高速公路高液限土路基填筑施工技術應用路徑

李德龍

（中鐵三局集團廣東建設工程有限公司，廣東廣州511400）

0 引言

高液限土主要是指強度低、穩定性差、含水量高、容重輕的細粒土，一般其液限＞50%。而由于高液限土路基特性因素影響，其較難壓實，非常容易出現“彈簧”現象[1]。因此，對于復雜、關鍵路段，高液限土路基填筑對于整個路段質量而言，擁有十分明顯的作用。據此，有必要探究高速公路高液限土路基填筑施工技術應用。

1 大豐華高速公路基本情況分析

大豐華高速公路豐順至五華段TJ5 合同段位于梅州市五華縣，主要工程內容包括標段內的路基、橋梁、涵洞、梁體預制、梁體架設、排水防護、綠化工程。起止樁號為K104+920～K112+780，主線全長7.86km。

全線采用高速公路標準建設，設計速度100km/h，整體式路基寬度26m，主線采用4 車道高速公路標準。

主要工程內容包括：路基挖土方254 萬m3，挖石方57 萬m3，填方264 萬m3。其中挖方路基24 段，填方路基17 段，涵洞14 道，橋梁8 座。

2 大豐華高速公路高液限土路基填筑施工關鍵技術

2.1 軟基處理

第一，在軟基施工前，應結合挖探與輕型動力觸探驗證所有設計軟基段落，如地基承載力不足，可提前變更。若未給出地基處理的填方段落，也可用此方式經驗驗證；第二，軟基換填施工應避開雨季，若必須在雨季施工，應事先開挖環形排水溝[2]；第三，開挖至距設計標高30cm 后，檢測基地承載力，如不符合要求需及時進行變更加深處理；第四，軟基采用換填片石處理方式的，分層填筑片石粒徑（粒徑＜30cm，厚度＜50cm），層面以小片石、碎石嵌填空隙，找平后采用22t 壓路機進行振動壓實。需注意：嚴禁混合使用軟質石料與硬質石料填筑材料，以免造成后期不均勻沉降。

2.2 路基填筑施工質量控制

高液限土直接填筑的質量控制（此處特指每層填筑的質量控制）包括三個方面，即填料的質量控制、施工的質量控制和施工質量的檢測。

2.2.1 填料質量控制

首先，選擇填料。依據高液限土的工程分類，嚴格劃分各填筑區的填料，根據試驗段總結成果指導填筑施工；其次，控制填料粒徑，最大土塊粒徑不大于100mm；最后，填料的壓實含水量差控制在-2%～+6%范圍內即可，但必須滿足稠度大于1.15、塑性指數不大于26 的要求。

2.2.2 施工質量控制

第一，碾壓前的松鋪厚度控制，應按實測松鋪厚度與試驗路段結果值，二者相差范圍控制在±10%以內，并保證均勻性，即：檢測點的數值離散性不大于5%。若達不到要求，應及時補平或去除，并調整攤鋪和整平工序；第二，最后兩遍碾壓的壓實度差或沉降差的控制，應按最終碾壓遍數以最后兩遍碾壓的壓實度之差小于0.5%或沉降差觀測值小于3mm 為準。若達不到要求，需繼續碾壓。增加碾壓遍數后仍達不到要求，應及時調整碾壓工藝和改用其他處理方法。

2.2.3 施工質量檢測

一是表觀質量檢查，每層碾壓施工完成后，填筑路堤表面應平整，無明顯輪跡，并具有規范要求的路拱；二是平整度檢測，采用3m 直尺檢測，沿路堤縱向每200m 檢查4 處，每處檢查1m 長。平整度按最大間隙的平均值小于3cm，各尺最大間隙數值的離散性小于5%控制。若達不到要求，應及時調整攤鋪和整平工序；三是填筑厚度檢測，按實測壓實厚度與試驗路段結果值相差±10%以內控制，檢測頻率應與壓實度檢測同步進行。若達不到要求，應及時調整松鋪厚度；四是高液限土路堤的填筑質量控制必須采用雙控指標，即：壓實度檢測、空氣率檢測。檢測頻率為每層沿路堤縱向每100m 不少于3 點（不足100m 取3 點）。

3 強夯補強施工關鍵技術

3.1 擬定技術參數

依據該工程項目，設計如下參數：參數一，擬采用點夯2 遍，滿夯2 遍進行試驗；參數二，點夯參數暫定為1000～3000kN·m/m2,采用落距為5-15m，夯擊次數為4-6 擊，若達不到收錘標準，則繼續夯擊；參數三，夯擊能為1000kN·m/2000kN·m/3000kN·m 時強夯收錘標準：一是最后2 擊的平均夯沉量不大于5cm。二是夯坑周圍填筑面不應有大的隆起。三是不應因夯坑過深而發生提錘困難；參數四，滿夯夯擊能暫定為1000kN·m，滿夯夯擊次數暫定為3 擊，滿夯錘印彼此搭接50cm；參數五，固結時間周期，兩遍夯擊之間的空隙水壓力消散時間視填土土質情況確定。由于路堤中上部設有片石夾層，滲透性能滿足要求，暫定為可連續夯擊，特殊情況可酌情處理。

3.2 點夯+滿夯施工

3.2.1 夯前準備

首先，測量放樣。測出場地平均標高，并根據測放的點線，按照試驗方案進行夯點布置。

需注意夯點位置要清晰、準確，錘位偏差不得超過5cm，記錄員要對號進行記錄，不能錯號、漏夯和重夯；其次，測定夯擊高度，取夯擊需提升的高度，分別為5m、10m、15m 三個等級，并做好紅色標記。

3.2.2 點夯施工

一是點夯夯擊能，采用1000kN·m、2000kN·m、3000kN·m，錘重與落距的乘積為20t×5m、20t×10m、20t×15m 點夯。同時點夯第1 遍共16 個點，1～4#點（縱向第1 排）采用1000kN·m 能擊、5～8#點（縱向第2 排）采用2000kN·m 能擊、9～16#點（縱向第3-4排）采用3000kN·m 能擊；第2 遍共9 個點，1～3#點（縱向第1 排）采用1000kN·m 能擊、4～6#點（縱向第2 排）采用2000kN·m 能擊、7～9#點（縱向第3 排）采用3000kN·m 能擊。

二是點夯擊數，依據工程現場需求，點夯擊數應滿足下列條件：最后兩擊的平均夯沉量不應大于50mm；夯坑周圍填筑面不應有大的隆起；不應因夯坑過深而發生提錘困難。需注意，各夯點的夯擊數，應使土體豎向壓縮最大，而側向位移最小為原則，擬定為4～6 擊。

三是點夯施工線路，夯擊時先強夯中間，再夯擊兩側，可以保證高液限土水分向兩側擠壓，易于消散及土體早固結，提高夯后土體強度質量。

四是點夯試夯試驗。第一，起重機就位，使夯錘對準夯點位置并放置在待強夯路基面上，測量和記錄夯前錘定高程；第二，將夯錘起吊到預定高度，待夯錘脫鉤自由下落后，放下吊鉤，測量錘頂高程，若發現因坑底傾斜而造成夯錘歪斜時，應及時將坑底整平，同時做好夯沉量測設；第三，重復夯前準備、點夯施工的步驟，直至夯沉量達到收錘標準規定的最后2 擊平均夯沉量小于5cm；第四，單點夯擊完畢后并移至下一夯點，完成第一遍夯擊后推平夯坑，按上述步驟逐次完成所有夯擊遍數；第五，點夯施工完畢后，推平夯坑，檢查每個夯點的夯擊次數和沉降量關系。

五是點夯效果，根據設計要求最后兩擊夯沉量不大于5cm 確定錘擊數及遍數，經現場實際測量，點夯夯擊（夯能1000kN·m～3000kN·m）4～6 次情況下可達到最后兩擊沉降量不大于5cm 的技術要求，滿夯夯擊3～5 次情況下可達到最后兩擊沉降量不大于5cm的技術要求。

六是夯后夯點壓實度檢測。在第1、2 遍點夯中分別對三個夯能（1000kN·m、2000kN·m、3000kN·m）的單點夯擊壓實度進行檢測，并與夯前的壓實度進行對比分析，分析點夯后壓實度提升值與夯擊次數、夯沉量關系。

3.3 滿夯施工

首先，單點夯擊能采用1000kN·m，錘重與落距的乘積為12t×10m。

其次，滿夯擊數及遍數，滿夯擊數按照現場試驗夯得到的夯擊擊數和夯擊沉量關系曲線確定，且最后兩擊的平均夯沉量不應大于50mm；擬定為3 擊，滿夯2 遍。

最后，滿夯試夯試驗，滿夯錘印彼此搭接50cm，以夯沉量小于5cm 之前的遍數作為夯擊遍數，分析可知，夯擊每次沉降差逐漸減小，在夯擊3 次時沉降差符合技術要求，且總的沉降趨于穩定，夯擊后基本不再沉降，說明已經夯擊密實。同時，滿夯距結構物保持20m 的安全距離，距結構物夯點第1～6 排由夯能1000kN·m，分別降至500kN·m。對比分析壓實度、夯擊面沉降量。其現場具體情況為：經現場試驗滿夯三擊，最后兩擊的平均夯沉量不大于50mm 均能達到設計要求；滿夯完后對夯擊3.5m 深處填層壓實度檢測，壓實度均有提升。

3.4 強夯補參數總結

其一，通過對強夯試驗路段統計，得出夯擊次數與沉降量關系，沉降量隨著夯擊次數的增加而減少。

其二，點夯平均每50～60s 一次夯擊，每坑4 次夯擊需3～4min，夯機移動到下一試坑就位需1min，每小時可夯擊10～12 試坑；滿夯平均每30～40s 進行一次夯擊，每坑3 次夯擊需1.5～2min，夯機移動到下一試坑就位需1min，每小時可夯擊15～17 試坑。

其三，點夯夯擊采用3000kN·m 的夯擊能，20t 夯錘提高15m 進行夯擊；邊坡兩側邊緣采用2000kN·m的夯擊能，20t 夯錘提高10m 進行夯擊；距橋涵結構物20m 邊采用500～1000kN·m 的夯擊能，20t 夯錘提高2.5～5m 進行夯擊。

其四，點夯分2 遍進行，滿夯分2 遍進行。滿夯采用梅花形布置夯點，夯點間距1.5m，采用跳孔法夯擊。

4 結語

綜上所述，在現行更高標準的高速路建設環境下，企業要結合建設實際，理清高液限土路基填筑相關要素，改進施工方式，即相關企業需重視高液限土路基填筑特點和施工技術，以自身現有技術為基礎，優化其施工模式，創新施工方式，以期為高速公路建設奠定良好基礎。