高速公路路基巨粒土填筑施工技术的应用

焦丽强

山西路桥第八工程有限公司 山西运城 044000

在建设高速公路工程的过程中，路基填筑是极为关键的一环，此时路基部分已经成为整个项目的重要承载结构之一，在应用期间，其质量水平影响着车辆载荷能力，除此之外，还需要担负起结构重量及自身重量，因此这一部分的质量有无契合标准，会影响将来应用期间的安全可靠性以及经济实用性，如果在实际工程中，路基施工不过关，那么就极易诱发路基沉降的问题，这极大地影响高速公路的总体质量。因此，应以科学合理的方式完成路基填筑施工作业，相关的工作人员要采取针对性的方法提高路基工程的质量。在路基作业期间，要依据设计规范开始填筑、压实以及检测，对此，笔者将详尽地阐述巨粒土填方在高速公路路基中的施工工艺，以此为鉴。

1 巨粒土填筑材料的优势

巨粒土路基填筑材料主要来自隧道开挖产生的弃渣，其就近用于路基填筑，能降低弃渣运输的额外费用，经济效益和节能环保效益显著，且有利于缩短施工工期，加快施工进度，与其余路基填筑材料相比，巨粒土强度高、透水性好。但是，巨粒土路基填筑材料稳定性不佳，如果施工过程中无法保证材料压实度，后期很容易出现路基塌陷。大量的工程实践表明，通过高强度振动碾压或强夯能有效确保巨粒土路基填筑达到设计密实度。例如采用冲击式压路机，能较好地提升巨粒土路基填筑施工压实效果，再结合施工机械的配合与施工工艺技术的改进，能够有效保证巨粒土路基填筑施工质量。

2 巨粒土填筑施工影响因素

2.1 施工前期准备工作不充分

高速公路路基前期的施工准备工作不够充分，未制定专项计划对生活的每个阶段和每个步骤进行具体划分。在施工之前，往往会出现未检查下层路面的质量问题，尤其是未检查软土地基是否已经清理干净，没有及时地确定碾压的遍数和松铺的厚度。不仅如此，土的性质与土的含水量之间的关系没有选择合适的填料。除此之外，未确定压实厚度，并且未安排确定施工的顺序，没有控制好施工的层厚，往往会造成水泥路面排水不好，路基往往会被雨水浸泡。施工人员未结合路基两侧的情况进行认真的确认，难以疏通排水系统。

2.2 路基下沉

路基作为高速公路的基础，如果路基不稳定，整个高速公路都会受到相应的破坏，影响交通，甚至危及生命安全。造成路基沉降的主要原因是施工现场遇到了软土层，处理不当导致。通常遇到软土地基时，技术人员会将地基和加固材料混合以增加地基的硬度，避免塌陷。后期高速公路投入使用时，还需要定期对道路进行养护工作，发现问题随时解决，避免出现重大安全隐患，确保改善道路质量，延长使用寿命。

2.3 施工现场质量管理较差

高速公路工程施工现场质量管理较差，路基施工影响了高速公路的平整性、承载力及其使用情况。路基的施工质量未进行严密的控制与监测，施工现场质量和交通运输情况较差，难以保证高速公路路基的使用年限，在后期会造成高速公路工程的施工成本大大提高。不仅如此，施工的现场未建立完善的施工质量标准和施工质量规定，许多施工人员的规范意识较差，施工的习惯较差，往往造成了许多质量问题甚至是生产事故。除此之外，施工现场也缺乏严密的监管和控制，在高速公路的施工过程中往往会出现路面裂缝、路面下陷的问题。

3 高速公路施工中巨粒土填筑技术的运用

3.1 清表及地基处理

以路基宽度和红线为参照基准，划定施工界线，对周边的构造物及植物采取防护措施，尽可能减小对外部环境的影响；全面清理用地范围内的树根、垃圾等不利于正常施工的杂物，保证清表深度至少达到30cm，以免影响正常施工；期间产生的各类杂物均统一转至指定堆放场所，作为绿化工程的原材料而使用，提高资源的利用价值。

清表工作落实到位后用重型压路机碾压，要求实测压实度≥90%；遇软土地基时考虑到其稳定性不足的情况，按照先换填碎石土、再碾压的方式处理，确保施工现场具有足够的稳定性与平整性。

3.2 填料选择

填料的性质将直接影响路基的施工质量，为合理选择填料，在施工前组织取样试验，确定施工效果最佳时的填料，将其投入使用。秉承着资源效用最大化的原则，填料选用的是项目挖方施工中产生的花岗岩或花岗片麻岩，检测其粒径，剔除超粒径部分，筛选优质的材料，用于路基填筑施工。

3.3 测量工作分析

在路基开工之前，相关的操作人员要完成复测工作，通常要仔细测量中线、高程及横断面。首先，要以构造物的作业规范为准，在适当的方位构建导线网，同时要安置一系列高程控制点，充分利用混凝土合理保护控制桩，而且还应该放出护桩。在测设路基边坡线的过程中，明确桩位高程，系统性地登记在此过程中产生的多项信息，根据既有信息计算后明确左右端的路基填筑宽度调控规范。以路堤设计顶面宽度作为基本标准，在此前提下增设500mm，这就能够更好地确保边坡具备充足的密实度，而且也可以给压实设施的顺利运作带来充足的空间，安置边线桩点，运用石灰顺着边线调控桩撒白线，由此明确实际的填土施工范畴。在作业过程中，相关的工作人员还要完成观测工作，按时把控各层的中线及高程掌控，还需要确保坡度缓和、各区域厚度保持统一，除此之外，还应该在既定区域修理排水沟，避免由于积水而造成路基填筑质量不佳。

3.4 路基碾压

（1）碾压过程设计。①自行式压路机碾压巨粒土路基，并按照试验段的试验结果设置碾压次数和速度；②当路基填筑完成之后，先利用羊角压路机进行一次静压，当平地机完成一次表面精平之后，重吨位压路机遵循“由两边到中间，先静压后振压”的原则进行二次碾压；③两次碾压过程中的轮迹重叠宽度应保持在1/3轮宽左右，同时应保证碾压均匀，无死角和漏压现象；④当完成三次碾压之后，相关操作人员应每隔25m检查路基的压实度和沉降量，直到满足设计要求，最后静压收光即可；⑤各节的连接位置要重叠压实，并控制搭接长度为2m。

（2）碾压方式。该项目选用25t振动压路机沿着路基表面由两边向中间的逐渐进行纵向平行碾压，并保证相邻两次碾压的轮迹重叠宽度至少应为1/3轮宽。为了保证边坡具有良好的碾压密实度，应加宽路基两边的宽度。具体的碾压操作如下：①利用羊角压路机以3～5km/h的车速进行1次静压，然后再利用车速为1.5～1.8km/h的自行式压路机完成2次静压；②先后以2.0～2.5km/h的车速和2.5～3.0km/h的车速进行2次中振，3次重振碾压；③为了保障路基表面的平整度，利用自行式压路机进行1次静压完成补压和收光操作。

4 解决高速公路路基施工问题的建议

4.1 在路基填筑前的质量控制

在路基填筑施工前，需要对路基地面做好全方位检查，了解该施工区域是否存在软土地基。一旦发现软土地基，则要结合施工现状采取针对性举措，做好地基稳固性举措，对施工区域存有的植被、垃圾等杂质物做好清除。在应用机械设备对地面做压实度处理时，则需要确保地面具有较强的密实性，等待其符合工程施工要求时再做好工程施工，尽可能避免出现安全隐患。

4.2 边坡防护

高速公路路基边坡防护前，施工方一定要掌握巨粒土材料厚度与质量、高速公路路基周围环境现状等相关信息，加强边坡的坡度控制。针对边坡施工材料的选用，一样要加强材料外部形态的把控，原则上材料表层不可有过多的孔洞，只有这样路基边坡结构的紧凑性才会有更大保障，投用阶段减少或规避松动等问题。也要加强材料承载力的控制，一方面要确保材料自体平整度达标，另一方面也要使其内部稳定性抵达更高层次，对高速公路边坡施工质量提升发挥更大的辅助作用。

4.3 做好施工人员和施工设备管理工作

施工人员的专业性和工程机械的合理性对路基施工质量和效率起着关键性作用。针对各种建设项目，要采用不同的管理施工人员和相应施工设备，以确保路基工程的施工效率和质量的稳定性。因此，施工单位需要注意工程机械的管理，包括各种机械的配置组合和机械的适用性，施工单位负责人必须安排专业的维护人员对工程机械进行定期检查和维护，这样可减少由工程机械损坏和性能降低引起的质量和安全事故。施工管理人员是否具备足够的专业素养、质量意识、责任心和一定的管理能力，对保证施工技术方案的落实和工艺质量的控制也起着决定性的作用。

4.4 巨粒土路基填筑期间的质量控制措施

（1）填料强度至少达到15MPa，路床顶面以下120cm内的填筑施工统一采取分层的方法，所用材料为质量达标的碎石土，要求其粒径均不超过10cm。每完成一层填筑作业后，先由施工单位自检，若无误则由监理工程师进一步检验，满足要求后方可进入后一层填筑施工环节。

（2）以网格线为基准，由专员指挥卸料，保证各处均有足量的填料。试验人员跟班作业，加强质量检查，及时测定沉降差，若存在问题则采取处理措施，确保各层的施工质量均可满足要求。易溶性岩石对水较为敏感，易在外部环境的影响下而出现质量问题，因此不宜作为路基填料而使用；强风化石料不可直接用于填筑，超粒径部分应视为废料处理。

（3）以现场施工需求为准，及时运输适量的填料，避免现场等料或是材料堆积量过多，卸料时应由专员指挥。

4.5 做好排水处理工作

如果土壤中的水分含量过高，则土壤之间的附着力相对较低，这对于路基的施工来说是一个难题，即使在修筑道路之后，威胁也很大，对这种含水量高的土质进行排水处理很有必要。有许多具体的排水措施，比如挤压技术，该技术使用专业的高科技设备定期挤压土壤水分以满足使用标准。抽水技术也很常用，它的技术原理是使用专业设备从路基中抽水。抽水时，需要找到一个特殊的点进行操作。以上两种技术更适合山区，因为山区有一定的坡度，有利于水的流动，施工技术人员需要在坡下找到合适的位置来安装设备和收集水分。

4.6 土工格室柔性搭板材料的应用

为了避免路桥连接位置处产生不均匀沉降情况，防止出现桥头跳车现象，可把土工格室柔性搭板模量应用在该施工位置完成路桥的过渡。土工格室是由数条高密度聚乙烯宽带通过超声焊接方式而形成的一种三维网状格室结构，此种新型土工合成材料不仅伸缩性强，而且折叠性也很好。若把土石材料放置在格室里面，土石材料与格室侧壁之间会相互摩擦，而格室又会约束土石材料，两者的结合作用可有效增强结构的刚度。

所选用的土工格室，高度、焊距、板材厚度分别为15cm、40cm、1.25mm，拉升强度不小于20MPa，拉伸模量不小于650MPa，脆化低温小于-23℃，使用年限大于30年，在常温环境中焊接的接缝剥离强度不小于100N/cm。为了确保土工格室所有柔性材料的性能均达到设计标准，每5000m2要进行随机抽样检测试验。

参照施工区域内的行车舒适性和桥台高度，可把土工格室的层数设为3～4层，结构层过渡段的长度设为8～15m。为了避免该格室柔性结构层的应力发生扩散，加宽下方铺设宽度，确保填筑在柔性搭板和路基中的材料是相同的且填筑材料的粒径应最多为5cm，要使各层格室填料的虚填厚度保持在20～30cm范围内，确保路基的压实度符合标准设计。

5 结语

综上所述，若在建造高速公路时，运用巨粒土施工工艺，利用弃渣填筑路基，不仅可极大地提高工作效率，还能有效节省施工成本。本文分析高速公路路基巨粒土填筑施工工艺，以期为其他从业者提供借鉴。