公路软基地段高填方路基施工中的关键技术

2020-12-21任文彩

中国新技术新产品 2020年20期

任文彩

（甘肃省交通科学研究院集团有限公司，甘肃兰州 730000）

0 引言

软土路基是公路中一种常见的路基类型，其出现问题主要会影响到路基基础的承载力，造成路基承载力降低，无法满足公路上运行车辆的荷载力，这样造成公路路面出现局部下沉，从而影响到公路上车辆的运行安全。在对软基路段进行施工时，经常会采取高填方路基这种特殊的施工技术，以此来提升公路路基的承载力，那么高填方路基在施工的过程中又应该采取什么样的施工技术来保证高填方路基的质量，是该文重点探讨的问题。

1 公路软基地段高填方路基

在公路施工的过程中，软基地段主要是指在施工的过程中，遇到的需要填湖造陆的地区，而这些地段被称为是软基地段，在软基地段的泥层中会含有很多的水分，如果不用一些材料把软基部分加固，在水分流失后，路面会出现严重的下沉；另外，软基路段区还会出现一些沼泽地、洼地等，在公路铺设的时候，如果遇到这些地段，就需要通过使用一些材料来把软基地段垫起来，这样才可以有效地减少路面的沉陷，施工的部分就是填方路基[1]。而高填方路基的施工工艺更为复杂，并且施工量和施工难度都比较大。根据《路基路面工程》所示，高填方路基主要是指石质部分超过了20 m，填土部分超过了18 m 的施工路段，而这些路段的施工难度系数更高，是对路公路设计者和施工者的严峻考验。

2 高填方路基病害出现的原因

2.1 路基的前期设计不科学

一般在公路软基地段高填方路基施工前期的设计阶段，需要根据相关的施工标准和规范要求来进行设计，并且在设计的过程中还需要对路基稳定性参数进行缜密的计算，但是如果施工现场的地形比较特殊，并且也没有掌握相关的地质、地形材料，就很容易对路基的方案设计产生影响，并对后期的施工质量产生很大的威胁，出现路基沉陷等问题，最终影响到公路的正常使用。

2.2 路基处理方式不科学

在我国，很多公路的设计比较长，并且一些公路还会从不同的地形中穿过，这就无法避免公路的修建会在一些软基地段中进行施工，而软基地段路基结构如果不采取有效的加固措施，会严重影响到公路施工的质量。此外，一般情况下，公路路基会受到很大的外部荷载压力的影响，而这些压力很容易对土体造成破坏，而在加固结构施工的过程中，如果没有采用科学有效的施工技术和施工方案，还会造成施工区域内路基的沉陷问题[2]。因此，在地基施工的过程中，要加强施工管理，并通过科学合理的方式和技术进行路基处理。

2.3 施工工艺不恰当

路基的施工工艺种类比较多，也比较复杂，会受到多种因素的影响，所以在各个环节施工的过程中都要重视施工工艺的选择。在高填方路段路基施工过程中更应该重视施工工艺的选择，以施工现场的地形条件为基础，选择不同的施工技术参数。

2.4 填筑工艺不合理

高填方路基填料的填筑工艺会影响路基施工的质量，所以在进行填料分层处理的过程中，需要严格执行设计规范，并根据现场的实际情况来分析厚度参数，严格按照施工的要求来施工。如果在施工的过程中填筑工艺不符合设计的要求，那么公路上部车辆的荷载的作用会直接对路基造成伤害，使路面出现裂缝并沉陷，如图1和图2 所示。

图1 公路路面裂缝

3 公路软基地段高填方路基施工中的关键技术

3.1 高填方路基处理技术

在对路基进行处理的过程中，需要根据公路所在地区软路基的厚度参数进行详细的分析，同时也要考虑震动沉管和灌注桩的具体要求，并要在陡坡的位置上设置台阶，台阶的宽度可以设置为3 m左右。由于不同的形式会对路基产生不同的影响，因此在施工的过程中，需要明确路基的属性，并提高路基桩体的承载力。一般来说，路基桩体的最小承载力为600 kPa，因此，在施工的过程中可以通过高密度的碎石桩来提高桩体的承载力[3]。而路基桩的承载力也会受到桩体含水量的影响，所以在施工的过程中也需要对桩体灌入的时间和深度进行掌握，然后才可以对桩体的含水量和水压参数进行掌握。在施工的过程中，要根据施工现场的实际情况来对各个环节中的施工参数进行控制，以此来提高路基的承载力，提高公路路基的质量。

图2 公路路面沉陷

3.2 砂砾垫层施工技术

在进行砂砾垫层设计时，需要根据施工的要求对施工的场地进行平整，砂砾因其自身的特点，有一定的特殊性，在路基施工中，应用砂砾可以有效地路基表层的强度，同时还可以减少路基结构出现变形的问题。需要对垫层砂砾的铺设进行控制，可以选择分层填筑施工的方式来进行铺设，一般铺设的厚度为2 m。因为路基地表的强度会受到透水性的影响，所以对基底结构部分进行施工的过程中要通过加强填石路基的方式来实现，这样才可以确保路基的承载力满足公路施工的需求，减少路基沉陷问题的发生[4]。

3.3 高填方路基填料控制技术

在路基施工的过程中，还需要对施工的实际需求进行充分的考虑，在高填方路基施工的过程中挖方施工的位置比较特殊，所以如果没有选择科学合适的填料和压实方式，会影响到高填方路基的施工质量，因此，在路基施工的过程中需要对路基填料进行严格的控制。在填料控制的过程中，可以先从公路软基地段的填石路基开始着手，并对路基的形式进行全面的分析，减少出现沉陷的问题。在进行填料粒选择时，要对填料粒的直径进行控制，根据公路软基地段的实际填方厚度进行选择，并灵活地运用爆破技术。在爆破结束后，需要通过破碎机来将填料径超出的部分进行破碎。另外，在对路基填料压实度进行控制时，要根据施工现场的情况和施工形式来控制路基自然固结形式和密实度。

3.4 路基分层填筑压实技术

公路高填方路基的施工量比较大，为了控制施工的质量，需要通过分层填筑技术来进行施工，但是在填筑的过程中，需要通过不同的分段填筑形式来进行施工。如果采用横向路基填筑方式，就需要对填筑的高度进行控制，以此来减少垂直填筑的应用，并且还需要对填筑过程中的预留长度进行设计。在施工的过程中，如果遇到一定的坡度，需要在相应的区域内进行填筑时设置倾斜台阶。另外，根据不同预设形式的动态变化情况，还需要对不同的层级进行全面分析，并对表层土清除干净，而如果有岩层面，需要根据实际情况采取爆破的方式来进行台阶开挖施工。在分层填筑施工的过程中，还需要对各个层的填料含水量情况进行控制，并采用合适的填料压实技术来进行填料压实[5]。例如，针对不同的软基段的施工情况，要选择合适的填料压实技术和相关的施工设备，并对土工的配比进行控制，做好填料压实技术的应用，保障路基填料压实施工的质量。

3.5 高填方路基排水技术

在高填方路基施工的过程中，经常会遇到施工的区域内地基是黏土层，这时候要想提高地基的稳定性，就需要进行排水结构处理。在黏土层中会含有大量的有机质，需要通过排水结构处理技术来排出地下水，而在采用排水处理技术的过程中，首先选择的材料具有针对性，并且需要注意砂垫层的宽度要大于路基两侧宽的宽度，并要严格地按照施工的规范和标准来进行施工，这样才可以更好地发挥出排水技术的作用，稳定高填方路基。