2）路床范圍內(nèi)設(shè)置兩層鋼塑土工格柵加筋層（60cm、120cm處）。鋼塑土工格柵拉伸屈服力不小于100kN/m，屈服伸長(zhǎng)率不大于3%，焊點(diǎn)極限剝離力不小于100N，土工格柵在坡面處反包于上層填土中，反包長(zhǎng)度2m，沿路線縱向結(jié)合部應(yīng)重疊0.5m。

（3）強(qiáng)夯補(bǔ)強(qiáng)層間距為6m，最上一層為路床底面，依次反算出每層強(qiáng)夯補(bǔ)強(qiáng)面標(biāo)高，對(duì)于鋪設(shè)土工格柵層面附近的強(qiáng)夯處理可稍作調(diào)整，先進(jìn)行強(qiáng)夯后再鋪設(shè)土工格柵，防止因強(qiáng)夯造成土工格柵的破壞。

（4）對(duì)路堤中心（或邊坡）填高≥20m 的路段，按照規(guī)范要求進(jìn)行工點(diǎn)設(shè)計(jì)，進(jìn)行穩(wěn)定性分析和驗(yàn)算，確定路基地基處理、橫斷面型式、支擋加固和填料類型等措施。

（5）對(duì)斜坡上填筑的高路堤，則根據(jù)邊坡填土高度和厚度考慮對(duì)原地面開挖臺(tái)階并酌情設(shè)置鋪設(shè)土工格柵加筋層的方案，若路段廢方較大，則考慮中部平臺(tái)加寬、下部進(jìn)行超填反壓的方案[1]。

（6）高填方路基應(yīng)集中力量，優(yōu)先進(jìn)行安排施工，在修筑路面前宜有不少于1個(gè)雨季的自然沉降期。即，最好能提早完成沉降。

3.1.2 高填（陡）路堤

本路線高路堤大多位于山間洼地中，為確保路基安全，針對(duì)該路段地質(zhì)條件、路基填料及地面橫坡等情況，設(shè)計(jì)中將通過穩(wěn)定性驗(yàn)算進(jìn)行綜合設(shè)計(jì)和動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)。同時(shí)根據(jù)地基土的土質(zhì)類別、層位和物理力學(xué)性質(zhì)以及地基土承載力等進(jìn)行綜合分析計(jì)算。為提高路堤的強(qiáng)度、穩(wěn)定性[2]，將采取如下措施。

（1）改善基底條件：對(duì)填土高度較高，基底強(qiáng)度不足以承載路基的路段，對(duì)基底進(jìn)行處理。

（2）路堤加筋措施：對(duì)高邊坡路堤，在路堤中部、下部及路床設(shè)置土工格柵加筋處理，目的是為了增加路堤本身的整體穩(wěn)定性，也可以將應(yīng)力進(jìn)行擴(kuò)散。

（3）設(shè)置支擋結(jié)構(gòu)物：陡坡路堤，進(jìn)行開挖臺(tái)階，并設(shè)置土工格柵;應(yīng)根據(jù)水文地質(zhì)、路基穩(wěn)定性計(jì)算結(jié)果等研判數(shù)據(jù)，還需在路基坡腳設(shè)置護(hù)腳墻或抗滑樁支擋結(jié)構(gòu)物等防滑措施。

（4）強(qiáng)夯壓實(shí)：為提高路基壓實(shí)度，采用重型壓路機(jī)進(jìn)行壓實(shí)，并采用強(qiáng)夯壓實(shí)手段增強(qiáng)補(bǔ)壓。為防止不均勻沉降導(dǎo)致路面開裂，在上路床設(shè)置土工格柵。

（5）加強(qiáng)排水設(shè)施（基底設(shè)置碎石盲溝）及邊坡防護(hù)設(shè)計(jì)。

（6）施工中應(yīng)注意觀測(cè)路堤填筑過程中的地基變形趨勢(shì)，對(duì)路堤施工實(shí)施動(dòng)態(tài)監(jiān)控，確保安全。

3.1.3 路基填挖交界及過渡段采取措施

（1）路基填挖交界處，由于填方會(huì)產(chǎn)生沉降，往往導(dǎo)致填挖交界處路基產(chǎn)生開裂，為了防止或減緩填挖交界處路基開裂，在挖方的填挖交界處采取了加筋（土工格柵與鋼塑土工格柵）補(bǔ)強(qiáng)措施，具體補(bǔ)強(qiáng)措施需單獨(dú)設(shè)計(jì)。

（2）填挖交界結(jié)合部過渡區(qū)的填料質(zhì)量要求適當(dāng)提高（以挖方中的石渣、碎石為主），應(yīng)先按填筑層厚度挖臺(tái)階。嚴(yán)禁傾填，嚴(yán)格分層填筑。

（3）當(dāng)結(jié)合部的原坡面有地下水出露時(shí)，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)置截、排水盲溝，防止其滲透至填挖面處。截水、排水盲溝鋪防滲土工布[3]。

3.2 施工階段預(yù)防措施方法

3.2.1 施工準(zhǔn)備

測(cè)量放線進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)查看、熟悉理解設(shè)計(jì)圖紙、編制施工方案、編制高填方填石路堤預(yù)防常見病害專項(xiàng)方案、宜優(yōu)先安排施工（爭(zhēng)取路基土體自然沉降結(jié)束或滿足工后沉降要求），比選填料等準(zhǔn)備工作。

3.2.2 進(jìn)行填筑試驗(yàn)段，總結(jié)施工參數(shù)

93區(qū)，松鋪系數(shù)50cm、壓實(shí)厚度44.6cm、沉降差2mm、孔隙率24%、壓實(shí)（1遍靜壓+3遍強(qiáng)振+1遍靜壓）;94區(qū)，松鋪系數(shù)40cm、壓實(shí)厚度35.4cm、沉降差2mm、孔隙率21%、壓實(shí)（1遍靜壓+4遍強(qiáng)振+1遍靜壓）;沉降差、空隙率的檢測(cè)結(jié)果符合相關(guān)要求。自檢評(píng)價(jià)意見為合格，通過首件總結(jié)，能夠指導(dǎo)后續(xù)路基填筑施工[4]。

3.2.3 進(jìn)行基底處理

本段高填方填石路堤，首先進(jìn)行地面的處理，清除表土至地基天然基石，后夯（壓）實(shí)基底。地基承載力均驗(yàn)收合格，滿足設(shè)計(jì)要求。

3.2.4 施作排水系統(tǒng)

基底施工碎石盲溝;菱形骨架設(shè)置擋水沿，坡面分級(jí)平臺(tái)施工設(shè)置平臺(tái)擋水墻，每級(jí)平臺(tái)匯水通過急流槽排水至路堤邊溝。施工期間，及時(shí)在填筑層設(shè)置臨時(shí)排水設(shè)施（擋水坎+坡面排水溝），防止大量雨水進(jìn)入路基體，產(chǎn)生滯水[5]。

3.2.5 及時(shí)施作防護(hù)，確保填筑一級(jí)防護(hù)一級(jí)

菱形骨架（漿砌片石）+骨架內(nèi)噴播植草。

3.2.6 陡坡臺(tái)階處理

陡坡路堤段填筑前，在原地面開挖臺(tái)階，臺(tái)階寬度應(yīng)不小于2m，并設(shè)2%～4%傾向內(nèi)側(cè)的橫坡。（1）當(dāng)?shù)孛鏅M坡陡于1∶5或1∶2.5 范圍，原地面開挖向內(nèi)傾斜2%～4%的臺(tái)階（臺(tái)階寬度不小于2m）。（2）當(dāng)?shù)孛鏅M坡陡于1∶2.5 且填方高度大于8m時(shí)，原地面開挖向內(nèi)傾斜2%～4%的臺(tái)階（臺(tái)階寬度≥2m）;路堤范圍內(nèi)設(shè)置2～3層雙向塑料土工格柵，路床范圍內(nèi)設(shè)2層雙向鋼塑土工格柵;避免路堤不均勻沉降[6]。

3.2.7 鋪筑接縫處理

路基填筑施工中按照“三階段、四區(qū)段、八流程”的工藝組織施工。兩施工作業(yè)面的交接處，非同時(shí)填筑時(shí)，則應(yīng)將先填筑的路段按1∶1坡度分層留臺(tái)階;若兩路段同時(shí)鋪筑，則應(yīng)分層搭接填筑，其搭接長(zhǎng)度應(yīng)≥3.0m。

3.2.8 填筑壓實(shí)機(jī)械

嚴(yán)格按照試驗(yàn)段施工參數(shù)分層滿寬填筑、采用33T單鋼輪振動(dòng)壓路機(jī)分層壓實(shí);采用20t夯錘對(duì)路基進(jìn)行補(bǔ)壓或補(bǔ)夯，強(qiáng)夯（見圖1）補(bǔ)強(qiáng)層間距為6m，最上一層為路床底面，從上向下設(shè)置強(qiáng)夯層厚度;采用液壓夯機(jī)對(duì)箱涵臺(tái)背回填層進(jìn)行壓實(shí)。

3.2.9 填筑層壓實(shí)檢驗(yàn)

壓實(shí)度（孔隙率）與沉降差雙控（見圖2）。

3.2.10 沉降、位移觀測(cè)

成立觀測(cè)專項(xiàng)小組，專人定期進(jìn)行路堤變形與穩(wěn)定性動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)。第三方監(jiān)測(cè)單位（具有相關(guān)資質(zhì)的）實(shí)時(shí)進(jìn)行監(jiān)控。觀測(cè)過程規(guī)范、精準(zhǔn)，結(jié)果滿足設(shè)計(jì)預(yù)期。

施工現(xiàn)場(chǎng)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求，科學(xué)組織、規(guī)范施工。充分將設(shè)計(jì)的理論付諸于實(shí)踐。本段高填方填石路基經(jīng)過上述措施方法的施工，各項(xiàng)指標(biāo)均符合要求，經(jīng)驗(yàn)收合格，已交工。

4? 結(jié)語

高填方填石路基在施工階段應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)及規(guī)范進(jìn)行作業(yè)施工，結(jié)合類似工程的實(shí)踐案例，揚(yáng)長(zhǎng)避短，過程中通過一系列的預(yù)防措施、工藝控制，避免和減少質(zhì)量通病，可保證路堤施工質(zhì)量。及時(shí)將施工數(shù)據(jù)進(jìn)行整理、總結(jié)，為后續(xù)相關(guān)工程的施工、設(shè)計(jì)提供重要的參考價(jià)值，用以提高公路、鐵路、房建、民航等基建工程的使用質(zhì)量與壽命。

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