公路工程中高填方路基施工技術(shù)

【摘 要】公路是我國(guó)運(yùn)輸體系的重要組成部分，其修建的質(zhì)量直接關(guān)系到道路運(yùn)輸是否暢通，運(yùn)行是否安全，關(guān)系到人民群眾的生命和財(cái)產(chǎn)安全，也從一定程度上關(guān)系到國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的質(zhì)量與效益。因此，如何做好公路工程中高填方路基施工是一項(xiàng)極其重要的工作。著重闡述了公路工程高填方路基施工的主要內(nèi)容和技術(shù)要點(diǎn)，提出了使公路高填方路基質(zhì)量更高的相應(yīng)措施。

【關(guān)鍵詞】公路工程；高填方；路基施工；技術(shù)分析

一、前言

公路施工過(guò)程中的高填方路基施工是一道關(guān)鍵的施工步驟，因?yàn)檫@從很大程度上影響到公路的建設(shè)質(zhì)量和使用質(zhì)量。很多高填方路基施工質(zhì)量不好的公路常因路基強(qiáng)度和穩(wěn)定性不好，導(dǎo)致路面穩(wěn)定性差，直接影響公路的性能和使用壽命。為了保證公路建設(shè)的質(zhì)量，充分發(fā)揮其功能，我們應(yīng)該認(rèn)真分析高填方路基產(chǎn)生施工質(zhì)量問(wèn)題的原因，針對(duì)產(chǎn)生問(wèn)題的原因找到科學(xué)的解決措施。從設(shè)計(jì)意圖，改善施工工藝、施工條件等各方面的改善來(lái)加強(qiáng)施工技術(shù)，從技術(shù)和施工上保證和提高高填方路基質(zhì)量，使路基強(qiáng)度和穩(wěn)定性得到保證。

二、公路工程中高填方路基施工技術(shù)中存在的主要問(wèn)題

1.設(shè)計(jì)與計(jì)算過(guò)程中出現(xiàn)問(wèn)題

當(dāng)公路的施工設(shè)計(jì)中有高填方路基施工的時(shí)候，我們應(yīng)該做好設(shè)計(jì)與計(jì)算的工作，認(rèn)真的按照基本的施工要求，充分地結(jié)合公路施工的基本理論以及實(shí)際的施工狀況進(jìn)行計(jì)算。在此基礎(chǔ)上對(duì)高填方路基做出具有科學(xué)性與特殊性的設(shè)計(jì)。在進(jìn)行計(jì)算的過(guò)程中要特別注意穩(wěn)定性的驗(yàn)算和沉降計(jì)算。在進(jìn)行驗(yàn)算和計(jì)算的過(guò)程中，我們要充分地考慮公路工程所處于的地質(zhì)條件和其他與高填方施工密切相關(guān)的情況。如果出現(xiàn)土工實(shí)驗(yàn)資料等不能客觀反映施工現(xiàn)場(chǎng)的真實(shí)情況時(shí)，必然會(huì)影響到設(shè)計(jì)的效果和精確性，甚至?xí)斐稍O(shè)計(jì)計(jì)算的不合理。這將會(huì)引起公路施工高填方路基的施工質(zhì)量問(wèn)題。

2.地基的處理不夠科學(xué)

公路在施工的過(guò)程中常常會(huì)經(jīng)過(guò)地質(zhì)情況較為復(fù)雜的區(qū)域，面臨著地基的多樣化和復(fù)雜化。如果對(duì)于地基的處理方案不當(dāng)，則會(huì)導(dǎo)致地基加載之后無(wú)法達(dá)到設(shè)計(jì)的基本要求。或者是由于地基負(fù)載過(guò)大，對(duì)公路施工地段的生態(tài)環(huán)境形成嚴(yán)重破壞。或者是由于出現(xiàn)土體剪切破壞，重新固結(jié)，使地基在后期使用過(guò)程中下沉。

3.填筑工藝不科學(xué)

高填方路基的施工填料是一個(gè)極為關(guān)鍵的步驟，在進(jìn)行分層填筑時(shí)應(yīng)該按照基本的施工要求準(zhǔn)確的判斷施工所應(yīng)該采取的厚度。如果在施工過(guò)程中隨意改變鋪筑厚度，如果隨意加厚，即使經(jīng)過(guò)壓實(shí)機(jī)具按規(guī)定的碾壓遍數(shù)進(jìn)行壓之后，壓實(shí)度也會(huì)存在很大問(wèn)題，壓實(shí)的程度也達(dá)不到規(guī)范規(guī)定的要求和標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)填筑到路基設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí)，必然產(chǎn)生累計(jì)的沉降變形。累積的沉降變性便很容易在重復(fù)載荷與填料自重作用下產(chǎn)生沉陷和塌陷。

同時(shí)，我們應(yīng)該密切注意導(dǎo)致路基出現(xiàn)縱向開(kāi)裂的各種因素。如果施工過(guò)程中不能整幅分層填筑再加上路段受各方面條件的限制，非沿縱向分幅填筑，或半填半挖路段處理不當(dāng)，導(dǎo)致路基縱向開(kāi)裂。

另外，如果路堤的填方土料的質(zhì)量不合格，比如填方土料中混入了種植土、腐殖土或泥沼土等劣質(zhì)土，必然會(huì)導(dǎo)致路堤的變形和沉降受損。因?yàn)椋旌嫌羞@些物質(zhì)的土壤中有機(jī)物的含量過(guò)多，導(dǎo)致了抗水性能太差，強(qiáng)度較低。尤其是膨脹土，更是嚴(yán)重的影響到填方的質(zhì)量，在施工過(guò)程中應(yīng)該禁止使用。

三、公路工程施工的工藝控制

1. 路堤填筑

公路施工過(guò)程中的地基處理主要是為了改善土壤的性質(zhì)和結(jié)構(gòu)，盡最大限度的減小土壤的滲水性和壓縮性，盡可能的避免公路出現(xiàn)濕陷性。路堤填筑也是一個(gè)重要的過(guò)程，必須要有專(zhuān)門(mén)的人員進(jìn)行監(jiān)督與指導(dǎo)。在施工過(guò)程中要盡可能做到工地現(xiàn)場(chǎng)隨時(shí)有領(lǐng)工員值班，保證可以對(duì)路堤填筑的施工實(shí)行全過(guò)程指揮和監(jiān)控，保證填層厚度、平整度、壓實(shí)度等指標(biāo)都處于正常的范圍和可以受控的良好狀態(tài)，嚴(yán)格按照填筑施工的基本要求和規(guī)范進(jìn)行。

2.填層土質(zhì)

這一過(guò)程的主要要求是土質(zhì)的質(zhì)量問(wèn)題。土質(zhì)的使用必須要進(jìn)行選擇試驗(yàn)，只有在試驗(yàn)合格之后才可以使用。含有有害雜質(zhì)及未經(jīng)處理的劣質(zhì)土不得使用。如果施工過(guò)程中需要填料為不同土質(zhì)時(shí)，則應(yīng)該注意的基本原則是不同土質(zhì)分別填筑的方式，每種填料連續(xù)填筑層累計(jì)厚度不小于 50cm。

這一過(guò)程的施工關(guān)鍵點(diǎn)是強(qiáng)度較小、透水性差的土填在下層，強(qiáng)度較大、土質(zhì)較好的優(yōu)良土填于上層。路基施工之后要進(jìn)行壓實(shí)。每填完一層都要進(jìn)行壓實(shí)，并且要有專(zhuān)門(mén)的試驗(yàn)室負(fù)責(zé)進(jìn)行檢測(cè)，以保證壓實(shí)的效果達(dá)到要求和標(biāo)準(zhǔn)。經(jīng)理部中心試驗(yàn)室等具有管理職能的部門(mén)要經(jīng)常性地對(duì)壓實(shí)薄弱環(huán)節(jié)進(jìn)行抽檢，發(fā)現(xiàn)壓實(shí)度不合格的情況要進(jìn)行嚴(yán)格處理和限期整改，及時(shí)采取適當(dāng)?shù)拇胧┻M(jìn)行處理。

如果有必要時(shí)采用強(qiáng)夯處理，確保路基的填筑壓實(shí)符合規(guī)范要求。強(qiáng)夯法在這方面的作用尤為突出，因?yàn)檫@種方法是針對(duì)濕陷性黃土的特性，在施工過(guò)程中采用起重機(jī)將大噸位的夯錘提升到一定高度，通過(guò)自由下落產(chǎn)生的絕大沖擊力，對(duì)地基施加很大的沖擊能。在經(jīng)過(guò)強(qiáng)夯法的處理之后，地基強(qiáng)度提高，土的壓縮性降低，消除黃土的濕陷性，可以實(shí)現(xiàn)地基加固的目標(biāo)。

四、高填方路基施工的新技術(shù)、新工藝

云南省在進(jìn)行高填方公路路基的施工過(guò)程中具有其實(shí)際情況，由于該地的降水較多，同時(shí)由于一系列的自然條件，使得該地的土質(zhì)多呈濕陷性，因此在進(jìn)行高填方公路路基施工的時(shí)候，要采用比較特殊的方法，這樣才能夠保證工程的質(zhì)量，下面就介紹一下高填方公路路基施工的新技術(shù)、新工藝在云南省的具體應(yīng)用。

1.強(qiáng)（重）夯技術(shù)在云南省高填方路基施工中的應(yīng)用

（一）強(qiáng)夯原理

地基處理的目的是改善土的性質(zhì)和結(jié)構(gòu)，減小土的滲水性、壓縮性，控制其濕陷性的發(fā)生。云南省的土質(zhì)具有其特性，由于雨水較多，因此濕陷性土質(zhì)較多，采用強(qiáng)夯法就能夠很好的解決該種土質(zhì)的弱點(diǎn)。通過(guò)采用起重機(jī)將大噸位的夯錘提升到一定高度，使其自由下落，通過(guò)對(duì)地基施加很大的沖擊能，使地基強(qiáng)度提高，土的壓縮性降低，消除土的濕陷性，以達(dá)到地基加固的目的。重錘沖擊致使土顆粒破碎或產(chǎn)生水間的相對(duì)移動(dòng)，使微結(jié)構(gòu)破壞，從而使孔隙中氣體迅速排出或壓縮，孔隙體積減小，從而形成較密實(shí)的土體結(jié)構(gòu)。

（二）施工方法

首先，原地面采用強(qiáng)夯處理。對(duì)Ⅱ級(jí)自重濕陷性土路段或填方大于 8m路段采用強(qiáng)夯處理，強(qiáng)夯單點(diǎn)夯擊能大于1000kN·m，采用 1.6倍錘徑左右的點(diǎn)距，以梅花形夯擊，單點(diǎn)夯擊次數(shù)第一遍不少于 4擊，第二遍不少于 5擊；以最后 2擊平均沉落量小于 5cm控制單點(diǎn)夯擊次數(shù)；第三遍采用夯擊能為 500kN·m滿(mǎn)面夯實(shí)，每點(diǎn)夯擊 3擊～4擊，處理范圍為路基坡腳以外 3m內(nèi)。

其次，重夯施工。每填筑 3m高路基，進(jìn)行重錘滿(mǎn)面夯實(shí)一次。重錘施工單點(diǎn)夯擊能 600kN·m，以最后一擊夯沉量小于2cm控制單點(diǎn)夯擊次數(shù)。

（三）強(qiáng)夯施工檢驗(yàn)和質(zhì)量控制

首先將地表雜草、樹(shù)根、腐殖土清除干凈，原地面推平后壓實(shí)并測(cè)量原地面壓實(shí)度。其次在整平場(chǎng)地上，按夯點(diǎn)布置圖布置夯點(diǎn)，夯點(diǎn)位置應(yīng)準(zhǔn)確測(cè)放，標(biāo)明位置，方可施工。再次夯前應(yīng)對(duì)錘重及落距進(jìn)行標(biāo)定，夯擊時(shí)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)確定參數(shù)及標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。最后使用 S3水準(zhǔn)儀測(cè)量夯沉量，同時(shí)做好強(qiáng)夯過(guò)程中的測(cè)量記錄工作。

2.土工格柵在云南省高填方路基施工中的應(yīng)用

土工格柵是以聚丙烯、高密度聚乙烯為原料，經(jīng)特別的擠壓、成板、沖孔過(guò)程后再縱向、橫向拉伸而制成，均勻荷載分布，具有較高的雙向拉伸模量和抗拉強(qiáng)度，較高的抗機(jī)械破壞能力、耐久能力。土工格柵運(yùn)用在路基縱向填挖交界處及地面坡度陡于1：3.0路段處，其加鋪在路床頂及路床頂以下 150cm處，每幅土工格柵相接部位重疊復(fù)壓20cm，并用錨釘加固，其間距為 1m，均勻分布。土工格柵有提高路基整體穩(wěn)定性，防止路面反射裂縫，延緩反射裂縫的發(fā)生和發(fā)展，增強(qiáng)路基承載力，延長(zhǎng)路基使用壽命，施工省時(shí)省力等作用。目前土工格柵不僅用于路基工程，而且在大中小修路面工程中得到了廣泛的運(yùn)用，其效果良好。

五、結(jié)束語(yǔ)

公路工程中高填方的路基施工技術(shù)對(duì)于公路工程的質(zhì)量具有重要的作用，同時(shí)還會(huì)影響到工程的進(jìn)度，所以我們?cè)趯?shí)際工作中以及在研究中應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)公路工程的高填方的路基施工技術(shù)的研究，促進(jìn)公路工程中高填方路基的施工質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

[1]張汎； 王曉江； 王志平； 蕭巖； 李鄭； 楊玉淮； 賈渝； 楊樹(shù)祺； 范勵(lì)修； 李福普； 柳浩； 陳衛(wèi)權(quán)； 石中柱； 謝產(chǎn)庭； 張愛(ài)江道路工程篇工程建設(shè)技術(shù)發(fā)展研究報(bào)告 2006-06-01 中國(guó)會(huì)議

[2]劉觀仕高速公路軟土路基拓寬變形性狀與時(shí)間效應(yīng)分析中國(guó)科學(xué)院研究生院（武漢巖土力學(xué)研究所） 2009-04-01 博士

[3]李淵高填方路基豎向應(yīng)力分布規(guī)律研究重慶大學(xué) 2008-05-01 碩士