高等級公路路基填筑質量監理要點探討

崔 巍

(1.黑龍江省交通科學研究所;2.北黑高速公路Z1總監辦)

高等級公路路基填筑質量監理要點探討

崔 巍1，2

(1.黑龍江省交通科學研究所;2.北黑高速公路Z1總監辦)

從結合平時在監理工作中的經驗、體會，提出在路基填筑施工質量控制中要注意的要點或建議采用的控制方法，重點提出了填筑前施工準備、路堤填筑壓實質量控制和檢測評價方法、路基均勻性控制，路基外形尺寸控制以及路基填筑質檢資料填寫和評定應注意問題等。

路基填筑;壓實區;壓實層厚;壓實遍數;含水量

路基填筑質量對路面使用壽命影響很大，加強路基填筑施工質量控制是現場質量監理的關鍵工作。針對現階段工程施工中存在的常見到的路基填筑質量控制難點和控制方法、措施，以及現行路基設計、施工規范及相關的試驗檢測規范、規程的一些不盡詳細、明確、難于操作的規定、要求，進行了有益的探討。結合平時在監理工作中的經驗、體會，提出在路基填筑施工質量控制中要注意的要點或建議采用的控制方法，重點提出了填筑前施工準備、路堤填筑壓實質量控制和檢測評價方法、路基均勻性控制，路基外形尺寸控制以及路基填筑質檢資料填寫和評定應注意問題等。

1 填筑施工前準備工作的監理要點

1.1 測量、試驗準備工作和提交的資料

目前，工程合同文件均要求承包人在路基填筑開工前要向監理上報施工方案和開工報告等資料，但由于各個項目的工程管理不同，承包人所報的資料也就粗細不一，甚至有些是敷衍應付，對路基施工缺乏有效指導。有鑒于此，筆者認為，在此階段，監理需重點督促承包人做好以下施工準備工作并提交相應的資料。

(1)不管承包合同中是否明確路基土石方為包干，承包人均應復測原地面，重新繪制出全線的縱、橫斷面圖(可比設計簡略)，結合對全線原地面、挖方、借土場的巖土試驗、鉆探勘察結果，分段、分區(93、94、96壓實區)、分類(清表土、填前壓實沉降、地基處理、土、石等)計算土石方量，并合理地進行路堤填筑組合和縱橫向調配，提交土石方調配表和調配圖。

(2)應提前及早進行做好土源的各種試驗準備工作，并建立土工試驗臺帳及土料使用臺賬、分段落壓實度試驗臺賬，以便監理及時掌握不同土源料的填筑位置、填筑數量，及時督促承包人根據合同要求按規定土方量進行承載比、擊實、液塑限等試驗。在很多工程中常出現巖土取樣試驗沒及時進行，承包人常以趕進度為由而不按要求進行承載比、擊實、液塑限等試驗。因此，監理要督促承包人提交并填寫上述臺賬，并在施工中及時跟蹤控制，如果發現某土源不適合路基填筑要求而需要外借土，可針對性地采取相應處理方案。

(3)合理確定和劃分作業段長度，作出分段、分層作業程序縱斷面圖，保證水平分層填筑，盡量減少接頭，防止出現接坡和薄層。從填筑施工段橫斷面施工的最低點至上路床頂的高度，劃分出計劃填筑的層數編號及高程值的示意圖，作為路基填筑施工《開工報告申請》的附件，如存在兩段不同填筑高度的路基拉平時，其繼續往上的層數應以整個填筑施工段統一考慮，即按層數多的填寫。以此既方便控制路基的填筑施工，又可作到填筑層數的有序一致。

路基填筑厚度要根據試驗段試驗確定，因此，試驗段鋪筑對后續大面積施工起到指導作用，除一般試驗要點外，監理還應重點關注以下幾點。

①壓實度數據成果分析:要根據路基路面現場試驗檢測規程進行數據整理，對壓實度特異值要舍去。

②壓實層厚、壓實遍數、含水量、干密度之間的相互關系:由于室內擊實試驗與現場壓路機壓實功不同，因此，可在試驗段確定實際的最佳含水量和最大干密度，如層厚不變，改變填土含水量與碾壓遍數，測定對應之干容重，繪制規定碾壓遍數下的含水量、干密度關系曲線;依據這條曲線上確定該壓路機可達到的最大干密度和相應的最佳含水量。在縱坐標上標出要求干密度ρd的點，(干密度ρd是通過室內擊實試驗，求出最大干密度ρdmax后，按要求的壓實度算出的干密度)，并從該點劃一水平線與橫坐標平行。這樣可能出現三種情況:a該水平線在含水量干密度關系曲線上方通過;b該水平線與含水量干密度關系曲線的頂點相重合;c該水平線與含水量干密度關系曲線在兩點相交，并由此而得Wa、Wb。如果是第一種情況，則說明必須增加碾壓遍數或減薄松鋪厚度或改用較重的壓路機。如果是第二種情況，則證明所選用的壓路機、碾壓遍數以及松鋪厚度恰能滿足要求。但碾壓時對含水量要求嚴格，必須是最佳含水量，而不是一個范圍，施工很難控制。如果是第三種情況，則證明壓實機械選型、壓實遍數、層厚是合適的，在Wa與Wb之間的任一含水量，都可保證路基所需之壓實度，給施工創造了非常有利的條件。需要指出的是，合理含水量區間Wb～Wa將與土質有很大的關系，對粘性土，該區間較小，對砂性土，該區間較大。對于路基土的干密度，其偏差系數常達3% ～4%，因此，根據上述方法確定碾壓遍數或碾壓松鋪厚度時，必須考慮這種不均勻性。還有含水量干密度關系曲線中的形狀，如陡，則需要仔細控制含水量，如平穩，則不需要非常仔細控制含水量，特別在含水量小的一側更是如此，因為碾壓時，含水量不是那么敏感。

2 土質、填石、土石路堤填筑壓實質量檢測

路基工程質量的好壞，壓實度是最重要的內在指標之一，只有對路基進行充分壓實，才能保證路基的強度、整體穩定性，并保證和延長公路的使用壽命。

在目前工程施工中，由于部分從業人員的素質參差不齊，以及對規范的理解不夠透徹，在壓實質量試驗檢測中存在一些觀點爭執的現象，甚至監理工程師之間也意見不同。另外，隨著我國高等級公路飛速發展，填石、土石路堤成為大量采用的一種路基結構形式，我國廣大工程技術人員對其質量檢測與評價問題進行了廣泛、深入的研究。

2.1 土質、填石、土石路堤的界定方法

現行路基規范已明確了土石路堤、填石路堤的定義。對于直接觀察難于判斷土石含量比例的，可在料場取已解小后的代表性土樣按試驗路方案進行攤鋪、平整和碾壓，在碾壓好的平面上畫出若干代表方格(2 m×2 m)，把方格土石挖出來，用37.5 mm篩篩得土石含量比例，劃分土、土石、填石路堤。然后，按《公路工程巖石試驗規程》(JTG E41－2005)進行單軸飽和抗壓強度試驗，根據現行《公路路基設計規范》(JTG D30－2004)確定為硬質巖石(R≥60 MPa)、中硬巖石(R ∶30～60 MPa)、軟質巖石(R∶5～30 MPa)。有文獻提出直接在料場取樣篩分，因碾壓過程石料部分會破碎，采用碾壓后取樣較符合實際。

2.2 壓實質量檢測

(1)填石路堤。

“路基規范”中要求在試驗路時采用孔隙率指標，確定施工工藝參數和壓實沉降差作為檢測雙控制指標，同時結合外觀檢查。“路基規范”也未明確填料視密度是否需要測出所含粗細料后計算綜合密度，建議分別測定強、弱、微風化石料和殘積土密度后計算綜合密度。而據沙慶林院士的研究認為，壓實過程只是單個顆粒石料的相互接近，而不能使單個顆粒內部孔隙減少，不能采用視密度，而應采用毛體積相對密度。

(2)土石路堤。

①中硬、硬質土石路堤。

“路基規范”中要求在試驗路時壓實到最大干密度，也即是壓實到規定壓實度后確定施工工藝參數和壓實沉降差作為檢測雙控制指標。現場干密度試驗采用“灌水法”，“路基規范”條文說明中提出要配制不同含石量的試樣進行室內大筒擊實試驗，并確定不同含石量填料的最大干密度和最佳含水量，繪出不同含石量最大干密度曲線。而根據“土工規程”的規定“擊實試驗中輕型擊實適用于粒徑不大于20 mm的土，重型擊實試驗適用于粒徑不大于40 mm的土”，因此，“路基規范”與“土工規程”的規定存在矛盾。筆者認為應當采用“土工規程”中的“表面振動壓實儀法”或“振動臺法”來確定不同含石量填料的最大干密度和最佳含水量。

對于含石量只有30% ～40%之間的土石路堤，筆者建議與土質路堤一樣只對細料進行“擊實”和“灌砂法”試驗，以壓實度進行質量控制。“路基規范”中規定對堅硬石料需根據不同粗料含量對細料的最大干密度進行修正，但未明確粗料與細料的界限粒徑，根據“土工規程”，在“灌水法”試驗中是以60 mm作為細料與粗料(石塊)的分界，而“擊實”試驗中是以40 mm作為分界;而據羅竟、鄧延權、梁志銳等專家的研究，則以5 mm作為分界。考慮到規范是以37.5 mm劃分路堤類型的，故建議統一按40 mm作為分界，與土工試驗規程更為一致。

②對于軟質石料土石路堤。

“路基規范”明確按土質路堤要求執行。但筆者認為，根據“路基規范”規定，軟質石料單軸飽和抗壓強度R為5～30 MPa，而一般情況下，石塊強度大于20 MPa時，不易被壓路機壓碎。因此，對于軟質石料土石路堤，當石塊強度大于15 MPa的，壓實質量控制仍按土石路堤規定執行，相反則按土質路堤規定執行。

(3)土質路堤。

土質路堤的壓實度檢測中，最常用的是灌砂法。監理在用灌砂法對路基填筑進行壓實度試驗時應注意以下幾方面。

①經常在遇到現場土中含有一部分粒徑大于擊實試驗時的顆粒，也即超尺寸顆粒。建議調整方法為:如超尺寸顆粒只有一二顆，將其放入試洞中，然后灌砂試驗;如顆粒較多，放入試洞后會互相疊架，使灌入砂砂量減少，故需測出超尺寸顆粒體積V和質量m，剔除其質量和體積后計算合適尺寸顆粒壓實度。

②由于儲砂筒砂面高度、砂的總重、標定罐深度、砂的顆粒組成等均在一定程度上影響量砂的密度。量砂密度標定準確與否，也將影響路基壓實度的檢測精度。所以，在進行路基壓實度檢測之前，標定工作不容忽視，必須引起足夠的重視。

③現場測試時，應注意試坑深度應盡量等于標定時深度，坑壁筆直，上下口直徑相等，避免上大下小或上小下大，避免出現壓實度偏大的誤差。

④由于采用灌沙試驗周期長，施工單位經常不自檢或自檢點數不夠，依靠編造數據來蒙騙監理工程師。監理工程師可以在采取在現場數點(試驗后會留下痕跡)的方法來控制，而且試驗監理工程師應該積極與現場監理工程師配合，以確定報檢路段、層次的符合性，避免讓承包人鉆空子。

3 路堤填筑均勻性控制

路基工程質量通病主要有:路基整體或局部不均勻沉降;路基縱橫向開裂;路基滑動或者邊坡滑坍。其主要成因有:工程地質、地形、水文氣候、路堤填料、設計、施工等因素，其中施工方面的有:填筑順序不當，未在全寬范圍內分層填筑，填筑厚度不符合規定，填料質量不符合要求;未階處理;不同性質的填料混填，形成不均勻沉降，路基壓實達不到要求;施工過程中未注意排水;施工單位責任心不強，自檢控制不到位等等。

3.1 地基承載力

必須注意是否有軟弱夾層，特別是填石路堤可視為剛性路堤，對地基不均勻沉降較敏感，應預以足夠重視。

3.2 填料的均勻性，和不同填料的組合

由于目前國情下，路基施工受受到征地拆遷、工期、資金到位、政府行政命令等多種復雜客觀因素的影響，經常出現同一斷面三種類型路堤相互疊加的情況，如土石路堤或填石路堤上面繼續填土質路堤。另外，工地上，也常見到在填石路堤填筑過程中，每層填石頂面覆蓋一層土作為整平層的現象。對于前一種現象，監理工程師應注意每種填料的連續厚度要符合規范要求，且要按規范要求設置過渡層。對于后一種現象，監理工程師應責令承包人停止該種作法，因為完工后會出現路面水下滲，細粒土被高壓的下滲水帶走填充到填石空隙中，最終導致路面下沉的嚴重后果。

如施工中土質多變，應督促承包人及早時進行土工試驗，上報調整后土方調配計劃。為了避免影響路基施工進度，至少應在路基填筑半個月前取樣試驗，每種土取樣時應具有代表性，特別注意取土場或挖方利用段土質水平分層，或土質漸變。采用挖石方移用作填方時，應注意強、弱、微風化的強度變化，如某工程施工前，設計圖紙揭示是泥質砂巖，屬于軟質巖，施工中當挖掘機開挖去強風化層后，石方需進行爆/破，經補充地質勘探，揭示為粉砂巖、砂巖，弱、微風化層強度為32～59 MPa，而其強風化層則遇水易軟化、崩解。因此，應重視巖石的風化程度、穩定性、提早制定控制措施。

3.3 現場卸料、攤鋪施工工藝控制

監理應嚴格要求承包人作好施工技術措施，如上土前應畫方格網，對號卸土。土石和填石路堤則先集中卸料后，再用推土機推開整平，使填料得以不斷翻滾跌落，避免粗細料分離，大塊石“頂天立地”的現象出現，對超粒徑的填料應要求進行人工破碎，使之滿足粒徑要求;對填充料明顯偏少的段落，應補充細料嵌縫，要保證填滿大粒徑間的縫隙，并攤鋪整平到平順平整，以利于壓路機進行碾壓施工。

3.4 相鄰填筑路段之間的搭接處理和半填半挖 、路堤與路塹過渡段、新舊路交界、陡坡段、橋頭、便道交接面處理

相鄰路段先行施工的一段每填筑一層，應留出一個臺階，臺階寬度符合規范要求，臺階端部的虛土應挖除。對于填挖交接部位，現場施工中常碰到大于45°的陡坡的特殊情況，施工中臺階級數可按45度控制，臺階寬度不少于2 m，并注意挖方側臺階應與每個行車道寬度一致。對于這些隱蔽工程的處理，監理工程師要加強控制，編制相應質量檢驗表格，做好影像資料記錄。

橋頭或便道缺口處理:橋梁施工時，由于征地等原因，便道或橋梁施工需要要占用路基范圍作為施工現場。由于路基填筑一層一層的提高，而便道沒有隨著提高，等到路基填筑到頂面后，再來補這個缺口，缺口部位的總體壓實度肯定偏低，工后沉降肯定比相鄰部位要大。因此，監理應應要求承包人認真挖好臺階搭接，且便道盡可能隨著路基填筑的升高而升高。

4 路基填筑質檢資料

在目前施工中，常出現“重外業，輕內業”的情況，如資料及時性差，內容失實;格式不統一，內容不全，簽認不完善，結論不明確，意見模糊;有明顯的編造痕跡，邏輯關系不正確;管理薄弱，資料遺失;這其中既有施工單位自身因素的原因，也有業主、監理和質量監督部門的原因。如業主或監理指令模糊所產生的混亂和不統一，使得施工單位更換或補做資料，造成資料的失真與混亂。又如質監部門沒制訂統一的標準，或其編制的資料版本沒有隨施工技術或規范的不斷更新而及時修訂，使得資料編制人員無所適從。因此，完善的質檢資料需要參建各方的參與配合。

作為監理人員，一定要重視質檢資料的填寫。應掌握資料的編制形式與要求，做好自身監理資料的整理，還應指導、檢查監督施工單位的資料填寫;對于資料整理所出現的問題，應與業主協商并提出意見。下面就日常一些關于路基填筑質檢資料常遇到錯漏、易產生理解分歧及需注意問題提出一些意見，以供同行在資料內業監理中參考。

4.1 路基填筑工程用表及排序

一般情況下，同一段落路基填筑質檢(包括施工、檢測、試驗)資料內容及卷內排序可參照以下:土方路基質量檢驗評定表、土方路基質量檢驗報告單、施工放線測量記錄、清理與掘除檢查記錄表、路基填筑施工記錄表、路基挖臺階施工記錄表、灌砂法(或灌水法、環刀法、核子密度儀)壓實度檢測記錄表、水準測量記錄表、沉降差觀測記錄表(石方、土石路堤才需要填)、寬度檢測記錄表、平整度檢測記錄表、邊坡坡度檢測記錄表、彎沉檢測記錄表、高程及橫坡度檢測記錄表、平面位置檢查記錄表、壓實度統計匯總表(可與其他匯總表、統計表另外單獨組卷，路基完成后才填)。

不同段落按照施工前劃分的段落分層積累，文件材料形成時應注意樁號必須連續，相互之間樁號不能交叉，不同壓實度區不宜一起排列層次(如94區、96區應另從第1層開始)。組卷時按分段、層次排列。路基交驗資料單獨組卷。

4.2 質檢資料檢查

監理相對于檔案管理人員，更熟悉專業，對質檢資料檢查除格式、版面外，更應注重內容上的檢查。如檢測頻率、數據修約、統計評定、整理是否符合評定標準、規范的要求，如對于壓實度資料，可從時間一致性、工作量一致性、結果一致性進行檢查，如壓實度試驗報告與施工記錄、監理日記，灌砂法試驗報告與標準砂標定、土工擊實資料等是否吻合，壓實度檢測結果的離散性與現場試驗結果的離散性是否基本符合，對于一般路基壓實度偏差系數約4% ～5%，高速公路可小于2%。

4.3 常見的質檢資料編寫、整理、歸檔問題

(1)當互通立交工程中存在兩匝道中的部分路段形成整體路基情況，當實在難以分開時，可歸并至工程量較大的匝道一起進行檢驗、評定和歸檔。

(2)路基填筑93區以下一般不需每層都進行中邊樁測量放樣和高程測量，可大約每填四至五層或監理工程師要求時進行中邊樁測量放樣。因此，不需每層填筑都附上中邊樁放樣資料和高程檢查。

(3)當設計邊坡坡度由多級組成時，應對該全斷面逐級進行檢測和按級分別填寫。

(4)反壓護道應按路基實測項目進行質量檢驗，壓實度按《公路工程質量檢驗評定標準》“4.4軟土地基處治”要求檢驗。

(5)土工合成材料處治層中各實測項目的“下承層平整度拱度”在施工設計圖未注明時，按照實際施工路段的相應路基(土方路基或石方路基)實測項目中的規定執行。下承層是砂墊層時，砂墊層平整度設計有規定時按設計要求執行，設計未注明時，應按土方路基實測項目中的規定執行。

(6)基底換填處理是對天然基底因承載力不滿足設計要求的一種處治方法，應歸入土石方分項工程。具體的質量檢驗項目及要求除按設計和有關施工規范執行外，基底換填還應按土方、石方路基實測項目進行質量檢驗，挖除原狀土后還應檢查基底的土質類型及承載力，以便確定挖除深度是否合適，常見錯誤是沒有地基性質及承載力方面資料。

5 結論

路基填筑質量對路面使用壽命影響很大，加強路基填筑施工質量控制是現場質量監理的關鍵工作。結合平時在監理工作中的經驗、體會，提出在路基填筑施工質量監理中要注意的要點或建議采用的控制方法。

U415.1

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1008－3383(2011)12－0089－03

2011－10－28