公路高填方路基施工控制研究
摘要：某公路工程位于太行山脉，属山陵重丘区，地势起伏不平，沿线沟谷发育。路线受地形限制，多处设计有 20 米以上的高填路基。如何控制高填方路基的施工质量在公路建设中尤显重要，为此在施工中采取了一系列保证措施，以确保各个环节得到有效控制。本文对此工程中的高填方路基施工控制要点进行介绍，望对类似工程有所帮助。
关键词：高填方；路基；施工控制
一、填料选择
根据本合同段路基土石方量大的特点，选择符合规范要求、级配较好的硬质岩块做填料，最大粒径不超过层厚的 2/3。填石路堤应分层填筑，分层压实，分层松铺厚度不宜大于 0.4m，以保证路基密实度，避免由于石料之间存在空隙，而造成路基下沉。路床顶面以下 50cm 填料粒径选用不大于 10cm 的级配砂石料，并分层压实。逐层填筑时应安排好石料运输路线，专人指挥，按水平分层填筑，先低后高，先两侧后中央卸料，并用大型推土机推平，个别不平处应配合人工用细石填，石屑找平；当石料级配差、粒径大、填层较厚、石块间空隙较大时，可在每层表面的空隙里嵌塞石碴、石屑，直到将空隙填满。当用人工铺填粒径大于 25cm 的石料时，应先铺填大块石料，大面朝下，小面朝上，摆放平稳，再用小石块找平，石屑塞缝，最后压实。填石路堤的填料如果其岩性相差较大时，则应将不同岩性的填料分层或分段填筑。水田或软土地区的填石路堤在处理完地基后再将石块铺填于路堤下层，先填大块石料，再用小石块或石碴嵌缝，找平后压实。
二、开挖台阶
（一）山坡路堤
本标段两处填方地段地面横坡均陡于 1：5，原地面应挖成台阶 ( 台阶宽度不小于 lm), 并用小型夯实机加以夯实 , 以防止路基填筑后产生纵向裂缝。填筑应由最低一层台阶填起，并分层夯实，然后逐台向上填筑，分层夯实所有台阶填实之后，即可按一般填方进行。对于横坡陡峻地段的半填半挖路基，必须在山坡上从填方坡脚向上挖成向内倾斜的台阶，其中挖方一侧，在行车范围之内的宽度不足一个行车道宽度时，则应挖足一个行车道宽度，其上路床深度范围之内的原地面土应予挖除换填，并按上路床填方的要求施工。
（二）路堤边坡
陡坡高填路基应在斜坡上沿斜面逐级开挖水平长度为 2 米的台阶。
台阶平面向内坡度为 3%，边坡防护采用植草护坡。
三、松铺层厚度的控制与分层压实控制
每层松铺厚度不得大于 50cm，根据每层填筑面积机械配置的情况（摊铺平整压实和自卸汽车运输），计算出层铺运量和卸料间距。填筑时放出填筑边线，同时打松铺桩，以保证回填厚度合符设计及规范要求 ,具体办法是 : 在路基回填边每隔 10 米左右放一边桩，设置一根长 1.5m的木棍 , 木棍下插 30cm 入土中 , 路基上 50cm 处红油漆设置标识，并用细尼龙绳相连，便于控制松铺厚度。填筑时根据标志杆上标识进行回填，每一层回填完毕后立即进行摊铺碾压。
分层填筑的厚度对压实效果影响显著，同种压实条件下土层压实度随着深度递减，填土厚度太大必定会影响压实效果，给施工带来一定隐患。施工现场由专人负责压实厚度，根据填土厚度和松铺系数计算单位面积用土量，通过控制运土车数来固定用料量，并挂线摊铺保证压实厚度。半填半挖地段为保证结合面的稳定，避免新旧土体衔接面的薄弱滑动，在旧土体上开挖宽度不小于 1 米的台阶，并做成向内倾斜 2% 的坡度，增强抗剪能力。分层碾压时合理选择压实遍数，保证每层压实均匀 , 达到规定的压实度。如碾压遍数过多不仅会造成压实过度土体破坏 , 而且不经济。对于 92 区采取振动压路机低频碾压一遍、高频碾压一遍，光轮静压 3 遍，对于 94 区采取振动压路机低频碾压一遍、高频碾压一遍，光轮静压 5 遍，对于 96 区采取振动压路机低频碾压两遍、高频碾压两遍，光轮静压 7-8 遍。压实过程依照“先轻后重，先慢后快，先边后中，相邻两次的轮道重合轮宽的 1/3" 的原则进行，压实过程中控制好碾压速度和重叠宽度 , 避免漏压。大型机械碾压不到的部位使用小型振动机械压实，做到无漏压、无死角。每层路基碾压完成，压实度检测合格后及时铺设一层土工格栅，土工格栅在本段路基主要用于路堤边坡加筋补强，从而保证边坡的稳定性。
四、地下水与地表水的排出
水是引起路基各种病害的主要因素，雨季到来，山体等水汇集到一起，流向路基施工段。如果处理不当，将会造成严重后果，为了将地下水畅通的排出路基以外，我们在施工路基前专门设置了一条宽 1m× 深1.5m 盲沟，成功的将山体中的地下水引出。随着路基填土高度的增加，为了及时的排出路基顶表积水，根据纵断高程、横断面变化，及时的施工出纵、横坡度，避免路基顶面积水引发的各种病害，为路基雨后及时施工创造了条件。
五、沉降稳定观测
施工前，在离路基沉降区范围以外的稳定区域埋置 2 至 3 个观测基点，用全站仪及水准仪精确定出基点的标高及基线的方位 ; 在路基两侧的路堤坡脚处、坡脚以外 2m 和 4m 处每隔 200m 分别对称埋置 3 个测点，测点用 15×15×150cm 的钢筋混泥土制成。在在路基填筑前根据基点的标高及基线的方位全站仪观测定出测点的初始位置，并作好记录；在路基填筑过程中，每天对测点进行一次观测（测点位移变化不大时，可 3天一次或 7 天一次），并记录观测数据。当测点的水平和竖向位移超出规范要求的值时，地基沉降处于不稳定状态，这时必须立即停止填筑，并采取相关措施进行处理，待路基稳定后方可继续填筑。
六、特殊路基强夯施工
因本工程工期短，高填方工后剩余沉降时间少，为了防止高填方因剩余沉降造成破坏，故对填方路堤大于 8 米的路堤采用强夯处理。路堤第一层强夯高度以填方高度为 8~12 米范围开始，高度小于 8 米的填方段第一层不强夯，其上路堤每填高 8 米强夯一次，达到上路堤高度时必须补夯一次。设计采用夯锤重 10 吨，提升 10 对路堤进行强夯，锤径为2 米，夯点按正三角形布置，间距 3.5 米。回填区原状土经碾压达不到设计压实度要求也采用强夯施工，原回填区域属于抛填或软基部位，根据业主要求，现场签证采用强夯。
强夯要求：
1、夯点布设：根据测量控制桩计算出场地纵横两向控制线的方位角，以控制桩之一为基准建立工程坐标系，工程坐标的从横轴分别与场地控制线平行。工程坐标建立时应按测量操作规程施工，并按测量复核制度进行复核。根据工程坐标与原坐标的关系计算出平面图中各点的工程坐标值，按设计要求全面布设夯点，布设成间距 3.5m x3.5m 梅花形，同时做好点位点号记录。用白灰圈做好明显的标示，点位轴线用木桩标记，如需要点位可用红色塑料袋标示。强夯区域做好施工警戒，由专人巡视。
2、强夯法的强夯机型号、夯击能、夯击遍数、夯点的夯击次数、夯击点位置、处理范围等按设计要求配备。
3、施工前根据设计的夯击能，提出强夯试验方案，进行现场试夯。
根据不同填料待试夯结束后规定时间段内，对试夯现场进行检测，并与夯前测试数据进行对比，检验强夯效果，确定工程采用的各项强夯参数。
4、施工机械应采用带有自动脱钩装置的履带式起重机，强夯锤底面形式宜采用圆形或多边形，锤底面积按土的性质确定，锤底静接地压力值可取 25~40kPa，对于细颗粒土应取较小值，锤的底面应对称设置若干个与顶面贯通的排气孔。
5、夯前根据夯击能检查夯锤质量和落距，在每一遍夯击前，应对夯点进行复核，夯完后检查夯坑位置；按设计要求检查每个夯点的夯沉量。
总而言之，本项目高填方路基施工由于进行了工前充分准备、工序严格控制和强化试验检工作，在中间交工检测过程中弯沉、压实度等各项指标均满足设计和规范要求，为今后的路面施工奠定了坚实的基础。
建议建立高填方路基长期沉降和稳定态观测，动态跟踪监测变形情况，为公路运营提供良好保障。
参考文献
[1] 金平 . 论公路高填方路基施工控制及路面裂缝的防治 [j]. 城市建设理论研究（电子版）,2012 年 2 期 .
[2] 刘光辉 . 高填方路基智能沉降预测及应用研究 [d]. 山东大学：结构工程 , 2011 .
