高填深挖路基施工技術應用探析

程夢琳

（鄆城縣交通運輸局，山東 鄆城 274700）

引言

為了提升路基施工效果，根據公路項目高填深挖路基施工作業特點，施工單位要綜合考慮公路項目所在區域的地質條件與環境條件，并對既有的高填深挖路基施工技術進行改進與完善，不僅可以縮短公路路基施工工期，而且能夠提升公路路基的總體質量，減小外部環境因素所帶來的負面影響，推動我國公路行業的可持續發展。

一、高填深挖路基施工要求

高填路基填方邊坡高度為15m以上，路面水泥穩定碎石基層還需額外鋪設鋼筋網。配合使用沖擊碾壓與重型壓路機碾壓方式，對路基結構進行補強處理，從根本上提升路基填土的密實度，增強路基結構的承載力及穩定性。在路基強夯點與構筑物距離較近時，需要額外采取增強補壓手段[1]。高填深挖路基的填料質量應當與實際標準要求相符。管理部門需結合路基結構的實際建設需求，選擇出具有良好工程力學性能的土質材料。同時，對入廠前的施工材料進行試驗檢測，防止因施工材料質量不合格對深挖填土路基全生命周期造成不利影響。

在路床頂部下2m 處需要選擇適當的土質進行填筑。在填方邊坡高度大于15m 的情況下，屬于高填路基形式，需要配合使用沖擊碾壓、強夯等手段進行增強補壓處理。值得注意的是，在高填深挖路基填筑天柱長度大于100m的情況下，應當采用沖擊碾壓。在高填深挖路基連續填筑小于100m 的情況下，需要選擇重型壓路機或強夯手段進行補牙處理。沖擊碾壓的最大瞬間沖擊力不應小于250t，輪重應為16t，動力不得小于400m。要求在深挖路基施工期間，不得對周邊構筑物造成損害。在路基結構為填筑三類泥巖、泥質粉砂巖與泥質砂礫巖石，要選擇適宜的補強壓實手段，從根本上提升路基結構的穩定性。

二、施工準備

在準備階段，應采用石方料填筑強夯段路基，所用填料應根據設計方案中土石方調配表及所用土方量就近選擇土料場。路基高填深挖施工所用測量儀器有經緯儀、水準儀、全站儀和鋼尺；使用底部為圓形設計的鋼板外殼夯錘，并在夯錘底部對稱布置數個貫通頂面的Φ10～15cm 排氣孔，以便在夯擊錘擊打坑底時快速排出空氣以減小坑底對夯錘的吸力。將路基夯實至設計密實度和平整度后灌注混凝土?？紤]到夯錘設計起重重量和提升高度等方面的要求，起重機械使用起重能力至少為15t 的履帶式單纜起重機并設置安全裝置，以防止夯擊施工過程中起重臂臂桿發生后仰。自動脫鉤裝置必須滿足設計強度要求，以確保起吊施工過程中不發生滑鉤。同時，還應配備壓路機、挖掘機、裝載機、自卸車等施工機械。

采用探測儀器查明并標出待施工路基段地下構造物和管線位置，防止因強夯施工而毀壞地下構造物及管線。對待施工路段進行準確放樣，并根據所獲測量數據繪制縱橫向斷面圖，進行路基邊線的準確測放[2]。

三、高填深挖路基施工

（一）施工測量

要想提升高填深挖路基施工質量，要求施工單位針對路基施工線路進行全面測量，在路線中樁與用地界樁位置，加強測量放樣，確保各項測量數據精確，避免出現大量的錯誤測量數據。同時，在施工測量放樣的過程當中，測量人員還要結合不同路段的具體情況，準確計算出路基填挖方的工程量，并制訂出相應的調配方案，適當增加施工機械數量與運輸車輛，進一步滿足公路高填深挖路基施工要求。另外，在公路高填深挖路基施工測量過程中，測量人員還需要對中線樁進行二次測量，確保最終的測量數據更加精確。

（二）排水施工

結合公路路基邊線特點以及公路高填深挖路基施工范圍，通過加強排水施工，合理設置臨時排水溝或者導流渠等一系列排水系統，能夠保證公路高填深挖路基施工期間干燥，確保施工場地內部排水通暢。需要特別注意的是，因為公路高填深挖路基排水施工主要采取單向坡或者路拱模式，在粉土區域或者浸水性土質區域，施工單位還要設置可靠的排水設施，避免出現沖刷破壞現象。

（三）施工地表處理

所謂地表處理，主要是指在公路高填深挖路基施工路段，施工人員對填方路段進行徹底清理。通常來講，填方路段的地表清理厚度不宜低于30cm，同時，針對公路填方作業區段，如果存在較多的孤石，施工人員還要立即清除，將孤石與雜物徹底清理完畢后，施工人員需要進行有效碾壓，保障填方路基的壓實度符合規定標準要求，確保高填深挖路基施工質量得到更好控制[3]。

（四）高填深挖路基填方

在進行路基填筑前，選取長度至少為200m 的代表性路段進行試驗以確定施工參數，并在施工過程中嚴格按照試驗參數進行施工。在徹底清理地表后采用精度較高的水準儀檢測沉降量，并將路堤中心24h 沉降量控制在15mm 以內，邊樁24h 偏移量控制在5mm 以內。如果無法達到上述要求，必須及時補壓施工，直至符合相關要求。

在做好路基地表清理工作后，還應當對路基的沉降量進行精準測量。通常情況下，路基中心處的沉降量應當在24h 內保持在15mm 以內。邊樁的偏移量應當在24h 之內控制在5mm 范圍之內。如果路基沉降值與設計要求不符，則需要額外進行補壓施工，直至施工技術參數合格后才可開展后續作業。為保證土工格柵結構不被破壞，應取出地面尖硬物并加以檢查和檢測。土工格柵鋪筑過程中，單向拉伸屈服強度應不小于80kN/延米，控制屈服伸長率應控制在12%以內。通過土灰畫出土工格柵施工外邊界，再沿外邊界順直鋪筑土工格柵，使相鄰段搭接寬度不小于30cm[4]。

（五）開挖

如高填深挖路基施工現場的縱向地形平緩，則可以配合使用自卸汽車進行開挖工作。要求開挖便道與施工路線相符，使自卸汽車能夠順利運行至坡頂，保障施工安全。施工路線左右兩側也可以設置便道，以便自卸汽車能夠分道行駛。如高填深挖路基施工現場的縱向地形較陡，則需要使用推土機，將山頂高度降低5～6m，而后再進行開挖工作。在邊坡穩定性較差情況下，還應當采用邊開挖邊加固等技術方式。如公路工程地質條件較為復雜，應當配合使用錨桿鋼筋網噴射混凝土的方式對邊坡進行加固處理。加強開挖過程中的質量管控力度，要求作業人員能夠嚴格遵循開挖規范，正確使用開挖機械設備，確保開挖工作能夠與高填深挖路基施工要求相符。

（六）沖擊碾壓

對于填方邊坡高度高出15m 的路堤，應在其水穩碎石底基層設置鋼筋網，通過沖擊碾壓或強夯進行補強處理，增強路堤密實度、強度及結構的整體性。若強夯點和建筑物的距離無法達到安全距離要求時，還應通過重型壓路機增強補壓。高路堤路床頂面以下2.0m 應選用力學性能良好的土質填料；邊坡高度超出15m 的高填路基應進行沖擊碾壓增強補壓。高填深挖路基沖擊壓路機輪重16t，瞬間沖擊力最大值在250t 及以上，行進速度在12～15km/h 范圍內。按照不小于100m 的長度，大面積進行路基沖擊碾壓施工，以確保沖擊壓路機行進速度的提升并取得較好的激振效果。對于長度不足100m 的填方段應強夯補強壓實。

（七）強夯處理

在強夯試驗階段，根據設計夯點排列距離進行夯擊點的實際測放，再按設計夯擊遍數進行試夯并記錄夯沉量。待完成1 遍夯擊后進行夯擊面標高測量，如果夯沉量在5cm 以上，則應夯擊2 遍，再次檢測夯沉量和夯擊面標高，如果二次夯擊的夯沉量還在5cm 以上，則進行第3 遍夯擊，如此反復，直到實際夯沉量減小至5cm 范圍內。在強夯施工過程中，對于涵洞、擋墻等既有建筑物，必須采取保護措施并預留安全距離，涵背回填段水平向安全距離設定為15m，涵頂安全填土厚度至少為8m，并根據試夯試驗及量測到的周圍建筑物振動和變形情況，確定最終安全距離，以防止建筑物因受到夯擊振動而造成破壞。在強夯施工開始后，通過設置安全裝置以防止起重臂臂桿發生后仰。前兩遍夯擊能為3000kN·m，第3 遍低能量滿夯。選取施工現場具有代表性地段的原狀土進行施工數據測定，同時選用合適的強夯試驗參數進行強夯試驗，再根據強夯試驗所得夯擊數與夯沉量的關系曲線將最后兩次夯擊的夯沉量控制在50mm 范圍內，保證夯坑四周地面不出現凹凸、變形及隆起。夯擊點按照正方形布置，夯擊點中心距為4m[5]。

四、高填深挖路基邊坡穩定性評價

為從根本上提升公路工程項目高填深挖路基施工期間的效率及質量，需要在施工前采用合理方式準確評估路基邊坡穩定性，依照評估結果優化實際設計方案。

（一）力學計算邊坡穩定性

就目前來看，力學計算方式種類較多，為確保獲得的高填深挖路基邊坡穩定性評價結果全面精準，需要確保選擇出的力學計算方式與破壞類型及模式保持一致。在選擇力學邊坡計算手段時，如高填深挖路基邊坡破壞機制過于復雜，應當配合使用結合數值分析方式。如高填深挖路基邊坡結構易出現直線破壞等問題，則需要在力學計算期間使用不平衡推算方式，以及配合使用平面滑動面解析方式。

為從根本上提升力學計算邊坡穩定性水平，還應當選擇適宜的計算參數，比如路基邊坡結構的內摩擦力、邊坡各巖層厚度等。

（二）現場地質分析

在公路工程項目高填深挖路基邊坡評價期間，還應當對施工現場地質條件、氣候環境、水文特征進行對比分析，依照分析結果評估邊坡總體穩定性。在現場地質分析過程中，應當結合結構分析結果，明確人工邊坡變形位置及變形類型。依照自然邊坡當前變形規模、變形種類，推算出人工邊坡在長期運行條件下的變形規律。對比分析自然邊坡與人工邊坡的坡高、坡率、坡型等數值，準確評估高填深挖路基邊坡結構的穩定性，并將其作為編制實際施工方案的重要依據[6]。

結束語

總之，路基是公路工程重要組成部分，其施工水平可直接影響公路工程整體施工質量及效率。為確保高填深挖路基施工能夠有效開展，需要結合施工現場地質條件與水文特征，選擇沖擊碾壓以及鋪設土工格柵等方式，從根本上提升高填方路基結構的穩定性。同時，工程管理部門還需針對高填深挖路基施工要求做好人員培訓工作，控制高填深挖路基施工期間的質量問題、安全事故發生概率，促進高填深挖路基施工平穩有序開展。