公路工程高填方路基施工技术分析

公路工程高填方路基施工技术分析

缪招文

浙江三同建设有限公司

摘要：随着我国交通基础设施建设的不断推进，公路工程在山区、丘陵地带的建设日益增多，高填方路基作为一种常见的路基形式，在这些地区得到了广泛应用。高填方路基施工技术直接关系到公路工程的安全性、稳定性和耐久性，因此，对其施工技术的深入分析和研究具有重要的现实意义和工程价值。

关键词：公路工程；高填方；路基施工技术

引言

在公路工程建设中，高填方路基施工是一项技术要求高、施工难度大的工程活动。随着我国交通基础设施的不断扩展和升级，高填方路基在山区、丘陵地带以及城市快速路等工程中越来越常见。高填方路基的稳定性直接关系到公路的安全性、耐久性和使用寿命，因此，对其施工技术的深入分析和研究显得尤为重要。

1公路工程高填方路基施工技术的优势

第一，适应性强。高填方路基能够适应复杂的地形和地质条件，特别是在山区、丘陵地带，可以有效利用地形高差，减少土石方工程量，降低对环境的破坏。第二，经济性好。通过合理的设计和施工，高填方路基可以充分利用当地的土石材料，减少外运材料的需求，从而降低工程成本。第三，施工灵活性高。高填方路基施工可以根据现场条件灵活调整施工方案，如分层填筑、逐层压实等，以适应不同的施工环境和条件。第四，提高路基稳定性。通过科学的填筑和压实技术，高填方路基可以提高路基的整体稳定性和承载能力，增强路基抵抗变形和破坏的能力。第五，缩短工期。高填方路基施工技术可以实现大规模的机械化作业，提高施工效率，缩短工程建设周期。第六，改善排水条件。高填方路基施工时可以结合排水设计，设置合理的排水系统，改善路基内部的排水条件，减少水分对路基稳定性的影响。

2公路工程中的高填方路基施工面临的问题

2.1地质条件复杂

高填方区域地质条件的复杂性是公路工程中的一大挑战。软弱地基的存在导致路基沉降不均匀，影响道路的平整度和使用寿命。地下水位高会使得路基长期处于湿润状态，增加路基材料的腐蚀风险，同时导致边坡失稳。土质不均匀则会引起填筑材料的不稳定，影响路基的整体结构强度。

2.2施工难度大

高填方施工的复杂性在于其对土石方工程的大量需求，这不仅考验施工团队的组织能力，也对施工机械的调度提出了高要求。施工机械的进出需要精心规划，以避免交通拥堵和安全隐患。土石方的运输过程中，会遇到地形限制、运输路线选择、运输成本控制等问题。填筑作业则要求精确控制填料的分布和压实度，以确保路基的稳定性和承载力。

2.3沉降控制困难

随着填方高度的增加，路基材料在重力作用下的压缩变形会导致显著的沉降，这种沉降是不均匀的，从而影响道路的平整度和结构完整性。沉降控制不仅涉及到施工过程中的实时监测和调整，还需要考虑长期使用过程中的沉降趋势。沉降还引起路基与路面结构的脱节，增加维护成本，甚至影响道路的安全使用。

3公路工程高填方路基施工技术的优化措施

3.1地质勘察与设计优化

在施工前，通过详细的地质勘察，可以获取地基土层的物理力学性质、地下水位的深度和变化规律、软弱层的分布和厚度等重要信息。这些数据对于评估地基的承载能力、预测可能的沉降和变形、以及设计合理的加固措施至关重要。例如，如果勘察发现地基存在软弱土层，设计时可以考虑采用桩基技术，通过打入钢筋混凝土桩或预制桩来提高地基的承载力，减少沉降。对于地下水位较高的区域，设计中应包括有效的排水系统，如设置排水沟、集水井和排水管道，以降低地下水对路基稳定性的影响。地质勘察还可以揭示地基的不均匀性，设计时可以根据不同土层的特性采用分层填筑的方法，确保每一层填料的压实度和稳定性。在软弱层较厚的区域，可以采用地基处理技术，如深层搅拌桩、土体固结等方法，以改善地基的整体性能。

3.2填料选择与管理

填料选择与管理直接关系到路基的稳定性和耐久性。选择合适的填料，首先要考虑填料的物理和化学性质，如粒径分布、含水量、塑性指数、有机质含量等，确保填料具有良好的压实性和稳定性。避免使用含有害物质的填料，如含有硫酸盐、氯化物等腐蚀性物质的填料，这些物质可能会对路基材料和结构造成损害。对填料进行分类管理，意味着根据填料的性质和用途将其分为不同的类别，并确保每一类别填料的质量符合设计要求。例如，对于路基的不同层次，可能需要使用不同类型的填料，如表层可能需要使用细粒料以提供平整的表面，而底层则可能需要使用粗粒料以提供良好的排水性能和承载力。在填料管理过程中，还需要对填料的来源、运输、储存和使用进行严格控制。确保填料在运输过程中不受污染，在储存时避免水分变化和杂质混入，在使用时按照设计要求和施工规范进行分层填筑和压实。填料的选择和管理还应考虑到环境保护和可持续发展的要求。例如，可以考虑使用再生材料或当地可获得的材料作为填料，以减少对环境的影响和降低工程成本。

3.3压实技术改进

采用先进的压实设备和技术，如振动压路机、冲击压实等，可以显著提高压实效率和质量。振动压路机通过振动作用使土颗粒重新排列，增加土体的密实度，而冲击压实则利用重锤的冲击力对土体进行深层压实，适用于大范围的填方作业。在实际施工中，控制压实遍数和压实度是确保路基密实度的关键。压实遍数应根据填料的类型、含水量、层厚等因素合理确定，过多或过少的压实遍数都会影响压实效果。压实度则是衡量压实质量的重要指标，通常通过现场密度测试来确定，确保其达到设计要求。压实过程中的含水量控制也非常重要。填料的含水量应接近最佳含水量，以获得最佳的压实效果。过高或过低的含水量都会导致压实困难，影响路基的稳定性和承载力。

3.4沉降监测与控制

在施工过程中和施工后进行沉降监测，可以及时发现沉降异常，评估路基的稳定状态，并采取相应的控制措施。沉降监测通常采用水准测量、GPS监测、沉降板等方法，定期记录路基的沉降量和沉降速率，以便于分析和预测沉降趋势。为了控制沉降，可以采用多种方法。预压是一种常用的技术，通过在填筑前对地基施加一定的压力，使地基预先发生一定程度的沉降，从而减少后续填筑过程中的沉降量。分层填筑则是将填方工程分为若干层，每层填筑后进行充分的压实，再进行下一层的填筑，这样可以控制每一层的沉降，避免一次性填筑过高导致的沉降不均匀。对于软弱地基，还可以采用地基处理技术，如深层搅拌桩、土体固结等，以提高地基的承载力和减少沉降。在施工过程中，还应密切关注地下水位的变化，采取适当的排水措施，以减少地下水对路基稳定性的影响。

结束语

在公路工程中，高填方路基施工技术的选择和应用对于确保工程质量、提高道路使用寿命以及保障交通安全具有至关重要的作用。通过对填料选择与管理、压实技术改进、沉降监测与控制等方面的深入分析，我们可以看到，高填方路基施工不仅需要先进的技术和设备，还需要精细的管理和严格的执行标准。

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