程夢(mèng)琳

（鄆城縣交通運(yùn)輸局，山東 鄆城 274700）

引言

為了提升路基施工效果，根據(jù)公路項(xiàng)目高填深挖路基施工作業(yè)特點(diǎn)，施工單位要綜合考慮公路項(xiàng)目所在區(qū)域的地質(zhì)條件與環(huán)境條件，并對(duì)既有的高填深挖路基施工技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)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(zhì)量，減小外部環(huán)境因素所帶來(lái)的負(fù)面影響，推動(dòng)我國(guó)公路行業(yè)的可持續(xù)發(fā)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(wěn)定碎石基層還需額外鋪設(shè)鋼筋網(wǎng)。配合使用沖擊碾壓與重型壓路機(jī)碾壓方式，對(duì)路基結(jié)構(gòu)進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)處理，從根本上提升路基填土的密實(shí)度，增強(qiáng)路基結(jié)構(gòu)的承載力及穩(wěn)定性。在路基強(qiáng)夯點(diǎn)與構(gòu)筑物距離較近時(shí)，需要額外采取增強(qiáng)補(bǔ)壓手段[1]。高填深挖路基的填料質(zhì)量應(yīng)當(dāng)與實(shí)際標(biāo)準(zhǔn)要求相符。管理部門需結(jié)合路基結(jié)構(gòu)的實(shí)際建設(shè)需求，選擇出具有良好工程力學(xué)性能的土質(zhì)材料。同時(shí)，對(duì)入廠前的施工材料進(jìn)行試驗(yàn)檢測(cè)，防止因施工材料質(zhì)量不合格對(duì)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(dāng)?shù)耐临|(zhì)進(jìn)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(qiáng)夯等手段進(jìn)行增強(qiáng)補(bǔ)壓處理。值得注意的是，在高填深挖路基填筑天柱長(zhǎng)度大于100m的情況下，應(yīng)當(dāng)采用沖擊碾壓。在高填深挖路基連續(xù)填筑小于100m 的情況下，需要選擇重型壓路機(jī)或強(qiáng)夯手段進(jìn)行補(bǔ)牙處理。沖擊碾壓的最大瞬間沖擊力不應(yīng)小于250t，輪重應(yīng)為16t，動(dòng)力不得小于400m。要求在深挖路基施工期間，不得對(duì)周邊構(gòu)筑物造成損害。在路基結(jié)構(gòu)為填筑三類泥巖、泥質(zhì)粉砂巖與泥質(zhì)砂礫巖石，要選擇適宜的補(bǔ)強(qiáng)壓實(shí)手段，從根本上提升路基結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

二、施工準(zhǔn)備

在準(zhǔn)備階段，應(yīng)采用石方料填筑強(qiáng)夯段路基，所用填料應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)方案中土石方調(diào)配表及所用土方量就近選擇土料場(chǎng)。路基高填深挖施工所用測(cè)量?jī)x器有經(jīng)緯儀、水準(zhǔn)儀、全站儀和鋼尺；使用底部為圓形設(shè)計(jì)的鋼板外殼夯錘，并在夯錘底部對(duì)稱布置數(shù)個(gè)貫通頂面的Φ10～15cm 排氣孔，以便在夯擊錘擊打坑底時(shí)快速排出空氣以減小坑底對(duì)夯錘的吸力。將路基夯實(shí)至設(shè)計(jì)密實(shí)度和平整度后灌注混凝土。考慮到夯錘設(shè)計(jì)起重重量和提升高度等方面的要求，起重機(jī)械使用起重能力至少為15t 的履帶式單纜起重機(jī)并設(shè)置安全裝置，以防止夯擊施工過(guò)程中起重臂臂桿發(fā)生后仰。自動(dòng)脫鉤裝置必須滿足設(shè)計(jì)強(qiáng)度要求，以確保起吊施工過(guò)程中不發(fā)生滑鉤。同時(shí)，還應(yīng)配備壓路機(jī)、挖掘機(jī)、裝載機(jī)、自卸車等施工機(jī)械。

采用探測(cè)儀器查明并標(biāo)出待施工路基段地下構(gòu)造物和管線位置，防止因強(qiáng)夯施工而毀壞地下構(gòu)造物及管線。對(duì)待施工路段進(jìn)行準(zhǔn)確放樣，并根據(jù)所獲測(cè)量數(shù)據(jù)繪制縱橫向斷面圖，進(jìn)行路基邊線的準(zhǔn)確測(cè)放[2]。

三、高填深挖路基施工

（一）施工測(cè)量

要想提升高填深挖路基施工質(zhì)量，要求施工單位針對(duì)路基施工線路進(jìn)行全面測(cè)量，在路線中樁與用地界樁位置，加強(qiáng)測(cè)量放樣，確保各項(xiàng)測(cè)量數(shù)據(jù)精確，避免出現(xiàn)大量的錯(cuò)誤測(cè)量數(shù)據(jù)。同時(shí)，在施工測(cè)量放樣的過(guò)程當(dāng)中，測(cè)量人員還要結(jié)合不同路段的具體情況，準(zhǔn)確計(jì)算出路基填挖方的工程量，并制訂出相應(yīng)的調(diào)配方案，適當(dāng)增加施工機(jī)械數(shù)量與運(yùn)輸車輛，進(jìn)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(cè)量過(guò)程中，測(cè)量人員還需要對(duì)中線樁進(jìn)行二次測(cè)量，確保最終的測(cè)量數(shù)據(jù)更加精確。

（二）排水施工

結(jié)合公路路基邊線特點(diǎn)以及公路高填深挖路基施工范圍，通過(guò)加強(qiáng)排水施工，合理設(shè)置臨時(shí)排水溝或者導(dǎo)流渠等一系列排水系統(tǒng)，能夠保證公路高填深挖路基施工期間干燥，確保施工場(chǎng)地內(nèi)部排水通暢。需要特別注意的是，因?yàn)楣犯咛钌钔诼坊潘┕ぶ饕扇蜗蚱禄蛘呗饭澳Ｊ?，在粉土區(qū)域或者浸水性土質(zhì)區(qū)域，施工單位還要設(shè)置可靠的排水設(shè)施，避免出現(xiàn)沖刷破壞現(xiàn)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(duì)填方路段進(jìn)行徹底清理。通常來(lái)講，填方路段的地表清理厚度不宜低于30cm，同時(shí)，針對(duì)公路填方作業(yè)區(qū)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(jìn)行有效碾壓，保障填方路基的壓實(shí)度符合規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)要求，確保高填深挖路基施工質(zhì)量得到更好控制[3]。

（四）高填深挖路基填方

在進(jìn)行路基填筑前，選取長(zhǎng)度至少為200m 的代表性路段進(jìn)行試驗(yàn)以確定施工參數(shù)，并在施工過(guò)程中嚴(yán)格按照試驗(yàn)參數(shù)進(jìn)行施工。在徹底清理地表后采用精度較高的水準(zhǔn)儀檢測(cè)沉降量，并將路堤中心24h 沉降量控制在15mm 以內(nèi)，邊樁24h 偏移量控制在5mm 以內(nèi)。如果無(wú)法達(dá)到上述要求，必須及時(shí)補(bǔ)壓施工，直至符合相關(guān)要求。

在做好路基地表清理工作后，還應(yīng)當(dāng)對(duì)路基的沉降量進(jìn)行精準(zhǔn)測(cè)量。通常情況下，路基中心處的沉降量應(yīng)當(dāng)在24h 內(nèi)保持在15mm 以內(nèi)。邊樁的偏移量應(yīng)當(dāng)在24h 之內(nèi)控制在5mm 范圍之內(nèi)。如果路基沉降值與設(shè)計(jì)要求不符，則需要額外進(jìn)行補(bǔ)壓施工，直至施工技術(shù)參數(shù)合格后才可開(kāi)展后續(xù)作業(yè)。為保證土工格柵結(jié)構(gòu)不被破壞，應(yīng)取出地面尖硬物并加以檢查和檢測(cè)。土工格柵鋪筑過(guò)程中，單向拉伸屈服強(qiáng)度應(yīng)不小于80kN/延米，控制屈服伸長(zhǎng)率應(yīng)控制在12%以內(nèi)。通過(guò)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(kāi)挖

如高填深挖路基施工現(xiàn)場(chǎng)的縱向地形平緩，則可以配合使用自卸汽車進(jìn)行開(kāi)挖工作。要求開(kāi)挖便道與施工路線相符，使自卸汽車能夠順利運(yùn)行至坡頂，保障施工安全。施工路線左右兩側(cè)也可以設(shè)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(xiàn)場(chǎng)的縱向地形較陡，則需要使用推土機(jī)，將山頂高度降低5～6m，而后再進(jìn)行開(kāi)挖工作。在邊坡穩(wěn)定性較差情況下，還應(yīng)當(dāng)采用邊開(kāi)挖邊加固等技術(shù)方式。如公路工程地質(zhì)條件較為復(fù)雜，應(yīng)當(dāng)配合使用錨桿鋼筋網(wǎng)噴射混凝土的方式對(duì)邊坡進(jìn)行加固處理。加強(qiáng)開(kāi)挖過(guò)程中的質(zhì)量管控力度，要求作業(yè)人員能夠嚴(yán)格遵循開(kāi)挖規(guī)范，正確使用開(kāi)挖機(jī)械設(shè)備，確保開(kāi)挖工作能夠與高填深挖路基施工要求相符。

（六）沖擊碾壓

對(duì)于填方邊坡高度高出15m 的路堤，應(yīng)在其水穩(wěn)碎石底基層設(shè)置鋼筋網(wǎng)，通過(guò)沖擊碾壓或強(qiáng)夯進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)處理，增強(qiáng)路堤密實(shí)度、強(qiáng)度及結(jié)構(gòu)的整體性。若強(qiáng)夯點(diǎn)和建筑物的距離無(wú)法達(dá)到安全距離要求時(shí)，還應(yīng)通過(guò)重型壓路機(jī)增強(qiáng)補(bǔ)壓。高路堤路床頂面以下2.0m 應(yīng)選用力學(xué)性能良好的土質(zhì)填料；邊坡高度超出15m 的高填路基應(yīng)進(jìn)行沖擊碾壓增強(qiáng)補(bǔ)壓。高填深挖路基沖擊壓路機(jī)輪重16t，瞬間沖擊力最大值在250t 及以上，行進(jìn)速度在12～15km/h 范圍內(nèi)。按照不小于100m 的長(zhǎng)度，大面積進(jìn)行路基沖擊碾壓施工，以確保沖擊壓路機(jī)行進(jìn)速度的提升并取得較好的激振效果。對(duì)于長(zhǎng)度不足100m 的填方段應(yīng)強(qiáng)夯補(bǔ)強(qiáng)壓實(shí)。

（七）強(qiáng)夯處理

在強(qiáng)夯試驗(yàn)階段，根據(jù)設(shè)計(jì)夯點(diǎn)排列距離進(jìn)行夯擊點(diǎn)的實(shí)際測(cè)放，再按設(shè)計(jì)夯擊遍數(shù)進(jìn)行試夯并記錄夯沉量。待完成1 遍夯擊后進(jìn)行夯擊面標(biāo)高測(cè)量，如果夯沉量在5cm 以上，則應(yīng)夯擊2 遍，再次檢測(cè)夯沉量和夯擊面標(biāo)高，如果二次夯擊的夯沉量還在5cm 以上，則進(jìn)行第3 遍夯擊，如此反復(fù)，直到實(shí)際夯沉量減小至5cm 范圍內(nèi)。在強(qiáng)夯施工過(guò)程中，對(duì)于涵洞、擋墻等既有建筑物，必須采取保護(hù)措施并預(yù)留安全距離，涵背回填段水平向安全距離設(shè)定為15m，涵頂安全填土厚度至少為8m，并根據(jù)試夯試驗(yàn)及量測(cè)到的周圍建筑物振動(dòng)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(dòng)而造成破壞。在強(qiáng)夯施工開(kāi)始后，通過(guò)設(shè)置安全裝置以防止起重臂臂桿發(fā)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(xiàn)場(chǎng)具有代表性地段的原狀土進(jìn)行施工數(shù)據(jù)測(cè)定，同時(shí)選用合適的強(qiáng)夯試驗(yàn)參數(shù)進(jìn)行強(qiáng)夯試驗(yàn)，再根據(jù)強(qiáng)夯試驗(yàn)所得夯擊數(shù)與夯沉量的關(guān)系曲線將最后兩次夯擊的夯沉量控制在50mm 范圍內(nèi)，保證夯坑四周地面不出現(xiàn)凹凸、變形及隆起。夯擊點(diǎn)按照正方形布置，夯擊點(diǎn)中心距為4m[5]。

四、高填深挖路基邊坡穩(wěn)定性評(píng)價(jià)

為從根本上提升公路工程項(xiàng)目高填深挖路基施工期間的效率及質(zhì)量，需要在施工前采用合理方式準(zhǔn)確評(píng)估路基邊坡穩(wěn)定性，依照評(píng)估結(jié)果優(yōu)化實(shí)際設(shè)計(jì)方案。

（一）力學(xué)計(jì)算邊坡穩(wěn)定性

就目前來(lái)看，力學(xué)計(jì)算方式種類較多，為確保獲得的高填深挖路基邊坡穩(wěn)定性評(píng)價(jià)結(jié)果全面精準(zhǔn)，需要確保選擇出的力學(xué)計(jì)算方式與破壞類型及模式保持一致。在選擇力學(xué)邊坡計(jì)算手段時(shí)，如高填深挖路基邊坡破壞機(jī)制過(guò)于復(fù)雜，應(yīng)當(dāng)配合使用結(jié)合數(shù)值分析方式。如高填深挖路基邊坡結(jié)構(gòu)易出現(xiàn)直線破壞等問(wèn)題，則需要在力學(xué)計(jì)算期間使用不平衡推算方式，以及配合使用平面滑動(dòng)面解析方式。

為從根本上提升力學(xué)計(jì)算邊坡穩(wěn)定性水平，還應(yīng)當(dāng)選擇適宜的計(jì)算參數(shù)，比如路基邊坡結(jié)構(gòu)的內(nèi)摩擦力、邊坡各巖層厚度等。

（二）現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)分析

在公路工程項(xiàng)目高填深挖路基邊坡評(píng)價(jià)期間，還應(yīng)當(dāng)對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)條件、氣候環(huán)境、水文特征進(jìn)行對(duì)比分析，依照分析結(jié)果評(píng)估邊坡總體穩(wěn)定性。在現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)分析過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)結(jié)合結(jié)構(gòu)分析結(jié)果，明確人工邊坡變形位置及變形類型。依照自然邊坡當(dāng)前變形規(guī)模、變形種類，推算出人工邊坡在長(zhǎng)期運(yùn)行條件下的變形規(guī)律。對(duì)比分析自然邊坡與人工邊坡的坡高、坡率、坡型等數(shù)值，準(zhǔn)確評(píng)估高填深挖路基邊坡結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，并將其作為編制實(shí)際施工方案的重要依據(jù)[6]。

結(jié)束語(yǔ)

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(zhì)量及效率。為確保高填深挖路基施工能夠有效開(kāi)展，需要結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)條件與水文特征，選擇沖擊碾壓以及鋪設(shè)土工格柵等方式，從根本上提升高填方路基結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。同時(shí)，工程管理部門還需針對(duì)高填深挖路基施工要求做好人員培訓(xùn)工作，控制高填深挖路基施工期間的質(zhì)量問(wèn)題、安全事故發(fā)生概率，促進(jìn)高填深挖路基施工平穩(wěn)有序開(kāi)展。