高速公路软基地段高填方路基施工技术分析

高速公路软基地段高填方路基施工技术分析

赵杰帅 

云南云岭高速天炬投资开发有限公司

摘要：高速公路的软基地段有含水量大、压缩比高、结构疏松、抗剪度低等特点，高速公路路基的荷载能力、稳固性均受到直接影响。高填方路基施工技术有效运用于高速公路软基地段，但技术运用时有很强的复杂性与专业性，掌握高填方路基施工技术要点尤为重要。论文中着重对高速公路软基地段高填方路基施工中的七大技术进行介绍分析，包括现场准备技术、填料准备技术、填料摊铺技术、路基填筑技术、填料碾压技术、土工格栅设置、沉降控制技术。

关键词：高速公路；软基地段；高填方路基

一、引言

软基地段经常出现于高速公路施工作业中，有多个方面的危害性，高速公路的使用寿命可以直接受到影响。对于此，高速公路软基地段的处理至关重要，当前注重运用高填方路基施工技术，发现软基地段的稳定性及承载力可以得到很好的提高[1]。毋庸置疑，高速公路软基地段高填方路基施工技术必须充分掌握，明确所涉及的技术要点及注意事项，有效的运用高填方路基施工技术。结合已有文献资料，笔者进一步分析探究高速公路软基地段高填方路基施工技术，作如下的论述。

二、高速公路软基地段的特点及影响

高速公路软基地段中，会有有很低的透水性能，垂直层面几乎不透水，排水固结难以进行，地基的强度因此受到影响。在不均匀性方面，高速公路的软基地段可夹有粉细砂透镜体，垂直与平面方向上存在差异可诱发不均匀沉降问题。

高速公路施工中，软基地段的影响体现于多个方面。第一，高速公路施工的安全性与稳定性均可以受到软基地段的严重影响，需要较多时间处理软基地段。第二，软基地段有较低的安全性，若出现土坡滑动问题，导致高速公路软基地段的结构更为分散，高速公路可出现施工停滞问题，严重时诱发安全质量问题[2]。第三，对于高速公路施工中的软基地段，若是没有进行有效处理，则路基的稳固性和荷载能力难以确保，随着时间的推移，可导致软基地段沉降，继而出现质量事故和影响到高速公路的使用寿命[3]。

三、高速公路软基地段高填方路基施工原理

高速公路的软基地段，含水量逐渐增大和趋于饱和，孔隙结构呈现出气封闭状态。外部压力作用施加于软基地段时，气封闭状态的孔隙结构不具备排水条件，产生孔隙压力，骨架土颗粒受到压力作用，形成有效应力。土体的总应力保持不变时，土体的压缩变形可受到超孔隙水压力作用，慢慢消散土体中孔隙水压力，促进土体的固结，土颗粒有效应力需要慢慢增加。

高速公路的路基宽度通常是30-40m，进行机械化作业。高填方区施工时，自然地面铺填一层碎石，厚度控制为30-50cm，分层铺土碾压。下层软弱土层的排水条件较差，铺填越高的路基，软弱土层能够受到越大的压力作用[4]。软弱土体有更大的含水量，会快速增加孔隙水压力，且增加速度是远远大于土颗粒上有效应力增加速度。高填方路基施工技术的运用中，科学控制土质层填筑高度、石质层填筑高度，分别是大于18m、大于20m，最大填方高度甚至是超过50m[5]。高填方路基施工中，对高速公路软基地段的整体抗压性、承载力、渗透性、稳定性要着重关注。以提升软基地段的渗透性为例，若在测试过程中发现软基地段有较为丰富的地下水，则可以考虑在基底进行片石或碎石的铺填，避免路基内部渗入地下水，避免高速公路的路基稳定性遭到破坏[6]。施工任务完成后，处理高速公路软基地段时，迅速地消散下部软弱上层中存在的超静水压力，提高土颗粒间的有效应力。彻底释放下部软弱土层超静水压，土颗粒的有效应力得到突增，加快软基地段固结进程，使软基地段具有良好的变形稳定性。现阶段，将高填方路基施工技术运用于高速公路软基地段时，可以考虑通过邻近桩间土与压力作用而使部分自由水得到有效排出，进行邻近桩孔的注浆作业，有效置换桩周土体中的自由水。

四、高速公路软基地段高填方路基施工技术

（一）现场准备技术

高填方路基施工技术运用于高速公路软基地段时，做好现场准备工作尤为关键，主要涉及到地表清理、软基换填、试验段施工。

地表清理作业中，将现场所有植被与表层土有效挖除，主要使用挖掘机及其配套装置。如果土方难以作为高速公路软基地段处理时填筑材料，则及时清除。如果软基地段的坡度比是1∶5，开挖台阶便显得十分必要，对台阶的开挖宽度与高度进行科学控制，分别是大于2m、30cm左右[7]。

软基换填作业中，正式填筑之前对范围内的软基必须进行全面且科学的换填，所运用的换填材料必须具备一大特性，即良好透水性，可以考虑使用碎石层。使用碎石层时，确保碎石层与排水沟之间处于良好的接通状态，后续通过振动压实作用形成设计方案所要求的密实度，支持后续的高质量填筑施工作业。

试验段施工中，要求必须进行填筑段试验，填筑段试验的长度大于200m。仔细勘察软基地段，对地质和土质情况进行测定分析，测放作业中确定和标出填筑的中线、宽度、边桩。结合实际情况进行软基地段的处理，清除树木和腐殖质土，并进行积水作业、晾晒作业、平整作业，在此基础上通过压路机进行碾压。卸料密度

的计算中，按照每层30cm的松铺厚度，运料完毕后进行摊铺和整平。

（二）填料准备技术

填料运输环节，选用专门的自卸汽车，通过篷布对车厢进行覆盖，整个过程中强调填料不被污染，尤其是避免水汽因素对填料造成污染。待填料进场之后，材料检测人员对填料的质量进行系统且详细的检验，填料检验的重点指标是含水量、硬度、粒径，严禁使用劣质的填料。填筑材料的实际含水量处于最佳含水量±2%时，填筑材料的碾压作业方可进行。

（三）填料摊铺技术

填料摊铺是属于高速公路软基地段高填方路基施工的重点和难点，要求科学运用填料摊铺技术。碾压效果为更好保证，分层摊铺技术的运用尤为必要，对每层的摊铺厚度进行严格控制。在指定位置卸载填料之后，使用推土机进行整平填料，特殊位置进行人工摊铺作业，摊铺的均匀性必须有效保证。确定每层填料摊铺的密实度达到要求后，方可进行碾压作业。

（四）路基填筑技术

分层填筑至适当高度之后，确定出填筑开挖的交界位置，然后进行1层土工格栅的铺设，可以通过运用锚钉使土工格栅有效加固于台阶之上，提高路基的整体稳定性是主要目的所在[8]。路基填筑施工中可按照格横断面进行全宽范围内的分层填筑作业，既定原则是先低后高，从最低处开始。局部不平时，则需要嵌填石屑，确保压实度满足要求，然后进行上一层的填筑作业。将分层填筑技术运用于土石混填施工作业中，每一层的松铺厚度控制为30cm，填筑用石料厚度进行严格控制，要控制为压实厚度60%。填料中有70%以内的石料总含量，当前做法是混合土石，在此基础上进行填筑作业，避免局部土料集中。现场施工人员在填筑至路床下方的0.8m位置时，确保所填筑的材料具有较高强度，强风化砂岩的运用可以考虑，目前发现可以有助于路基稳定性的提高。

（五）填料碾压技术

对填层面进行平地机精平，使用振动式压路机进行填料碾压处理。开始填料碾压时，若是直线段，则由两边向中间进行碾压；若是小半径曲线段，则由内侧向外侧进行碾压[9]。初压时要求采用静压，然后可以改变为振动压实，结合试验段施工经验确定出压实遍数。对于出现的边角地带，往往难以通过振动式压路机进行碾压，对于此，可通过强夯方式进行处理。将土工试验运用于路基填筑作业中，主要目的是将土样的密度、最佳含水率、填层的压实度准确确定出来。若没有达到，反复碾压填料。

（六）土工格栅设置

高速公路工程施工中，土工格栅有较为广泛的应用，且有一些显著的优点值得肯定，主要是重量小、耐腐蚀、强度高、操作简单、耐酸碱、无变形。高速公路软基地段高填方路基施工作业中，通过科学设置土工格栅，能够使路基有效地形成一个整体，并且土体内的应力得到均匀且有效的分散，使路基的抗剪强度与抗拉强度均得到提升，使土体部分弯沉风险得到有效避免。所以，应该在高填方路基施工中高度重视土工格栅的设置，使其成为提高路基稳定性与整体强度的重要手段。通常情况下，可以考虑选用GSL6/HDPE型号的土工格栅，并且是双向，控制纵横向抗拉强度，通常可以要求在60kN/m以上。设置土工格栅时，重点部位是填方平台面、上下路床底部，在竖直方向上，要求平台格栅层间的间距可以达到1.2m，通过搭接法有效相连，也可以通过封接缝法进行连接处理，固定时可以选用U型钉。目前来看，高填方路基施工中设置土工格栅已经积累较多成熟经验做法，已经是重要的技术措施，应该高度重视，强调土工格栅铺设时的平整顺直，以求将土工格栅的价值充分发挥出来。

（七）沉降控制技术

对于高速公路软基地段的高填方路基施工，重点之一是进行沉降的严格控制，沉降控制必须是从施工前便开始。在施工前期，沉降范围以外的区域建立起观测基点，技术人员使用水准仪、全站仪等精密仪器测定基点位置的标高及相关参数。基于此，观测点的对称埋置是位于路堤坡脚处、坡脚以外，通过钢筋混凝土浇筑成土桩。路基填筑之前，将全站仪所测定的基点标高和基线方位作为初始位置，后续要求每天进行1次观测，详细记录沉降数值变化。在高填方路基施工过程中为控制沉降，精准把握填层厚度和填筑宽度，每一层初平之后，必须检查填层厚度，填筑的厚度不超过30cm[10]。除此之外，排水工作要有效在高填方路基施工中进行，填层设置横向的排水坡。

五、结束语

综上所述，软基地段可以严重危害到高速公路的施工安全与质量，当前已经高度重视软基地段的处理，注重运用高填方路基施工技术。对高速公路软基地段高填方路基施工必须给予高度重视，将高填方路基施工技术科学有效地运用，切实发挥好技术优势，依托高填方路基施工技术使软基地段对高速公路工程的危害性得到彻底消除。当前已经较成熟运用高填方路基施工技术，有效地提高路基填筑、填料碾压的水平，并稳定路基沉降，积累的施工技术经验要注重在后续进行推广运用。清楚意识到高填方路基施工技术运用时存在的挑战，对其不能轻视或忽视，当前及后续对高速公路软基地段高填方路基施工技术进一步加大研究力度，持续提高运用高填方路基施工技术的综合水平。

参考文献

[1]兰天明.高原地区高填方路基施工工艺及质量控制研究[J].科技创新与应用,2023(13):157-160.

[2]吴永妍.公路高填方路基沉降分析与预测[J].西部交通科技,2023(12):93-94+137.

[3]温会芳.高速公路高填方路基强夯补强施工及现场试验研究[J].江西建材,2024(03):55-57.

[4]覃凤冰.公路软基地段高填方路基施工技术分析[J].建材与装饰,2020(09):266-267.

[5]孙海琢.高速公路高填方路基边坡沉降变形规律研究[J].交通世界,2023(30):50-52.

[6]王昭佩.高填方路基施工要点及沉降处理措施研究[J].交通世界,2022(16):125-127.

[7]黄强.强夯法+抛石挤淤法在高速公路软基施工中的应用分析[J].江西建材,2023(05):230-231.

[8]尧强.土工格栅复合碎石垫层在高速公路软基处理中的应用[J].工程建设与设计,2023(21):128-130.

[9]秦玲.公路软基地段高填方路基施工工艺[J].中国高新科技,2021(09):58-59.

[10]罗明帅.压实技术在高速公路高填方路基施工中的应用[J].中国公路,2021(24):98-99.