山區二級公路路基施工質量控制分析

黃志春

摘要：文章結合工程實例，從邊坡開挖與防護控制、路床質量控制、路基填方質量控制、排水系統控制等方面，分析了山區公路為確保路基穩定而需要特別重視的一些路基施工質量控制的關鍵點，為山區公路路基施工提供參考。

關鍵詞：山區公路;路基;質量控制

中圖分類號：U412.363 文獻標識碼：A DOI：10.13282/j.cnki.wccst.2019.10.019

文章編號：1673-4874（2019）10-0064-03

0引言

近年來，隨著行業人員對工程質量監測水平以及安全意識的不斷提高，公路工程整體質量有了長足提升，特別是涉及結構安全的橋梁、隧道等重要部位，各參建單位給予了足夠重視，從原材料、施工工藝、工序驗收等方面加強了監管。而相對于橋梁、隧道等重要部位來說，路基施工質量的重視程度則稍顯不足，路基質量通病仍然存在。本文以G321線三江縣良口至梅林公路二期工程為例，分析山區二級公路路基施工質量控制要點。

1項目概況及特點

G321線三江縣良口至梅林公路二期工程全長43.756km，均為新建路段。線路穿越山嶺重丘區，地形復雜，高填深挖路段較多（最深挖方70m，最高填方38m），土石方量大（全線土石方數量為569萬m），填挖段交錯連續，填挖工作面連續長度短，作業區域小，施工難度大。沿線土質以黏土或強風化泥質巖為主，土體天然含水量大，路基填筑質量不易保證。

2 路基施了質量控制要點

路基是整條線路的基礎，大部分路面斷板、開裂等質量病害是由路基的差異性沉降引起的。提高路基的強度及穩定性，是保證路面結構穩定、耐久的前提條件。與路面施工相比，路基施工具有“三多一長”的施工特點：即分項多、工序多、作業人員多、施工周期長。項目特點和路基施工特點決定了本項目路基施工質量控制難度遠超過路面。“如何保證路基施工質量，減少工后沉降，避免路面早期破壞”是本項目質量控制的關鍵。

2.1 邊坡開挖與防護控制

邊坡開挖是破壞山體穩定的一種人為活動，是造成山體失穩坍塌的主要原因。確保開挖邊坡穩定特別是高邊坡穩定是山區公路路基開挖施工控制的重點工作。（1）要嚴格按照設計圖紙放樣、拉線開挖，保證挖方邊坡坡率，避免不規則開挖造成邊坡失穩;（2）在開挖過程中要隨時觀察邊坡土質，發現邊坡土質不穩定且防護方案不適用時應及時通知設計方，重新設計有效的防護方案;（3）嚴格遵循邊開挖邊防護的施工原則，開挖一級防護一級，嚴禁一挖到底，避免邊坡裸露過久增加坍塌風險。

2.2路床質量控制

路床是路面底面以下80cm范圍的路基部分，需要承受路面傳遞的較大荷載應力，是路基的重要部位，要求具備均勻、密實、強度高、變形小的特性。

（1）一般填方段的路床（95區）主要從填料上控制，盡可能采用液限和塑指指標較低、CBR值較高的土質。本項目95區路床采用CBR值>20%、液限<40%、塑指<16的填料。填料來源在全線挖方段進行調查，擇優選用，由監理工程師進行確認。在施工過程中預留95區填料挖方段，全線統一調配，路床填筑前必須經過監理工程師認可。

（2）低填淺挖和零填挖路段的路床控制。本項目的低填淺挖是指路面結構層底面以下，填高（挖深）<80cm的路基。由于低填淺挖和零填挖路段路床范圍的天然土體靠近地表，天然密實度較低，含水量較大，需對這部分路床范圍的天然工體進行（最大值為80cm）翻挖晾曬、重新壓實處理。當土體CBR不符合規定值時，應進行挖除換填處理，換填材料宜采用水穩性好、強度高的填料，如砂礫石土等。

（3）普通挖方段的路床控制。挖方路床頂面以下0-80cm范圍內的壓實度應≥95%，不符合要求時應做翻挖壓實處理。實際上，在對該部位路床驗收時往往只檢測經整修壓實后靠近路床頂面部位的壓實度，數據并未能反映路床其余部位的壓實度是否能滿足要求。因此需加強對路床頂面以下0-80cm范圍內各部位壓實度的檢測，壓實度不合格的應做翻挖壓實處理，土體CBR值不符合規定的應做換填處理。

（4）鑒于路床的重要性，在路床（特別是挖方段路床）的整體質量控制上，不宜簡單地以技術指標來判斷。特別是對于一些液限和塑指指標臨界的土質（如黏土），雖然各項指標也符合規范要求，但土體本身仍具有較大的變形空間，受荷載、地下水的影響作用，容易產生路基差異沉降變形，誘發路面破壞，不宜作為路床部分。挖方段路床換填好的填料是保證路床整體質量的有效措施，當缺少適宜的填料而資金又允許時，可以考慮采用碎石進行40-60cm的換填。采用碎石換填實際上是加厚了路面結構碎石層。碎石層作為柔性結構層，具有一定的變形調節能力，當路基出現較小的差異沉降時，碎石層會通過自身的二次松散能力重組碎石層，填充因路基的差異變形造成的碎石結構層空隙，確保碎石層頂面不會出現大的沉降出面，從而有效地延緩水泥混凝土面板的破壞，而且透水性良好的碎石層還可以降低地下（毛細）水位，確保路面干燥。

2.3 路基填方質量控制

2.3.1臺階開挖控制

路基填筑時，地面自然橫坡陡于1：5或縱坡陡于12%時，應將原地面挖成臺階，臺階寬度≥2m，內傾4%斜坡。影響填方路基穩定的主要變形有豎向沉降變形和橫向（水平向）位移。橫向位移變形相對來說對路基的破壞性更大，修復的難度和花費也更大;豎向沉降變形則可以通過填料（選擇好的填料）、施工工藝（采用增壓補強、注漿固結等）等進行有效控制或修復。通過開挖臺階，可以改變路基變形位移矢量主要方向，由橫向改為豎向，變成以豎向沉降變形為主。同時，可改善新舊路基結合面的狀況，使新填路基沿結合面的抗滑能力增強，降低橫向位移風險，從而達到增加填筑體穩定性的目的。據研究，通過開挖臺階填筑的路基，穩定性可以提高30%以上。所以臺階開挖是確保路基填筑質量的一道關鍵工序。

2.3.2 路基補強壓實控制

本項目高填路段較多，土質較差，工期緊張，存在高填路基工后沉降大的質量風險，解決措施之一是對高填路基進行增強補壓。高填路基增強補壓效果比較好的方法主要有沖擊碾壓和強夯補強，因本項目處于山嶺重丘區，填方工作面小，沖擊碾壓無法開展，適宜采用的是強夯方式。強夯法又稱動力固結法，是利用大型履帶式強夯機將重錘從一定的高度自由落下，對土體進行強力夯實。在夯能的作用深度內使土體孔隙壓縮、迅速固結，從而提高地基的承載力及降低土體壓縮性，形成比較均勻、密實的地基。經過強夯作用的地基強度可提高2-5倍，壓縮性可降低2-10倍。強夯的有效固結深度根據單擊夯擊能和土質確定（見下頁表1）。

結合項目特點和土質情況，本項目對高填路基每填高4m進行強夯補強。單擊夯擊能為1000kN·m，夯錘重10t，落距10m，夯實遍數3遍，前2遍以1000kN·m夯擊能跳夯，第三遍滿夯。滿夯采用輕錘或低落距錘多次夯苗，錘印搭接。

2.3.3 路基加筋補強控制

本項目填挖交界、半填半挖路段較多，為保證新舊路基結合穩定，采用土工格柵進行區域補強。土工格柵采用的是標稱每延米抗拉強度≥50kN·m，標稱抗拉強度下伸長率≤13%的雙向拉伸土工格柵，具有良好的抗撕裂性能。兩層格柵之間采用級配較好的礫類土、砂類土進行填筑。通過填料與格柵網格互相嵌鎖，形成穩定的平面，防止填料下陷，并分散垂直荷載，從而達到減少新舊路基搭接處產生的不均勻沉降而形成的裂縫現象的目的。鋪設土工格柵重點在于施工工藝控制，在平整的下承層上鋪平、拉直、固定，不得出現扭曲、褶皺、重疊，否則會影響土工格柵的使用功能。

2.3.4 特殊部位質量控制

對“三背”回填、推堆區等易出現質量通病的特殊部位，通過建立施工臺賬，加強監督，實行銷號制度。

（1）“三背”回填控制。圬工強度達到70%以上方可進行回填，重點加強填料、工藝、指標控制。填料控制：采用透水性好的填料，如砂礫土、碎石土、級配碎石等材料。工藝控制：對條件允許的地方采用壓路機進行碾壓或液壓夯進行夯實;對區域較小部位，采用小型夯實機具進行夯實。指標控制：松鋪厚度≤15cm，壓實度≥96%。

（2）項目特點決定了本項目大量臨時施工便道占用主線路基范圍，形成較多推堆區。推堆區處理不徹底會造成今后路基下沉、路面斷板等質量問題。根據路基填筑進度，及時、徹底地對推堆區進行處理也是路基質量控制的一個重點。

2.4 排水系統控制

水是造成公路病害頻發，縮短公路使用壽命的主要因素之一。本項目地處桂北山區，雨量豐富，因項目建設造成了地貌環境的較大改變，破壞了原有地表的排水功能，降雨時大量地表水因道路阻隔而形成集中匯流，對路基構成水毀、沖刷破壞的威肋、。而完善項目的排水系統對減少水土流失、保護環境、延緩公路病害發生具有重要意義。（1）要統籌調查，根據現場實際地形合理設置涵洞位置和孔徑，確保集中匯水能及時排出;（2）增加必須的急流槽、排水溝等，彌補設計缺漏，引導水流排至天然溝渠，完善排水系統;（3）邊坡防護（草皮防護、結構防護等）也是組成排水系統的一部分，宜盡早施工，可減少邊坡沖刷，降低路基損壞的幾率。

3 結語

山區地形環境復雜多變，公路路基施工點多面廣，抓住施工質量關鍵點才能確保路基整體質量。本項目通過對路基邊坡開挖防護、路床處理、高填路基補強夯實、特殊部位處理（如半填半挖、填挖交界加筋補強，“三背”回填，推堆區處理等）以及完善排水系統等施工關鍵點進行有效把控，保證了路基完成后沒有出現明顯的沉降、開裂現象，邊坡穩定少沖刷，整體質量穩定，取得了良好的效果，為建設優質公路奠定了堅買的基礎。

未來仍有大量的山區公路需要建設，把山區公路打造成優質工程，是推動山區經濟發展，助力國民經濟建設的迫切需要，也是每一個公路建設者的職責所在。