浅谈路基施工与监理技术

浅谈路基施工与监理技术

杨世凡

（广东翔飞公路工程监理有限公司，广东，广州，510500）

【摘要】保证高速公路路基施工质量，是保证行车舒适度减少后期维护的重要手段之一，虽然路基施工是很成熟的工艺，但从监理的角度，如何在工序中进行验收和把关提出一些个人观点。

【关键词】路基；监理；技术

1、工程概况

广乐高速公路全长270.41Km。本人所在的监理合同段为第J3合同段，对应英德段，起讫桩号为K126+687-K204+210，路线全长约75Km。英德段项目主要特点是：全线路基高填深挖、半填半挖段落较多，路基填挖方量较大，边坡防护形式较多；桥隧比例仅7%。土石方为20337185m3。

2、路基施工与监理控制

2.1挖除与换填处理

2.1.1技术要求

（1）挖除的范围：挖除深度以达到坚硬的基底为标准，对于一般路堤基底，能用压路机压实不产生软弹现象，对于高路堤基底，压实度达到重型标准的90%；挖除宽度，考虑可能滑动面的影响，从原地面处起，离坡脚不少于3m；深度超过8m时，不适用于挖除方法，宜用水泥粉喷桩处理。

（2）基底的排水要求：有条件时，应设法将基底的水疏干；基底有积水时，宜设盲沟或渗沟，将水引致路基范围以外，然后进行回填施工。

（3）回填材料要求：宜用强度较高的透水性材料回填；当基底周围是粘土，局部积水时，宜用与周围相同的材料填平低凹处，再用回填材料回填；当积水不可避免，无法排水时，宜用片石、砂砾、碎石等回填至不受水影响的高度，再回填路基填料；如果回填材料与路基填料的级配差别较大，有可能被冲刷流失时，应设过渡层或用土工合成材料防止流土。

（4）压实要求：采用填土时，压实度应达到填土路基相应压实度的要求，一般不低于90%；采用填石时，应控制压缩沉降率，一般为6～10%；采用砂砾回填时，应通过试验确定控制压缩率，试验所用的压实设备和压实遍数应达到重型压实标准的要求。

2.1.2监理要点

（1）挖除的范围应符合要求，注意坡脚处的软土对路基稳定性有很大的影响，挖除的范围应超过坡脚以外一定宽度；高路堤基底不得有软弱层，高路堤基底的压实度要求为90%，有条件时应提高基底的压实度；

（2）基底应做好排水处理，如果不能将水排除，应设排水层，再进行回填，排水层应与路基的其它排设施连通；

（3）回填材料应符合要求，规范要求受水影响的部位应采用透水性填料回填；采用透水性回填材料有困难时，应通过做好排水处理和防水处理解决；应注意防止细料流失；

（4）应加强对回填材料的压实，采用粗粒料或填石不能代替压实工作。

2.2土工合成材料加固处理

2.2.1技术要求

（1）材料要求：应采用高抗拉强度、低延伸率的双向土工格栅，其纵、横向抗拉强度和伸长率应符合要求；

（2）铺设要求：铺设的基底应平整，基底上应先铺一层主要起隔离作用的土工合成材料，可以是土工布，防止填料进入软弱地基中；土工格栅应具有足够的锚固长度，一般其铺设长度应大于5m，并应不小于路堤高度的0.75倍；垫层厚度为0.3～1.2m，根据具体情况确定，垫层铺设应宽出路堤坡脚外不少于3m，整个垫层部分应用土工格栅加强。

（3）填筑施工要求：垫层铺设后，可开始填土，但填土级配与垫层的级配差异较大，可能发生流土破坏时，应设过渡层或用土工合成材料设隔离、反滤层；控制填土速度，防止产生过大的沉降和水平位移，导致破坏，开始填筑的第一层压实度可适当降低，但应通过提高填料强度弥补压实不足对强度降低的影响。

2.2.2监理要点

（1）用于加固处理的土工合成材料，要求起到约束侧向变形、扩散填土应力、发挥张力膜效应作用，应采用抗拉强度高的材料；

（2）铺设施工时，注意做好上、下隔离作用；下隔离是防止局部剪切破坏，提高承载能力，上隔离层是防止细料可能迁移影响垫层的排水作用；铺设的垫层宽度应宽出坡脚外，以利排水，锚固长度和锚固施工应符合要求；

（3）填筑压实度检验时，垫层和过度层可不作路堤的一部分检验，注意控制填土速度，防止产生过大的水平位移和沉降，破坏路基。

2.3一般路基填料与压实控制

2.3.1压实特性

（1）最大干密度随塑性指数增加而降低，最佳含水量随塑性指数增加面增大；

（2）在最大干密度和最佳含水量时，强度最高，稳定性最好；

（3）压实过程是排水、排气、排列和填充过程，以排水和排气过程为主，伴随着压实，密度增加，空隙度降低，饱和度增加，超过最佳压实时可发生软弹现象。

（4）需要重型振动压路机压实，破坏土体结构，排除土体空气和部分水分，形成新的稳定结构。

2.3.2压实控制

（1）在最佳含水量的含水量范围内压实，达到最佳压实和最稳定结构；

（2）严格控制松铺厚度，根据压路机的工作质量和激振力大小，由工艺试验确定，但不得超过30cm；

（3）选用平碾式重型振动压路机振动压实，可以是自行式或拖式，严格控制碾压遍数和压实度，防止欠压和超压；

（4）检验压实度应挖穿层底进行检查，防止漏压或压实不足，同时检查压实厚度。

2.4填石料的压实特性和压实控制

2.4.1压实特性

（1）填石料的压实机理主要是填充和压碎作用，还有部分排列作用；

（2）开挖的填石料，从级配来看不均匀系数较小，大多数小于5，是均匀填料和很难压实的填料；从最大粒径和性质均匀性来看，是很不均匀的填料，其最大干密度、现场密度不能用一个确定的值来代表实际情况；

（3）填石料的松密度与压实密度相差不大，一般相差4%～10%，如果以标准重型试验确定压实标准，松密度已达到最大干密度的90%以上，一般可达到90%～95%，但不能保证填石料达到密实状态，因此目前采用的重型压实标准偏低。

（4）要达到密实，可用相对密度大于0.85表示，相对应的压实度可达96%～98%；

（5）细料在填石料中的迁移是影响填石路基变形的最主要因素，细料迁移因水流冲刷和行车振动引起；

（6）填石路基的变形随时间逐渐增加，从长期变形的观点来看，填石路基大多数是不稳定的。

2.4.2压实控制

（1）采用重型或超重型振动压路机压实，提高振动作用力，使排列作用能有效进行；

（2）采用重型振动羊足碾或重型凸块式振动压路机，增大压实设备与填石料的接触应力，增加排列作用和压碎作用，提高压实效果；

（3）采用冲击夺实或强夯工艺，进一步增大破碎率和填充作用效果，提高密度和稳定性，并提高均匀性；

（4）根据密实作用过程是级配变化过程的原理，不仅可通过压碎，从内部来提供实现有效压实的途径，还可通过向填石料中添加细料嵌缝，来提高压实效果、均匀性和稳定性；

（5）控制填料的开挖，主要是通过爆破控制最大粒径和通过运输装车过程中大、小料的相互搭配控制级配；

（6）控制松铺厚度，软石不超过40cm，硬石不超过50cm，最大粒径不大于松铺厚度的2/3；

（7）振动碾压遍数通过压缩率确定，最大压缩率可采用重型振动压路机，按标准压实功，根据压路机的振幅和频率，换算为碾压遍数，现场碾压测定，最大压缩率一般为6%～10%。

（8）压实度可通过压缩率确定，有

压实度要求为96%～98%。

2.5土石混合料的压实特性与压实控制

2.5.1压实特性

（1）土石混合料的不均匀系数一般很大，超过最佳压实的不均匀系数很多，填充在较大块石中的细料较难以压实，容易产生流土破坏和增大路基变形；

（2）压实土石混合料的特性，具有细料土、粗粒土和巨粒土的综合特点，其中细粒土和巨粒土的影响是决定性的，多数情况下，细粒土含量超过25%时，其影响是主要的。

（3）不能用一个标准确定最大干密度和最佳含水量，它们与细粒土的塑性指数和粗粒土含量变化有关，这种变化是这类填料的基本特性，压实控制必须采取一测点一标准的方法；

（4）变形特性接近于细料土，压实特性接近于填石料，与填石料不同的是，压实过程主要是填充和排列过程，压碎相对较少。

2.5.2压实控制

（1）建立标准干密度与含石量的定量关系，因此在进行击实试验时，可按相似级配，进行不同含石量时的标准击实试验，绘出含石量与最大干密度和最佳含水量关系曲线；

（2）现场检查时，测定含石量，土、石的界限粒径可用5mm或10mm，不会带来大的误差，但应与进行标准试验时一致；根据含石量确定标准干密度；根据压实度检测或标高检测确定现场干密度和评价压实度；

（3）土石混填的设计考虑宜按填土的特性考虑，如防水、限制填土高度和层厚控制等，并检测压实度；石块含量较高时，压实施工可参照填石压实和控制方法进行压实和控制。

2.6路基开挖技术

2.6.1土方路基开挖的变形特性

（1）减压软化：围压降低，产生负的孔隙水压力，剪切曲线出现峰值和随后的软化；

（2）剪胀软化：水分渗入使有效围压进一步降低，随着变形的增大形成剪切带，带内颗粒沿剪切带定向，最后发展到只剩余残余强度。

2.6.2石方路基开挖的变形特性

（1）表层松动带：厚度一般3～4m，在卸荷和爆破双重作用下形成，变形较大，一般为20～60mm，岩体松动，产生新的裂隙、错动，声波波速大幅度波动；爆破损伤严重时，影响范围远大于此；

（2）卸荷变形带：受侧压力影响产生，变形量约为10～20mm，受开挖影响较小；

（3）应力调整带：岩体结构和力学性质基本保持不变，变形量约2mm。

2.6.3监理要点

（1）宜采用分层开挖法，并按信息施工法施工，发现岩土开挖变形异常时，应采取措施处理；

（2）宜采用逆作法施工，逐级开挖逐级进行防护，防止边坡受雨水影响降低强度和稳定性；

（3）由于位移方向基本与坡面垂直，土方边坡宜采用较缓的坡度，减少水平位移量，提高边坡的稳定性；

（4）石方边坡严禁用大爆破开挖，应采用光面爆破开挖，减少表层松动带厚度。

2.7挖方路床处理施工技术

2.7.1技术要求

（1）土基模量宜达到40MPa，,0～30cm的CBR不低于8%，30～80cm的CBR不低于6%；

（2）路床处于干燥状态，即

（3）石质路堑的路床平整度应符合要求，不平整处应采用粗粒土整平；路床应设垫层，提高均匀性。

2.7.2监理要点

（1）检查路床填料，其强度和厚度应符合要求，不合要求时应挖除换填或翻压，使其达到要求；

（2）检查路床的干湿状态，通过测定不同深度含水量和土的液、塑限，根据稠度判断，不符合要求时，可高路基盲沟或渗沟降水；

（3）检查石质路床的平整度和垫层厚度，保证路床平整和强度均匀，防止路面结构不均匀破坏。

2.8高路堤技术

2.8.1技术特点

（1）高路堤的沉降和差异沉降变形较大，不能满足铺筑路面的要求，沉降变形一般为堤高的1%～4%，塑性指数越大，压缩性越大的填料，变形越大；差异沉降一般较大，基底平整时可达2‰,基底倾斜时差异沉降大大增加；

（2）基底和路堤部分受到的应力较大，需要提高基底承载力和填料强度，减少塑性区范围；

（3）水对高路堤稳定性的影响特别敏感，应做好内部排水和边坡表面排水，防止基底的水浸软路基，斜坡上的坡积层的水横穿路堤，边坡上的水冲刷路基边坡；

2.8.2监理要点

（1）基底处理：基底承载力应达到250～300kPa；软弱层应清除彻底，如果基岩上的土层很薄，应全部清除，用强度较高的填料如粗粒土、片石等回填，基底应严格做好排水处理；

（2）填料选择：严禁高液限、高塑性和过湿土用于高路堤；软岩不宜用于高路堤；宜选择承载比大于8%，压缩性低，压实后孔隙率低的填料用于高路堤；填石用于高路堤时应注意充分解小，并嵌缝改善级配，使压实后相对密度达到0.85以上；

（3）压实标准：应提高压实标准，填土宜提高到95%，填石宜控制分层压缩率不低于8%；粗粒土应检查压实度和相对密度，压实度不低于95%，相对密度不低于0.85；

（4）排水处理：从路堤下部截断坡积层的水，防止水穿透路堤，可采用水平管排水技术、防水帷幕、地下连续墙或灌浆排水技术；坡面采用排水骨架与急流槽结合的表面排水系统；受浸水影响的部位，采取隔水、反滤等措施；

（5）采用土工格栅于路堤底部、边坡部位和上路堤部位，减少差异沉降；

（6）路堤边坡的坡度从路基面往下为1:1.5；1:1.75；1:2.0；1:2.5等，不区分填石和填土，分级高度宜为6～8m，平台宽度宜增大到3～6m，特别是最下一级的平台应加宽；平台用砂浆封闭，并在平台上设排水沟排水。

2.9斜坡路堤技术

2.9.1技术特点

（1）产生较大的差异沉降，容易导致路面开裂；

（2）坡积层的强度和稳定性变化较大，应防止填方整体破坏；

（3）有水从坡积层流出，横穿路基，增加填方部分的变形，降低强度和稳定性。

2.9.2监理要点

（1）填挖交界处应挖台阶，台阶宽度和稳定性应符合要求；

（2）填挖交界应铺设土工格栅，严格控制差异沉降变形；

（3）填挖交界处应根据需要设置排水设施，可设碎石排水层、排水盲沟、排水管排水等，防止坡积层渗水影响填筑部分的稳定性；

（4）填挖交界处必要时采用强夯或冲击压实，提高稳定性。

3、结束语

综上所述及针对本人所监理的广乐高速路基监理，正确的技术手段是施工质量的保证，做好质量控制管理,是保证施工方案实施与目的的保障和手段。为保证合同、设计要求和规范规定的质量标准,所采取的一系列检测监控措施、手段与方法,是施工质量的重要保证按照以上监理控制措施是成功的，而且在竣工验收后得到了一致好评。

综上所述，正确的技术手段是施工质量的保证，做好质量控制管理,是保证施工方案实施与目的的保障和手段。为保证合同、设计要求和规范规定的质量标准,所采取的一系列检测监控措施、手段与方法,是施工质量的重要保证。

参考文献：

[1]《公路路基施工技术规范》（JTJ033-95）

[2]《公路工程质量检验评定标准》（JTGF80/1-2004）

[3]《公路勘测规范》（JTJ061-99）

[4]《公路工程施工安全技术规程》（JTJ076-95）