高填方路基施工質量控制的探討

關鍵詞：高填方；填筑；碾壓 

　　一、高填方路基施工質量問題成因 

　　一般認為，高填方路基是以邊坡的總高度作為劃分界限的，粉類土、砂類土、碎石土路基填筑高度大于20米，砂、礫路基填筑高度大于l2米為高填方路基。這類路基顯而易見的弊病是路基沉陷難于控制，施工難度大，受水害影響大，這給鐵路施工提出了較高要求。造成這些問題的因素很多，主要有以下幾個方面： 

　�。ㄒ唬┕こ痰刭|原因 

　　鐵路的建設需要面對很多不同的地質，這也是高填方路基施工復雜的重要原因之一，同時也是導致高填方路基產生病害的主要因素之一。不同的地質對路基建設的要求也不同，如在施工地點的地質不良、泥沼軟基覆蓋面廣的地區(qū)，土質存在密度小、變形空間大且難以承受較大負荷的特點，而在這些地區(qū)如果不能采取較好的措施，則路基會隨著頂面的沉降或者擠壓移位而發(fā)生沉降病害或者開裂病害。 

　�。ǘ�）設計原因 

　　在鐵路建設中需要進行高填方路基設計時，設計人員未能夠完全按照相應的鐵路建設規(guī)范對整體設計或細節(jié)設計進行落實，在設計完成后未能夠對設計方案進行選比以及進行必要的穩(wěn)定性計算，并且對高填方路基的施工工藝和施工填料沒有做出具體的要求與規(guī)定，使施工的過程缺乏指導性，為鐵路高填方路基投入使用后埋下了產生病害的隱患。 

　　（三）施工原因 

　　1、填料不合格 

　　如果路堤填料土質差，填料中混進了種植土、腐殖土或泥沼土等劣質土，由于這類土壤中有機物含量多、抗水性差、強度低，那么路堤將出現塑性變形或沉陷破壞。尤其是膨脹土，遇水膨脹軟化，風化收縮開裂，固體穩(wěn)定性差，用做填料時隨著土壤中水分的揮發(fā)，收縮開裂尤為嚴重，對路堤的整體結構危害極大。 

　　2、填筑工藝不當 

　　高填方路基的填料在分層填筑時，應按照《規(guī)范》要求的厚度進行鋪筑。如果隨意將鋪筑厚度加厚，即使壓實機具按規(guī)定的碾壓遍數壓實時，壓實度也達不到《規(guī)范》規(guī)定的要求。當填筑到路基設計標高時，必然產生累計的沉降變形，在重復載荷與填料自重作用下產生沉陷。同時，施工中最好是整幅分層填筑，但有的路段受各方面條件的限制，沿縱向分幅填筑，對高填方路基的填筑就更應嚴格控制，堅決杜絕垂直或無搭接填筑，每一層都應有臺階作搭接處理。對于半填半挖路段也是同樣的要求，必須在山坡上按要求從填方坡腳向上挖成向內傾斜的臺階。 

　　3、壓實工藝不當 

　　在高填方路基施工中，應嚴格控制填料的實際含水量在最佳含水量±2%，制定科學合理的壓實工藝，并按要求配備相應的整平碾壓機具按規(guī)范進行操作。未按要求的壓實工藝進行碾壓，路基的壓實強度不均勻，壓實度達不到規(guī)定要求，將會導致高填方路段產生較大的沉降變形和整個路堤的不均勻沉降。 

　　4、施工過程中未注意排水 

　　高填方路基具有受水害影響明顯的特點，并且土壤中的含水量也會影響高填方路基的質量，如果路基的含水量過大或者沒有較有效的排水設施則會導致路基土質松軟，難以具備較大的承載力，所以路基的防、排水施工不到位將會導致路基含水率過高、承載力下降，較大荷載時出現路基沉降，甚至會在溫度較低的情況下產生凍害。 

　　二、高填方路基施工質量控制 

　　（一）對不良的地質進行處理 

　　采用強夯施工處理高填方路堤的基底。強夯法能夠改善土質、土性結構、減少滲水性以及壓縮性，避免濕陷性問題的發(fā)生、增強地基穩(wěn)固性。根據施工對象的不同，可將強夯施工分為重夯施工以及原地面強夯處理。在重夯施工過程中，每填筑玩3米高路基以后，應用重錘進行滿面夯實一次。其中重錘施工的單點夯擊能為每米600kN，最后夯擊沉量應控制在2厘米以內。對于原地面地基處理過程中，如果是二級自重濕陷性黃土段以及填方高于8米的地段應采取強夯的方式進行處理應根據夯擊遍數以及次數的不同選擇不同的夯擊力度。 

　　當前，在高填方路基的施工過程中，廣泛應用到土工格柵方法進行路基填筑。土工格柵的制成途徑是采用高密度的聚乙烯以及聚丙烯作為原料，將其通過特殊擠壓、成板以及沖孔，再進行橫向、縱向的拉伸形成的。土工格柵的特點較多。其中，荷載均勻分布、抗拉強度高、雙向拉伸模量較高、抗壞能力好、耐久能力強等是其表現最為突出的特點。土工格柵主要應用在地面坡度較陡的地基路段中，通常鋪墊在路床頂以下的150厘米處，每個土工格柵之間的相接部位的重疊負壓為20厘米，間距保持在1米左右，分布均勻。采用土工格柵措施，不僅可以進一步提高路基整體的穩(wěn)定性。對防止和延緩路面反射裂縫的發(fā)生以及發(fā)展有著重要的促進作用，同時也使得路基的承載力進一步提高，增強路基使用壽命，節(jié)省了大量的人力物力，效果十分顯著。 

　�。ǘ�）填料選擇 

　　選擇符合規(guī)范要求、級配較好的硬質巖塊做填料，最大粒徑不超過層厚的2/3。填石路堤應分層填筑，分層壓實，分層松鋪厚度不宜大于0.4m，以保證路基密實度，避免由于石料之間存在空隙，而造成路基下沉。路床頂面以下50cm填料粒徑選用不大于10cm的級配砂石料，并分層壓實。逐層填筑時應安排好石料運輸路線，專人指揮，按水平分層填筑，先低后高，先兩側后中央卸料，并用大型推土機推平，個別不平處應配合人工用細石填，石屑找平；當石料級配差、粒徑大、填層較厚、石塊間空隙較大時，可在每層表面的空隙里嵌塞石碴、石屑，直到將空隙填滿。當用人工鋪填粒徑大于25cm的石料時，應先鋪填大塊石料，大面朝下，小面朝上，擺放平穩(wěn)，再用小石塊找平，石屑塞縫，最后壓實。填石路堤的填料如果其巖性相差較大時，則應將不同巖性的填料分層或分段填筑。水田或軟土地區(qū)的填石路堤在處理完地基后再將石塊鋪填于路堤下層，先填大塊石料，再用小石塊或石碴嵌縫，找平后壓實。 

　�。ㄈ�）分層填筑 

　　路基填筑施工時，嚴格按照“挖、裝、運、卸、平、壓、檢”一條龍流水作業(yè)，按照“三階段、四區(qū)段、八流程”的施工流程進行填筑。三階段：準備階段、施工階段、整修驗收階段。四區(qū)段：填土區(qū)段、平整區(qū)段、碾壓區(qū)段、檢測區(qū)段。八流程：施工準備、基地處理、分層填筑、攤鋪平整灑水晾曬、碾壓夯實、檢驗簽證、路基整修。采用按橫斷面全寬、縱向水平分層填筑的方法，填筑松鋪厚度不大于40cm，施工時根據自卸車容量計算松鋪厚度范圍的推土間距，以便控制平整厚度均勻。每層填料鋪設寬度大于路基設計寬度兩側各50厘米，保證路基邊坡修正后的路基邊緣壓實度滿足要求。填料利用推土機初平，再用平地機終平，填層面在縱向和橫向平順均勻，以保證壓路機碾壓輪表面能均勻接觸地面進行壓實。 

　�。ㄋ模�壓實 

　　分層壓實，每填高2m用250t沖擊式壓路機沖壓不少于20遍，碾壓遍數按工藝試驗路段施工結果確定并經監(jiān)理工程師批準作為控制參數。以壓實速度和碾壓遍數控制壓實質量，并做好壓實記錄。壓實后，頂面必須穩(wěn)定，不再下沉、石塊緊密、表面平整。每層面壓實完成后對路基進行沉降觀測，做好記錄，如需補方應及時進行，但補方厚度不應超過一層填筑厚度。 

　�。ㄎ澹╊A壓及排水 

　　在預壓方面，定期進行沉降觀測，繪制沉降變化率曲線圖，分析沉降及穩(wěn)定情況，適當控制沉降速率。一般路段進行超載預壓或等載預壓，時間最好大于.6個月，可以減少工后沉降，滿足規(guī)范要求在排水方面，做成較大的路拱橫坡，防止施工期間雨水透人路基。在填方表面，做成低矮的擋水土壩防止雨水侵入路基。設置路基排水溝及邊溝，保證路基縱向和橫向排水通暢。邊坡可以植草防護或采用水泥混凝土砌塊防護，防止水流沖擊，保護高填方路基邊坡穩(wěn)定。水的浸泡和沖刷會使路基承載力下降，導致路基沉陷，因此在施工和運營期間的排水工作顯得尤為重要。 

　　參考文獻 

　　[1]王建強.基于公路高填方路基的下沉及處理研究[J].江蘇科技信息，2015年9期. 

　　[2]孫海龍.土工格柵在鐵路高填方路基中的應用[J].科學時代，2015年2期.