探究公路軟基地段高填方路基施工技術(shù)

蔣志剛

路基的質(zhì)量與穩(wěn)定性能夠決定公路建設(shè)的實際效果，為保證公路主體結(jié)構(gòu)的牢固性達(dá)到設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，施工方必須合理利用高填方路基施工技術(shù)，對土質(zhì)松軟的軟土地基路段進(jìn)行加固處理，使用先進(jìn)技術(shù)進(jìn)行檢測，優(yōu)選材料加工工藝與填筑措施，在提升公路路基穩(wěn)定性的同時，節(jié)約工程資源，強化路基基礎(chǔ)的承載力。本文主要分析了公路軟基地段高填方路基施工技術(shù)的核心原理，并指出了高填方路基施工技術(shù)的基本類型、應(yīng)用方式，總結(jié)了高填方路基施工活動的開展流程與質(zhì)量控制要點。

為強化路基基礎(chǔ)的水平面承載力，使之達(dá)到設(shè)計要求，促進(jìn)公路行車造成壓力的快速傳導(dǎo)，施工方可采用高填方路基施工技術(shù)，修建質(zhì)量較高、使用壽命較長的復(fù)合型路基，消除可能出現(xiàn)的路基下陷、滑動、土層侵蝕等問題，修建不易產(chǎn)生裂縫的邊坡與卸力層，發(fā)揮出高速公路在我國交通事業(yè)中的關(guān)鍵作用，滿足社會生活對于高速公路的需求。

一、公路軟基地段高填方路基施工的基本特性與核心原理

我國現(xiàn)代公路工程建設(shè)活動中，施工方經(jīng)常會發(fā)現(xiàn)預(yù)定施工路段存在軟土地基，此類地基的土質(zhì)較為松散，壓縮比較低，容易因外力而發(fā)生形變，影響后期正常施工。為提升施工質(zhì)量水平，保證工程進(jìn)度按照預(yù)定計劃達(dá)成，施工人員必須采取措施，消除土層之間的縫隙，提升土層密實度，運用現(xiàn)代化筑路技術(shù)，修建由多種回填土料與混凝土構(gòu)成的高填方路基，使得軟土地基中的水分因受到外部壓力而被逐步擠出，避免路基因結(jié)構(gòu)強度較低而發(fā)生沉降或者破裂等問題，保證施工質(zhì)量與工程建造效率。高填方路基主要修建于沉降量較大、土層松軟的路段，路基邊緣處的緩坡缺乏穩(wěn)定性，容易發(fā)生垮塌與下陷，斷面大于一般公路路段。因此,技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)把握高填方路基的基本屬性，適當(dāng)?shù)乜s短工程施工周期，提升施工技術(shù)要求，主動消除常見的整體下陷、路基沉降不均勻、路基底部土層滑動等問題。

高填方路基施工技術(shù)經(jīng)常被用于軟土地基加固、塑形工作中，其填筑作業(yè)量較大，容易遭遇復(fù)雜施工問題，水平填筑高度約為2m 左右。此類路基必須承受較大負(fù)荷，為延長其使用壽命，施工人員必須調(diào)整鋪筑方式，盡可能地提升路基和地基之間的壓實程度，使得壓實度較高的土層能夠分散路面承受的壓力。施工方必須嚴(yán)格控制土層厚度、底部土壤壓實度、路基填筑高度等核心參數(shù)，并在階段性施工完成后對工程建造質(zhì)量進(jìn)行核查，要求一線技術(shù)人員使用透水性較高、粘度大的石料與土料，如石灰石、沙土等，避免出現(xiàn)質(zhì)量問題。

二、軟基地段高填方路基施工技術(shù)的主要類型

1.分層填筑技術(shù)

高填方路基施工的用工量較大，必須消耗巨量工程資源，為保證施工質(zhì)量，縮短工程建設(shè)周期，施工方可選擇采用分層、分階段填筑技術(shù)，根據(jù)軟土地基路段周邊的地形、地下土層分布格局等參數(shù)，設(shè)計較為完善的分段施工計劃，主動調(diào)整路基填筑方向與施工工藝，使用橫向填筑法與縱向填筑法結(jié)合的施工方法，精確測量軟土地基的整體填筑長度，評估后續(xù)階段壓實作業(yè)應(yīng)當(dāng)保證的作用力傳導(dǎo)深度，嚴(yán)格控制垂直填筑厚度。在坡度較大的路段進(jìn)行施工時，必須使用小型工程機械，在路基側(cè)后方與正前方修建多個傾斜度較小的臺階與梯臺，為正常施工提供便利，降低在地質(zhì)環(huán)境復(fù)雜的路段進(jìn)行施工的難度。施工方必須基于地質(zhì)學(xué)、工程學(xué)原理，對軟土地基路段中不同層級的承載力、厚度、作用力傳導(dǎo)情況進(jìn)行深入分析，并主動采用小規(guī)模爆破方式，清除預(yù)制施工地點表層的覆土與大塊巖石。通過清除影響后期壓實施工的阻礙性因素，可進(jìn)一步提升施工質(zhì)量，使得工程材料攤鋪與推平工作得以順利實施。為保證技術(shù)人員操控的機械設(shè)備能夠如期完成碾壓工作，必須采用分層攤鋪法，將每一土層的攤鋪厚度控制在20cm 左右，由重型運輸車將配制完成的混合料與集料運往施工現(xiàn)場，在指定位置卸載，一線施工人員可借助推土機等設(shè)備，將原材料推平，使之均勻地分布在施工地段上方。針對機械設(shè)備無法展開的特殊地段，技術(shù)人員可采用人工攤鋪技術(shù)，派遣專業(yè)工人使用小型手推車與手動控制的振搗設(shè)備，開展可控的人工攤鋪活動，提升高填方路基攤鋪與填筑的均衡性。在第一階段的攤鋪工作基本完成后，可組織碾壓活動。

2.強夯加固技術(shù)

為強化公路工程中軟土地基內(nèi)部土料的壓實度，消除土層中遺留的團塊與孔洞，施工人員應(yīng)當(dāng)主動使用較為先進(jìn)的大規(guī)模強夯技術(shù)，引入重型夯土設(shè)備，如由吊索控制的金屬夯錘等。首先，施工人員必須使用小型清潔工具清理現(xiàn)場，保證工地地面平整度達(dá)到要求，使得路基的承載力達(dá)到計劃標(biāo)準(zhǔn)，避免出現(xiàn)因強夯施工持續(xù)開展導(dǎo)致路基瓦解。施工方必須在現(xiàn)場進(jìn)行核查，檢測已建成路基與路基邊緣土層的結(jié)構(gòu)強度與穩(wěn)固性，根據(jù)檢測結(jié)果對其進(jìn)行適當(dāng)加固處理。施工人員應(yīng)當(dāng)正確使用夯錘與夯土機等機械設(shè)備，估測夯錘的重量、體積，調(diào)整吊索的松緊度與長度，通過適當(dāng)?shù)胤潘苫蚶o吊索，調(diào)整夯錘所處高度，使之落在預(yù)定位置。在施工中技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)控制吊機吊臂的方位，使之向前傾斜，避免因向后傾斜而發(fā)生吊機傾覆等問題。在組織強夯施工活動時，施工方管理人員應(yīng)當(dāng)調(diào)整基本參數(shù)，控制夯土工藝的應(yīng)用方式，調(diào)整夯錘不同時段落點之間的間距，保證施工質(zhì)量，讓夯錘按照固定速度下落，使用探測設(shè)備檢測軟土路基在夯錘作用下發(fā)生的形變，評估其整體水平高度的變化趨勢，并采取措施對其進(jìn)行針對性的平整處理，使得軟土地基的下沉距離與移動范圍和施工計劃中的要求相符。施工方技術(shù)人員必須及時對夯錘與夯擊設(shè)備進(jìn)行檢測，找到夯錘的中心位置，以合理手段對夯土設(shè)備進(jìn)行配平，消除可能存在的設(shè)備錯位問題，發(fā)現(xiàn)密實度不足的土層，開展填筑與二次修復(fù)性夯筑，避免夯土活動影響周邊土壤環(huán)境的穩(wěn)定性，施工人員可在夯錘落點附近臨時開挖多道減震溝，減震溝深度與寬度均控制在1m 左右，通過采取合理措施，提升軟土地基土層的穩(wěn)定性，避免其產(chǎn)生裂縫。

3.壓實施工技術(shù)

施工方必須把握壓實施工工藝的核心要點與質(zhì)量控制要求，根據(jù)工程建造計劃，對壓實施工活動所取得的成果進(jìn)行評估，保證壓實效果達(dá)到相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)。施工方可基于路段的走向與地理位置，調(diào)整壓實施工的執(zhí)行方式，應(yīng)遵循安全施工的基本理念，制訂完整可行的機械設(shè)備配套方案，根據(jù)壓實度要求確定碾壓次數(shù)。針對曲折度較高的路段，可采用分階段壓實法，使用中小型設(shè)備在空間較為狹小的路面進(jìn)行反復(fù)壓實作業(yè)。壓實施工必須秉承先左右后中間的順序，以此調(diào)整軟土地基所承受的壓力，讓地基周邊的土層保持穩(wěn)固，向地基中心部分均勻地施加作用力，以此提升路面的穩(wěn)固性。在針對曲線路段進(jìn)行壓實施工時，必須采取措施，按照曲線的水平走向與垂直高度，先進(jìn)行針對公路外側(cè)的碾壓，而后逐步轉(zhuǎn)向內(nèi)側(cè)，以此控制工程材料消耗量。

三、高填方路基施工技術(shù)的應(yīng)用流程

1.做好事前施工準(zhǔn)備工作

施工方必須在開展高填方路基建造活動之前，做好各方面的事前準(zhǔn)備，籌集足夠的技術(shù)資料、機械設(shè)備、技術(shù)人員，評估建造計劃的合理性，開展現(xiàn)場調(diào)查研究，搜集有關(guān)公路軟土路基的土層厚度、密度、顆粒大小、外部地理環(huán)境等不同方面的信息，讓施工中臨時修改建造計劃的活動獲得更多參照信息，以此提升施工質(zhì)量與計劃可行性。在組織施工前，必須針對高填方路基建造活動中常用的工程材料進(jìn)行檢測，找出質(zhì)量未能達(dá)到計劃標(biāo)準(zhǔn)的材料，消除潛在的質(zhì)量問題。施工方必須做好設(shè)備調(diào)試、維護(hù)、保養(yǎng)工作，消除可能存在的機械設(shè)備故障、參數(shù)設(shè)置錯誤等問題，及時動員人員在施工現(xiàn)場清理工地附近的雜物與垃圾，使得預(yù)制施工路段保持衛(wèi)生、整潔，規(guī)范不同階段的施工活動。

2.優(yōu)化建造工藝設(shè)計，提升施工質(zhì)量

在軟土路基設(shè)計、建設(shè)中，必須針對性區(qū)別對待有著多種復(fù)雜屬性的地形地貌，比如對于高速公路通過的軟基地區(qū)的處理方案需要進(jìn)行特殊調(diào)整。施工方案中存在的欠缺，會使地基建成后難以滿足實際需求，為保證施工質(zhì)量達(dá)到相關(guān)要求，技術(shù)人員可臨時在建造計劃中添加多個修改方案與調(diào)節(jié)措施，如在路基底部軟土層中修建多個支撐柱與碎石樁，基于復(fù)合型地基建造要求，強化單個支撐樁的承載力與水平穩(wěn)定度，基于施工場地的表面積、填料層深度、土質(zhì)等基本屬性，修建一到兩個小型試驗樁，評估這一調(diào)節(jié)措施是否具備應(yīng)用價值，施工方可及時調(diào)整建造計劃，建立內(nèi)容較為完整、主題突出的動態(tài)工程管理表與信息登記表，評估土層穩(wěn)固性、土壤黏性等重要檢測量在實驗中的變化趨勢，調(diào)整支撐柱的插入深度及其與底部土層材料的接觸面積，提升碎石樁的承載力，重點發(fā)揮底部土層的壓力分解作用。為進(jìn)一步發(fā)揮土層的補強作用，必須在考慮到路基路面滲水的前提下，選擇在路基底部大范圍鋪設(shè)碎石層與砂土層，逐步強化地表土壤的強度，消除影響土層穩(wěn)定性的地表剪切力。例如，技術(shù)人員可在施工中，在軟土地基底部土層中，填筑厚度約為10cm 的碎石路基，在保證地表強度的基礎(chǔ)上，提升填料的防水性，保證軟土地基經(jīng)過強化后，其承載力達(dá)標(biāo)。

3.組織填筑與壓實施工

施工方必須主動使用強度較高、能夠承受較大壓力的特殊材料，并基于初期的施工檢測結(jié)果，選擇重量相對較輕、功能齊全的機械設(shè)備，調(diào)整路基填筑層碾壓次數(shù)與碾壓范圍，設(shè)置好松鋪厚度、應(yīng)力傳導(dǎo)方向，組織開展有計劃、有規(guī)則的分層填筑。技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)在使用工程材料修建路基時，檢測材料的含水量，以攪拌、暴曬等方式，在短時間內(nèi)降低工程材料的含水量，讓多數(shù)材料的含水量低于3%。一旦路基填筑高度高于140cm，則必須對公路路基開展整平，提升整體壓實度，讓土層的松鋪厚度低于10cm，消除填筑體對底部軟土地基施加的壓力，讓填筑層在自重的作用下發(fā)生致密變形，達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。

4.組織施工質(zhì)量檢測活動

為及時發(fā)現(xiàn)可能出現(xiàn)的軟土地基沉降現(xiàn)象，施工人員必須在公路建造現(xiàn)場布置多個自動化檢測設(shè)備，如紅外線攝像儀等，控制檢測范圍，針對新建成的高填方路基，進(jìn)行多角度綜合校測與觀察，每隔1m 左右布置一個自動化檢測點，在地質(zhì)條件變化較大的路段，提升監(jiān)測點的密度，做好標(biāo)高檢測與基點定位，記錄多方檢測數(shù)據(jù)，為后續(xù)施工活動提供便利。技術(shù)人員可主動運用人工拉線的方式，檢測路基在橫坡的傾斜度和監(jiān)測點標(biāo)高是否滿足設(shè)計圖紙要求，同時組織專家團隊對混合料的用量、使用方式、加工工藝進(jìn)行多角度的檢測，確保其含水量、密度與在路基中的壓實度能夠達(dá)到本次工程的技術(shù)參數(shù)，檢測人員可評估在高填方路基施工活動中，一線施工隊伍是否按照設(shè)計圖紙進(jìn)行填筑、碾壓施工，并督促工地施工人員對已建成路基進(jìn)行維護(hù)、保養(yǎng)處理。

四、結(jié)語

施工方應(yīng)當(dāng)基于自身工程建造經(jīng)驗，對高填方路基施工技術(shù)進(jìn)行深入研究，把握其整體應(yīng)用價值與運用路徑，采取措施加固軟土地基，使用中小型機械設(shè)備在土層下方灌入填料與集料，提升路基的承載力，做好軟基處理工作，為新時代公路建設(shè)事業(yè)提供技術(shù)層面的保障，促進(jìn)現(xiàn)代交通業(yè)的發(fā)展。