论文部分内容阅读
【摘 要】 公路路基是路面的基础，承受着本身岩土自重、路面重量和由路面传递来的行车载荷，是公路的承重主体。路基工程的好坏直接影响公路的性能和使用寿命。路基的强度和稳定性是保证路面稳定的基础。高填方路基是路基设计施工中的重点和难点，解决高填方路基问题是公路工程中的一个重要课题。本文就高填方路基常见病害的原因及施工技术做出了一定论述。
【关键词】 公路工程;高填方;技术;原因
近年来，随着我国高等级公路的不断发展，在山区修建高速公路也很普遍，高填深挖路基逐渐增多，如何控制好高填方路基的施工质量，就显得尤为重要。本文结合工程实例，对高速公路高填方路基的施工技术作一些探讨。
一、概述
水田或常年积水地带，用细粒土填筑路堤高度在6m以上，其他地带填土或填石路堤高度在20m以上时，称为高填方路堤。高填方路堤的填方数量大、占地宽、施工工艺复杂、路基所处的环境千变万化、且常年受重复载荷的作用。因此，在高填方路基的施工中，即使完全按《规范》要求进行施工，在工程施工过程中或者工程施工完工后，随着时间的推移与行车载荷的反复作用，发生的病害仍很多，而且较难治理。
二、高填方路基常见的病害
高填方常见的病害有：路基整体沉陷或局部沉陷、路基纵向开裂、路基滑动或边坡滑坍。造成这些病害的原因主要有以下几方面。
1、路基设计不合理。高填方路基段应严格的按照《规范》要求认真作特殊设计，进行稳定性验算和沉降计算。如果验算和计算所需的地质条件、土工实验资料等不能真实反映现场情况，就会造成设计的不合理，在施工过程中或完工后，高填方路基将会有较大的整体下沉或局部沉陷，以致影响公路的正常使用。
2、施工工艺不当。高填方路堤施工工艺复杂、涉及因素多，任一个环节处理不当都可能埋下质量隐患造成路基后期病害的产生。
（1）填料不合格。高填方路基应严格控制用料质量，在取土场的选择和挖土取土过程中应严格要求，避免非适用材料的混杂。种植土、腐殖土或泥沼土等劣质土中有机物含量多、抗水性差、强度低。如果路基填料中混入了这些土，路堤将出现塑性变形或沉陷破坏。尤其是膨胀土，遇水膨胀软化、风化收缩开裂、固体稳定性差，用作填料时随着土壤中水分的挥发，收缩开裂尤为严重，对路堤的整体结构危害极大。
（2）填筑工艺不当。高填方路基的填料在分层填筑时，应严格按照《施工规范》要求的厚度进行铺筑。如果随意将铺筑厚度加厚，即使压实机具按规定的碾压遍数压实，压实度也达不到《规范》规定的要求。这样施工的路基当填筑到路基设计标高时，必然产生累计的沉降变形，在重复载荷与填料自重作用下产生沉陷。同时，施工中最好是整幅分层填筑，但有的路段受现场实际条件的限制，必须沿纵向分幅、分层填筑。这样一来，对高填方路基的填筑就应严格控制。纵向接缝处应按照要求做好搭接台阶，施工过程中坚决杜绝垂直或无搭接填筑，每一层都应有台阶作搭接处理。对于半填半挖路段也是同样的要求，必须在山坡上按要求从填方坡脚向上挖成向内倾斜的台阶。
（3）压实工艺不当。在高填方路基施工中，应制定科学合理的压实工艺，并按要求配备相应的整平碾压机具按规范进行操作。众所周知，含水量的控制直接影响到压实度的效果，因此在施工过程中应严格控制填料的实际含水量在最佳含水量±2%范围左右。未按要求的压实工艺进行碾压、路基的压实强度不均匀、压实度达不到规定要求，将会导致高填方路段产生较大的沉降变形和整个路堤的不均匀沉降。
三、高填方路基施工技术要点
1、施工准备、基底处理
（1）伐树、挖根、除草。路基范围（路堤和路堑占地）内的树木、灌木丛施工前砍伐或移植，砍伐的树木有序堆放在路基用地外，妥善处理，并将路基用地范围内的草皮，农作物根系、树根全部清除，且将填方路基范围内的坑穴填平夯实。
（2）挖台阶。路堤填筑时，当地面自然横坡或纵坡陡于1：5时，将原地面挖成台阶，台阶宽度大于2m，以满足摊铺和压实设备操作的需要，高度为0.3m。台阶顶做成2%～4%倾斜坡。砂性土原则上不挖台阶，而是将原地面以下200～300mm的表土翻松。对于覆盖层不厚的倾斜岩石基底，当地面横坡为1：5～1：2.5时，要挖除覆盖层，并将基岩挖成台阶。
（3）原地面处理。在原地面清表工作结束后及时恢复路基的中桩和施工边桩，人工用石灰沿桩划线标明，以便指导机械施工。采用推土机沿灰线间就地整平，并形成单坡或两边坡路拱以利排水。完成以上工作后，按以下方式进行原地面处理。采用20t光轮压路机碾压3～4遍，在碾压过程中出现的局部弹簧现象，采用人工翻挖，并掺加适量的石灰拌合均匀，并重新碾压至要求压实度。
2、高填路堤填筑
（1）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、级配较好的轻质岩块做填料，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0.5m，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的级配良好的填料，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。
（2）码砌边坡：本路段的填石料为轻质岩石，边坡按填土路基处理。
（3）摊铺平整：逐层填筑时，安排好石料运输路线，专人指挥，按水平分层、先低后高、先两侧后中央卸料，并用大型推土机摊平，使层面大致平整，局部不平处用细颗粒找平，个别尖角用大锤砸掉，每层填料要均匀一致，不同填料不能混填。
（4）检查松铺厚度：沿纵向每20m设一断面，每断面布设3～5个测点，用水准仪测出各点高程，相对下层标高检查其松铺厚度，每层松铺厚度不大于50cm。
（5）压实：采用20t振动碾分层压实，每填高2m用冲击式压路机冲压不少于20遍，碾压遍数按工艺试验路段施工结果确定并经监理工程师批准作为控制参数。以压实速度和碾压遍数控制压实质量，并做好壓实记录。压实后，顶面必须稳定，不再下沉、石块紧密、表面平整。每层面压实完成后对路基进行沉降观测，做好记录，如需补方应及时进行，但补方厚度不应超过一层填筑厚度。
（6）质量检测：主要包括填料、填筑层厚度，路基填筑断面尺寸，填筑层在纵向和横向的均匀度及平整度、压实度。自检合格并报监理工程师验收后方可填筑下一层。为了保证高填路基的填筑质量及边坡稳定，须优先安排高填路堤的施工，以便留有一定时间的沉降期。
四、结束语
高速公路高填方路基施工质量涉及的因素众多，各工程的具体情况也相差甚远，在实际施工中必须综合考虑各种因素，严格按规范施工，确保工程质量。
参考文献：
[1]李仲玉;填方路基的沉降分析与控制[A];第十一届全国结构工程学术会议论文集第Ⅰ卷[C];2002年
[2]都魏龙;用湿陷性黄土填筑高填土路堤的几点做法和体会[J];山西交通科技;1995年03期
【关键词】 公路工程;高填方;技术;原因
近年来，随着我国高等级公路的不断发展，在山区修建高速公路也很普遍，高填深挖路基逐渐增多，如何控制好高填方路基的施工质量，就显得尤为重要。本文结合工程实例，对高速公路高填方路基的施工技术作一些探讨。
一、概述
水田或常年积水地带，用细粒土填筑路堤高度在6m以上，其他地带填土或填石路堤高度在20m以上时，称为高填方路堤。高填方路堤的填方数量大、占地宽、施工工艺复杂、路基所处的环境千变万化、且常年受重复载荷的作用。因此，在高填方路基的施工中，即使完全按《规范》要求进行施工，在工程施工过程中或者工程施工完工后，随着时间的推移与行车载荷的反复作用，发生的病害仍很多，而且较难治理。
二、高填方路基常见的病害
高填方常见的病害有：路基整体沉陷或局部沉陷、路基纵向开裂、路基滑动或边坡滑坍。造成这些病害的原因主要有以下几方面。
1、路基设计不合理。高填方路基段应严格的按照《规范》要求认真作特殊设计，进行稳定性验算和沉降计算。如果验算和计算所需的地质条件、土工实验资料等不能真实反映现场情况，就会造成设计的不合理，在施工过程中或完工后，高填方路基将会有较大的整体下沉或局部沉陷，以致影响公路的正常使用。
2、施工工艺不当。高填方路堤施工工艺复杂、涉及因素多，任一个环节处理不当都可能埋下质量隐患造成路基后期病害的产生。
（1）填料不合格。高填方路基应严格控制用料质量，在取土场的选择和挖土取土过程中应严格要求，避免非适用材料的混杂。种植土、腐殖土或泥沼土等劣质土中有机物含量多、抗水性差、强度低。如果路基填料中混入了这些土，路堤将出现塑性变形或沉陷破坏。尤其是膨胀土，遇水膨胀软化、风化收缩开裂、固体稳定性差，用作填料时随着土壤中水分的挥发，收缩开裂尤为严重，对路堤的整体结构危害极大。
（2）填筑工艺不当。高填方路基的填料在分层填筑时，应严格按照《施工规范》要求的厚度进行铺筑。如果随意将铺筑厚度加厚，即使压实机具按规定的碾压遍数压实，压实度也达不到《规范》规定的要求。这样施工的路基当填筑到路基设计标高时，必然产生累计的沉降变形，在重复载荷与填料自重作用下产生沉陷。同时，施工中最好是整幅分层填筑，但有的路段受现场实际条件的限制，必须沿纵向分幅、分层填筑。这样一来，对高填方路基的填筑就应严格控制。纵向接缝处应按照要求做好搭接台阶，施工过程中坚决杜绝垂直或无搭接填筑，每一层都应有台阶作搭接处理。对于半填半挖路段也是同样的要求，必须在山坡上按要求从填方坡脚向上挖成向内倾斜的台阶。
（3）压实工艺不当。在高填方路基施工中，应制定科学合理的压实工艺，并按要求配备相应的整平碾压机具按规范进行操作。众所周知，含水量的控制直接影响到压实度的效果，因此在施工过程中应严格控制填料的实际含水量在最佳含水量±2%范围左右。未按要求的压实工艺进行碾压、路基的压实强度不均匀、压实度达不到规定要求，将会导致高填方路段产生较大的沉降变形和整个路堤的不均匀沉降。
三、高填方路基施工技术要点
1、施工准备、基底处理
（1）伐树、挖根、除草。路基范围（路堤和路堑占地）内的树木、灌木丛施工前砍伐或移植，砍伐的树木有序堆放在路基用地外，妥善处理，并将路基用地范围内的草皮，农作物根系、树根全部清除，且将填方路基范围内的坑穴填平夯实。
（2）挖台阶。路堤填筑时，当地面自然横坡或纵坡陡于1：5时，将原地面挖成台阶，台阶宽度大于2m，以满足摊铺和压实设备操作的需要，高度为0.3m。台阶顶做成2%～4%倾斜坡。砂性土原则上不挖台阶，而是将原地面以下200～300mm的表土翻松。对于覆盖层不厚的倾斜岩石基底，当地面横坡为1：5～1：2.5时，要挖除覆盖层，并将基岩挖成台阶。
（3）原地面处理。在原地面清表工作结束后及时恢复路基的中桩和施工边桩，人工用石灰沿桩划线标明，以便指导机械施工。采用推土机沿灰线间就地整平，并形成单坡或两边坡路拱以利排水。完成以上工作后，按以下方式进行原地面处理。采用20t光轮压路机碾压3～4遍，在碾压过程中出现的局部弹簧现象，采用人工翻挖，并掺加适量的石灰拌合均匀，并重新碾压至要求压实度。
2、高填路堤填筑
（1）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、级配较好的轻质岩块做填料，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0.5m，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的级配良好的填料，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。
（2）码砌边坡：本路段的填石料为轻质岩石，边坡按填土路基处理。
（3）摊铺平整：逐层填筑时，安排好石料运输路线，专人指挥，按水平分层、先低后高、先两侧后中央卸料，并用大型推土机摊平，使层面大致平整，局部不平处用细颗粒找平，个别尖角用大锤砸掉，每层填料要均匀一致，不同填料不能混填。
（4）检查松铺厚度：沿纵向每20m设一断面，每断面布设3～5个测点，用水准仪测出各点高程，相对下层标高检查其松铺厚度，每层松铺厚度不大于50cm。
（5）压实：采用20t振动碾分层压实，每填高2m用冲击式压路机冲压不少于20遍，碾压遍数按工艺试验路段施工结果确定并经监理工程师批准作为控制参数。以压实速度和碾压遍数控制压实质量，并做好壓实记录。压实后，顶面必须稳定，不再下沉、石块紧密、表面平整。每层面压实完成后对路基进行沉降观测，做好记录，如需补方应及时进行，但补方厚度不应超过一层填筑厚度。
（6）质量检测：主要包括填料、填筑层厚度，路基填筑断面尺寸，填筑层在纵向和横向的均匀度及平整度、压实度。自检合格并报监理工程师验收后方可填筑下一层。为了保证高填路基的填筑质量及边坡稳定，须优先安排高填路堤的施工，以便留有一定时间的沉降期。
四、结束语
高速公路高填方路基施工质量涉及的因素众多，各工程的具体情况也相差甚远，在实际施工中必须综合考虑各种因素，严格按规范施工，确保工程质量。
参考文献：
[1]李仲玉;填方路基的沉降分析与控制[A];第十一届全国结构工程学术会议论文集第Ⅰ卷[C];2002年
[2]都魏龙;用湿陷性黄土填筑高填土路堤的几点做法和体会[J];山西交通科技;1995年03期