试议填方高速公路高填方路堤施工技术与质量制约

摘要：本文根据工程施工监理实践中的经验数据以及相关文献，阐述了高速公路高填方路堤的施工技术及质量控制措施。
关 键 词：高速公路；高填方路堤；施工技术；质量控制
1 前言
路基是公路的重要组成部分,是公路的基础。路基工程质量的好坏直接影响路面甚至整个公路的使用效果。要使公路具有足够的强度、整体稳定性和水稳定性,高填方路堤施工过程的质量监理尤为重要。众所周知,高等级公路路基的设计和施工均有别于一般公路。其中显著的特点之一为高填或深挖的路基增多,尤其在山丘区。
济南至广州国家高速公路江西鹰潭至瑞金段建设项目D监理合同段长65.167公里，位于山岭重丘区，高填和深挖路基分布较多，本文将就高填方路堤施工技术及质量控制措施展开讨论。

2 高填方路堤施工工艺

高填方路基施工常采用挖掘机及装载机装车，大吨位自卸汽车运输；采用分层填筑、分层压实的施工方案。
1.施工前先填筑试验段。施工前选择一长度不小于200 m的填方地段作为试验段，以取得压实设备的类型、最佳组合方式、碾压遍数及碾压速度、工序、每层材料的松铺厚度、材料的含水量等有关数据以指导施工。

2.施工前准备工作：人员、材料及机械设备准备、路基放样、路基清表、路基填前碾压。

3.填方区上料：按每层松铺30cm厚度计算卸料密度，由远及近进行卸料，一层料卸完后，即停止卸料，进入摊铺和整平阶段。
4.填方的整平：按层厚30cm的松铺厚度、采用自重30 t以上大型履带式推土机初步摊平，再用平地机进行精平，并按照设计的横坡施工，以利于排水。对机械无法到达边角处采用人工找平。
5.填方的碾压：碾压采用振动式压路机，压路机的行驶速度控制在4 km／la之内，先静压一遍，然后振动压实三遍，最后再静压赶光。碾压时直线段由两侧向中间，小半径曲线段由内侧向外侧，纵向进退式进行，横向接头重叠0．4 m～0．5 m，纵向碾压轮迹重叠1 m～1．5 m，碾压不到之处，用小型机械配合夯实。做到无漏压，无死角，确保碾压均匀。

3 高填方路基施工的新技术、新工艺

3.1 强(重)夯技术在高填方路基施工中的应用

1.强夯原理。地基处理的目的是改善土的性质和结构，减小土的渗水性、压缩性，控制其湿陷性的发生。强夯法就是针对湿陷性黄土的特性，采用起重机将大吨位的夯锤提升到一定高度，使其自由下落，通过对地基施加很大的冲击能，使地基强度提高，土的压缩性降低，消除黄土的湿陷性，以达到地基加固的目的。重锤冲击致使土颗粒破碎或产生水间的相对移动，使微结构破坏，从而使孔隙中气体迅速排出或压缩，孔隙体积减小，从而形成较密实的土体结构。
2.施工方法。a，原地面采用强夯处理。对Ⅱ级自重湿陷性黄土路段或填方大于8 ITI路段采用强夯处理，强夯单点夯击能大于1 000kN·m，采用1．6倍锤径左右的点距，以梅花形夯击，单点夯击次数第一遍不少于4击，第二遍不少于5击；以最后2击平均沉落量小于5 era控制单点夯击次数；第三遍采用夯击能为500kN·m满面夯实，每点夯击3击～4击，处理范围为路基坡脚以外3m内。b．重夯施工。每填筑3 m高路基，进行重锤满面夯实一次。重锤施工单点夯击能600kN·M，以最后一击夯沉量小于2cm控制单点夯击次数。
3.强(重)夯施工检验和质量控制。a．将地表杂草、树根、腐殖土清除干净，原地面推平后压实并测量原地面压实度。b．在整平场地上，按夯点布置图布置夯点，夯点位置应准确测放，标明位置，方可施工。C．夯前应对锤重及落距进行标定，夯击时严格按照设计确定参数及标准进行。d．现场使用S3水准仪测量夯沉量，同时做好强夯过程中的测量记录工作。
4.强夯处理结论。Et．土的天然含水量在低于塑限含水量的1％～3％，且接近最佳含水量时，强夯效应最好。b．湿陷性黄土夯实到一定程度，夯实遍数对加固深度影响较小。c．在夯沉量满足要求的情况下，可消除黄土湿陷性，达到加固地基的目的。

3.2 土工格栅在高填方路基施工中的应用

土工格栅是以聚丙烯、高

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密度聚乙烯为原料，经特别的挤压、成板、冲孔过程后再纵向、横向拉伸而制成，均匀荷载分布，具有较高的双向拉伸模量和抗拉强度，较高的抗机械破坏能力、耐久能力。土工格栅运用在路基纵向填挖交界处及地面坡度陡于1：3．0路段处，其加铺在路床顶及路床顶以下150cm处，每幅土工格栅相接部位重叠复压20cm，并用锚钉加固，其间距为1 m，均匀分布。土工格栅有提高路基整体稳定性，防止路面反射裂缝，延缓反射裂缝的发生和发展，增强路基承载力，延长路基使用寿命，施工省时省力等作用。土工格栅由于其具有优良的抗拉力学特性、稳定的质量和施工方便等特点，近年来已被广泛应用在公路工程建设领域。在我国公路建设中，更多地选用土工格栅来进行高填方路基的整体稳定性加固，有效地改善了高填方路基整体失稳的技术难题。目前土工格栅不仅用于路基工程，而且在大中小修路面工程中得到了广泛的运用，其效果良好。

4 高填方路堤施工质量控制

由于高填方路堤施工要比普通低填方路堤复杂的多，对其质量控制的具体措施如下。
1.对填料粒径、填层厚度和填筑宽度进行严格控制。严格控制填料的粒径(最大粒径不应超过400mm)，对运输到构皮腾大填方的土石方进行控制，施工现场设置爆破作业人员对粒径偏大的石料进行改小工作，当每层初平完成后，要对填层厚度进行检查，以确保每层填筑的厚度控制在80cm之内(因构皮腾大填方压实机械中采用冲击压路机，故层厚控制在80cm以内)，当发现超厚现象时，要立即采取相关措施减薄。采用推土机初铺时，摊铺的宽度比设计宽度加大50cm，来保证路基边部压实。
2.采用强夯施工处理高填方路堤的基底。经多次现场调研并根据材料料源和工期综合因素决定取消原设计中填方体内设置的土工格栅和碎石盲沟，从消水洞位置在洼地底部土基上设置5(深)× 3(宽)米沿道路纵向的主盲沟，以降低基底水位，支盲沟间距为12米，尺寸为200×400cm，按l：0．5的坡比放坡，坡脚设置反压护道平台，采用强夯方案处理岩溶洼地亚粘土，在清理平整施工场地后，在亚粘土表面铺设2m厚碎石垫层，碎石垫层粒径不大干40mm，含泥量≤5％，地层宽出路基边脚2m，同时标出第一遍夯点位置，测量场地高程，在标出夯点位置进行强夯，按照规定的夯吉次数及控制的标准(夯点行间距6m，列间距6m，采用梅花式间插式布置)，完成第一遍夯点的夯吉，待推土机将夯点填平后，再次测量场地高程，以上步骤完成全部夯吉遍数后，最后用低能量满夯，将场地表层夯实，并测量夯后场地高程。
3.对填方体进行冲击碾压施工。施工现场采用吨位较高的SD16白重20t的振动压路机进行作业，分层碾压，压至填筑层顶面石块稳定，压路机振压两遍无明显标高差异。由于高填方中心填高55米，属大型填方路堤，故在采用压路机稳压厚，再用冲击压路机作业(保证冲击压实速度在15km／h以上)，设置2％～4％的横坡，保证排水通畅，若工作面起伏过大时便停止冲压，用重型推土机整平后再继续施工，冲击5遍便改变方向，冲击碾压的转弯路段并入下一冲击施工段，冲至一定高度后，再以重型振动压路机整平稳压。采用冲击可减少路基工后沉降，提高路基整体强度。
4.严格做好压实度的试验检测。每层填筑完毕后由驻地办试验室负责进行检测，同时项目经理部试验室经常性地对压实薄弱环节进行抽检，发现压实度不合格的情况，采取适当的措施进行处理，以确保路基的填筑压实符合规范要求。
5.高填方路堤的边坡防护与排水工程要提前修建。在路堤填到一定高度后，提前进行防护与排水工程的施工，最大限度地避免雨水浸入路堤而造成路堤含水量过大，埋下的质量隐患，同时也可减少雨水对路堤的冲刷，有利于边坡的稳定，防止堵塞消水洞，洞口将渣清楚后设挡渣网。坡面防护第一至六级边坡坡面码砌护坡(其中1～4级边坡干码片石为l米厚，其余为2米厚)，第七级边坡浆砌片式护坡。
6.对路堤渗水部分的填筑材料进行严格控制，要选取水稳性高及渗水性好的填料进行填筑，以防止渗透动水压破坏路堤边坡的稳定。对大填方K42+836处175米长的涵洞，优化其平面位置，不放置与填方上，一次性挖至基岩，提高涵底高程，采用动态设计与反压平台匹配。
5 结语
随着我国国民经济的高速发展，现代经济对我国公路行业的施工质量提出了更高要求，特别是高填方路堤的施工质量，将直接关系到道路运输的安全与畅通。公路工程一般工期短，任务重，不可能以施工过渡式路面达到简易通车，来满足路基的自然沉降，必须确保高填方路堤在竣工时就具有足够的强度和稳定性。因此，做好高填方路堤施工过程的质量控制具有重大意义。
参考文献
JTG F10-2006,公路路基施工技术规范.
徐伟刚.高填方路堤施工质量控制.现代公路，2010.