公路高填方路基設計及施工關鍵技術研究

李燕華、范滿蘭

（1.撫州贛東公路設計院，江西撫州344000；2.江西軼通建設工程有限公司，江西撫州344000）

0 引言

在公路工程管理改革背景下，如何提高公路路基穩固性已成為眾多施工企業普遍關注的焦點問題。公路高填方路基施工是保障路基穩固性的重要條件，因此需完善公路高填方路基設計及施工關鍵技術，以便有效提高公路質量。

1 公路高填方路基的實際意義

公路路基是直接影響公路工程質量的關鍵條件，其穩固性是保障廣大市民交通出行安全的重要支撐。尤其是長年積水地區，路基土壤受水浸濕后，在自身重量引起的應力與由外荷引起的應力兩者共同作用下，路基的結構很容易被破壞，從而產生非常明顯的變形，存在很大的安全隱患。比如，出現路基土體坍塌的現象，引起沉降事故的發生，嚴重危害廣大人民群眾的人身安全。因此，建議應用公路高填方路基。公路高填方路基是指在積水地區（例如在我國西南地區的丘陵山區，由于當地地形地貌特征是多山，且山勢陡峭，公路路基土質結構較為疏松，比較容易積水），用細顆粒填筑路堤高度大于6m，在其他地區填方總高度大于18m（土）或大于20m（石）的路基。公路高填方路基采用分層填筑壓實，每層填筑厚度由所用填料確定，能夠有效增加路基的穩固性，防止路基土塑性破壞，從而大幅度提高了公路工程質量。

另外，由于路基承載力與基礎下土層的抗剪強度有關，因此用抗剪強度更高的細粒仁填筑材料來代替軟弱的濕陷土，能夠有效提高路基的承載力，防止路基受到破壞。通常路基淺層的沉降量占總沉降量的比例較大，因此用細粒仁填筑材料來代替路基淺層的濕陷土土層，能夠有效減少上部的沉降量，并且因為細粒仁墊層對應力有一定的擴散作用，因此公路高填方路基可以有效減小下臥層土上的壓力，同時相應減少下臥層土的沉降量。

2 公路高填方路基施工的常見問題

現階段，國內公路高填方路基施工存在著諸多問題，如施工管理政策不完善、施工管理制度不健全、“重施工輕養護”觀念嚴重、養護定額和規范不到位、建設資金投入不足等。另外，公路高填方路基施工工作區域規劃與公路工程發展協調不足的問題日益突出，嚴重影響了公路高填方路基施工水平的提高和管理機制的創新。

2.1 公路高填方路基施工管理制度體制存在不足

公路工程項目施工企業在施工前，未能將提高施工品質作為管理目標，既沒有對公路工程周邊環境進行仔細勘察，也沒有結合施工技術的實際操作需求，全面分析影響高填方路基施工質量的影響因素，導致制定的公路高填方路基施工管理制度體系不夠完善，并且沒有對高填方路基施工設計與施工進行合理規劃，導致施工人員的職責分工混亂，致使工程施工流程紊亂，在實際施工過程中需要花費大量的施工時間。

2.2 公路高填方路基施工缺乏預防性養護理念

部分公路工程項目施工企業并未對施工人員進行相應的方法指導，導致公路高填方路基施工缺乏預防性養護理念，比如應用的施工原材料與設備可靠性較低，從而嚴重增加了后期的維修工程量。當公路高填方路基施工完成后，既沒有適時采用土工布或塑料薄膜養生，也沒有對施工后的公路工程路面設置交通管制，導致由于路人或機械的損壞，公路工程路面表面產生干縮裂縫，嚴重影響了公路高填方路基施工質量。

2.3 公路高填方路基施工技術存在不足

公路高填方路基施工技術的應用往往會受到諸多外部因素的影響，部分施工企業在實際施工中卻沒有綜合考慮到公路工程施工地質的含水量、不同的施工材料以及不同型號施工設備對高填方路基施工效果的影響。另外，一線員工的實際施工水平，是影響整體施工品質的關鍵因素，但是據公路高填方路基施工現場實地調查發現，很多施工單位的一線員工未能取得專業工程師執業資格，部分施工人員并不具備應有的專業能力，嚴重影響了施工質量。

3 公路高填方路基設計及施工關鍵技術

3.1 統籌規劃

在公路高填方路基施工前，設計人員必須在聽從總承包方安排的前提下，依據施工現場的實際情況，對公路工程所需的施工措施進行統籌設計。另外，為了盡可能減少公路工程施工過程中的干擾影響，必須對施工設備的應用以及施工所占公路進行合理規劃設計。公路高填方路基施工所使用的填筑材料與壓實設備一般情況下都是工廠按照施工圖紙的標準生產制作出來的，必須經過嚴格的養護工藝，確保填筑材料與壓實設備的質量能夠符合公路工程的實際施工需要后才能允許開始施工。此外，需建立健全現場安全文明作業和環境保障體系，并進一步完善施工保護措施，做好交通安全保障工作，施工區域要保證公路暢通，在施工區域、便道處以及路況較差地段設置警示標識。仔細分析研究規劃圖紙，確定公路高填方路基施工具體措施。嚴格按照預定方案實施，施工過程中應隨時有專人指揮協調，防止建筑物遭到破壞。同時，要加強一線員工安全操作意識，由專業監理人員全程監督和指導，使公路高填方路基施工真正做到科學有序管理[1]。

3.2 設置集水明排系統做好路面截排水

在公路高填方路基施工時，施工企業應根據實際施工現場條件以及地勢情況，派遣施工人員提前做好截水溝，避免發生鉆孔平臺被地表水或雨水浸泡的情況?；蛘咴阢@孔平臺應設置排水明溝、集水井構成的集水明排系統，從而確保在第一時間可以將地表水或雨水排出鉆孔平臺。例如：在實施公路高填方路基施工技術過程中，施工人員可以采用輕型井點降水，來抽取鉆孔平臺內地表水或雨水，從而保證安全、順利地實施公路高填方路基施工技術。另外，為了避免出現滑坡體失穩的情況，實施公路高填方路基施工技術的施工人員在灌注施工完全結束之前，不可以對坡體的前緣進行規模過大的挖掘，應結合公路高填方路基施工現場實際情況，確定集水明排系統的具體設置位置。

3.3 嚴格管控填筑材料質量

為確保公路路基的碾壓質量，壓實機械的噸位選擇應根據對換填處理路基承載力的具體要求來確定，并嚴格控制填筑材料的質量，填筑材料中絕對不可以包含任何動植物殘體、凍土、膨脹土、木屑等雜質，填筑材料中有機質含量應嚴格控制在5%以內。并且，要保障填筑材料有優質的顆粒級配，顆粒級配應通過室內篩分試驗確定。另外，填筑材料還需要注意是否達到理想含水量，以便于進行壓實處理。一般來說，用手握緊能成團，松手用手指輕彈或掉到地上能散開，即為填筑材料的理想含水量。除此之外，還需要注意控制填筑材料的虛鋪厚度，嚴格遵循壓實機械的噸位來確定，倘若壓實機械的噸位足夠大，那么填筑材料的虛鋪厚度可以適當厚些。如果壓實機械的噸位很小，那么填筑材料的虛鋪厚度應當薄一些。通常分層虛鋪厚度掌握在200～300mm。

3.4 嚴格管控分層壓實技術

進行重錘夯實施工在路基開始加固前，坑、槽底面標高需要比設計標高再高一些，按照起重機位置分段進行。當遇到基底標高不一樣的情況，施工人員需要先按基礎淺的標高挖掘，將其夯實后，再將深基礎部分加深并夯實。另外，重錘夯實施工在10～15m 以內往往影響較大，因此需要采取一定的防護措施。倘若夯坑超過預留厚度，并且在標高之下，施工人員應及時停止夯擊，在坑內換填灰土后再進行重錘夯實施工。在進行樁施工時，施工人員需要提前挖好基坑，并且預留出20～30cm 的土層，之后在坑內進行樁施工。另外，施工人員需要嚴格控制樁施工順序，應當先外排、后里排，并且同排內應間隔一或兩孔進行。在成孔之后，施工人員需要及時清底夯平，且夯實次數不得小于8 次。樁孔回填厚度為250～400mm。在進行施打時，逐層定量向孔內下料。除此之外，施工人員在挖土時需要將高出部分清除。如果孔底有地下水流入，應及時采用井點降水的方法，再回填填料或向樁孔內填入適量的干磚渣和石灰[2]。

3.5 施工后做好公路路面覆膜養生

施工單位首先需要在公路高填方路基施工后派專人做好公路路面覆膜養生，第一時間在公路路面上覆蓋養生膜，并且在氣溫較低時要重點注意保證養生溫度，確保公路路面強度。另外，正常的情況下公路路面的強度需要達到設計的具體要求后，施工人員才可以進行預應力張拉，預應力張拉之后才可以對公路路面上的養生膜進行拆除。另外，施工單位需要對公路路面的細節進行仔細地研究，重點做好日常路面保潔與清理工作。例如公路路面出現殘破、不平穩邊坡、路面邊溝處等，第一時間將堆積的雜物進行清除，如圖1所示。

圖1 公路高填方路基設計

4 結語

綜上所述，在公路高填方路基施工中，施工企業需根據現場實際情況對公路高填方路基施工措施進行統籌設計，做好人員、物料以及現場布置等管理工作，如設置集水明排系統做好路面截排水，嚴格管控填筑材料質量與分層壓實技術，并且在施工后要做好公路路面覆膜養生，嚴格按照相關標準管控每個步驟，以有效提升施工質量和效率。