山区高速公路高填方路基质量控制研究

摘要：梅大高速塌方警示我们要特别重视路基工程在高速公路建设过程中的重要程度，尤其是高填方路基。本文结合广西苍昭高速公路高填深挖路基的处置措施论述在高速公路施工建设过程中如何对高填方路基进行质量控制。

1.本项目工程所处区域自然环境

地形地貌：沿线地形起伏较大，属于山岭区地形，项目区沿线及附近主要分为侵蚀剥蚀丘陵、河流阶地地貌类型区，以丘陵为主，阶地零星分布。丘陵成片分布于中低山山地外围或山间盆地内缘，系山地被流水不断切割演变而成。侵蚀剥蚀丘陵地形波状起伏，地形切割强烈，与沟谷相间形成垄丘，沟谷呈“V”“U”型，山坡坡度以 20～40°为主，丘陵山坡植被茂盛。

水文：沿线地表水丰富，河流发育，沟壑纵横交错，线路区域属珠江流域西江水系，经过区域主要水系有高林河、大平河、大爽河、六堡河、东安江、大什水库、爽岛水库和交刀水库。另外，沿线零星发育有大小鱼塘。

气象：本项目位于低纬度地带，气候类型为亚热带季风气候，夏天持续时间长，冬天持续时间短，没有霜期。 苍梧县年均气温 21.2℃，年均降雨量 1515.8 毫米；降雨主要集中在 4月～8 月份，这几个月的降雨量占年降雨量 的71%，境内溪河纵横，降雨大部分成为地表径流转为地表水资源。 

2.填方路基基本概况

项目沿线填方路基主要位于河流冲（洪）积平原、沟谷，沿线大部分地段地基承载力能满足要求。但是沿线平原区及沟谷中偶有鱼塘零星发育，这些路段由于长时间处于静水环境，对路基工程产生较大影响。本项目路基填方共1007万m³，填方高度最高为54.5m。

图1 高填路堤典型断面图

3.填前原地面处理及设计参数

地基承载力不能满足要求的地段，主要特征表现为土体承载力低，含水量较高，力学性质较差，非常容易导致路基不均匀沉降，对路基的稳定造成较大影响。基于此，路基填筑前，应采取有效措施对高填方路堤段落基底进行处理，首选疏导引排地表水，然后清理被水浸泡的不符合要求的地表土及水下淤泥，清理完成后采用推土机进行基底整平，坡度较大的位置应按照规范及设计要求开挖台阶，然后采用压路机对平整后的基底进行压实，达到设计要求后再进行路堤填筑。为防止路堤沉降过大，基底处理碾压压实度要控制在93%以上。

对于软（弱）土厚度小于3.0m段落，清除软（弱）土，换填砂砾、卵石、碎石等渗水性能好的填料，加强路基两侧的排水；对于软（弱）土厚度大于3.0m地段采取水泥搅拌桩、碎石桩等粒料桩进行加固处理，以加固处理后的地基为路基基底，要求加固处理后地基满足路基对承载力的要求；桥梁与路基过渡段采用水泥搅拌桩或桩基础进行处理。

4.高填方路基防沉降设计要求和施工中注意事项

4.1软（弱）土孔隙水丰富，压缩性大，但通过采取清淤换填、加固等必要的工程措施，均可消除其产生的危害，为保证填筑后路基整体稳定性，应结合地形及详勘地质资料，将陡坡段路基边坡范围内的粉质粘土等覆盖层清除或压实，对陡于 1：5 的段落开挖台阶，台阶宽度不得小于 2 米,台阶向内倾 2～4％。

4.2高填段落多位于山沟处，地表汇水多在沟底形成水沟，在有天然水沟处，沿原沟底设置渗沟，以便排除渗入路基内地下水等，减小水对路基稳定性影响，增加路基稳定性。

4.3为增加高填路基整体稳定性，在路床顶部以下0.3m和0.8m处各铺设一层三向土工格栅，部分工点设置三层三向土工格栅；针对部分高陡边坡，应在其中部增加三层土工格栅。土工格栅技术质量指标如下，单幅宽度不应小于 2.5m，纵、横向的极限抗拉强度大于等于 80kN/m，土工格栅的搭接长度应满足设计要求，搭接时用U型钢筋进行连接，U型钢筋建议间距不大于2m，并采用梅花形布置。土工格栅铺设完成后，后续路基填筑应控制填料粒径，以免对土工格栅造成损伤，不得使用石渣、片石等粒径较大的石方填筑。

4.4为保证高填路基压实度、稳定性及减小工后沉降，对自路面至路床设计标高下10cm范围内的路床、路堤需要采用强夯或冲击碾压等补强措施进行补强。补强方式的选择应根据路基填筑长度确定，当路基填筑长度小于100米时，建议采用强夯补强；当路基填筑长度大于 100 米时，建议采用冲击碾压的方式进行补强。自地表开始，路基填筑每填筑 2米，进行一次冲击碾压，每次冲碾与上一次冲碾应采取错轮但不重叠的方式碾压，冲击碾压层应不小于 20 遍，最后一次冲碾与上一次冲碾后的沉降量不应大于30mm，否则应调整冲碾遍数。需注意的是冲击补强过程中自行式冲击压路机与构造物及土工合成材料应保持一定的安全距离。强夯补强应自地表开始，，路基填筑每填筑 4米进行一次强夯。强夯夯击能不小于 2000kN•m，验收标准为最后连续两击的平均沉降量小于50mm，涵洞通道顶部不得强夯，距桥台、涵台及挡墙墙背 10m 范围内不得进行强夯。

4.5为减少路基的工后沉降，高填路基的填筑应合理安排工期，保证高填路基至少有一个雨季的沉降期。高路堤施工建议先行实施，留出足够的沉降期，减少高路堤的工后沉降。应严格控制路基填筑速度，填筑过程中应进行监控观测。

4.6高填方路基施工时，应安排测量人员每天对路基填筑的宽度和高程进行测量，保证路堤的超宽填筑宽度和预留沉降的超填高度满足设计要求。

5.高填方路基位移和沉降观测一般要求

5.1位移观测与控制

（1）路堤填中心填高大于 20m 时，需进行位移观测，一般每间距50m设一处观测标，每一段内不得少于1处，并布于填高相对较大处或稳定性相对较差及现场实际情况（如坡面出水位置）对稳定性有影响的位置监控。一旦发生异常，应立即停止填筑，上报有关部门。

（2）沿线墙高大于12m的挡土墙，需进行墙顶位移观测，一般每间距40m设一处墙顶观测标，每一段内不得少于1 处，并宜布于基础条件较差及最大墙高处。

5.2沉降观测与控制

(1)沿线陡坡路堤及陡坡高路堤段应采用深孔观测（弃土反压路段采用观测标）。当路堤边部填土不大于二级时，仅于路肩设置一处观测孔；当路堤边部填土大于三级时，于路肩处设一处观测孔，并每隔一级平台设一观测孔。观测孔纵向按200m一处布置，每一段内不得少于1 处， 并宜布于填高相对较大处或稳定性相对较差及现场实际情况（如坡面出水位置）对稳定性有影响的位置进行监测。

（2）施工期间监测周期：如观测边坡变形数据趋于稳定，则按规范要求正常监测，遇到雨季或变形加剧时应适当加密监测次数；在运营期内，正常情况下每月监测1次，雨季或其他情况应适当加密监测次数。

（3）路基填筑完成后，路基边部沉降量应作为路面铺筑的前提条件，当连续2个月观测的沉降量均≤5mm，可进行路面铺筑。

参考文献

[1]彭庆航.基于新型填筑技术的高速公路炭质岩路基沉降分析- 《西部交通科技》2022

[2]周大全.煤矸石填筑高速公路路基的应用研究-《中国优秀硕士学位论文全文数据库》2013