高填方填石路基质量控制研究

高填方填石路基质量控制研究

摘要：路基沉降是公路工程中最常见的病害之一。特别是高填方路基，极易产生路基病害。因此，施工时必须采取行之有效的技术措施，对其填筑过程进行重点监控，从而确保填筑质量。本文结合河南三门峡三淅高速高填方路基施工，详细介绍了高填方路基施工工艺流程、填料要求、基底处理、路堤填筑、质量控制措施及沉降位移控制等工艺要点，取得了良好的施工效果，为同类工程提供借鉴。

关键词：路基；高填方；工艺，质量控制

1 工程概况

河南三门峡三淅高速LXTJ-3标段位于卢氏县横涧乡境内，标段40米高填方路堤位于龙脖隧道出口至标段终点，最大填高约48米，填方分为四级填筑，从上至下第一级高8米，坡度为1:1.5，第二级高12米，坡度为1:1.75，第三级高12米，坡度为1:2，第四级坡度也为1:2。为减少高路堤的不均匀沉降和工后沉降变形，路基除采用振捣压路机碾压外，每填高6米再用普夯机夯实加强，每级平台高度连续铺设三层钢丝格栅。本段路基特点是路基横穿山间凹地，路基填筑高，原地势陡峭，相邻高差大，底层路堤施工范围空间小，冲击碾压等大型机械无法施工，同时因本段路基的基底清除后，裸露为坚硬基岩，纵横向台阶处理难度较大。

2 路基填筑类别

（1）用粒径大于37.5mm且含量超过总质量70%的石料填筑的路堤定义为填石路基；填料中粒径大于37.5mm 石料含量占总质量30~70%时；为土石路堤；石料含量小于30%时为土方路堤。

（2）路基填料中粒径大于60mm的颗粒含量大于50%且粒径小于0.074mm 的颗粒含量小于10%时，定义为填石路堤。

（3）按照填料的单轴饱水抗压强度，并结合其风化程度，将填料细分为硬类填料（R>60MPa）；中硬类填料（R=30~60MPa）；软质岩填料（R=5~30MPa）；极软类填料（R1.50 ≤25≤24≤22

路基沉降全部是地基沉降，路基填方本身基本不发生压缩沉降，可以不计。说明路基各区域压实标准的选择可以保证工程的施工质量。地基沉降与地质条件和填土高度（即地基单位面积受力）有关。地质条件越好，填筑高度越低，沉降越小，反之，路基沉降越大。

图2试验沉降曲线图

注：图中实线部分代表各观察点填筑高度与沉降关系曲线图，横标代表填土高度，每格代表1米；虚线部分代表各观察点路基填筑完工后时间与沉降关系曲线图，横标代表时间，每格代表一个月。

通过对沉降曲线图的观察分析可以看到，路基沉降在路基填筑初始阶段较慢，当路基填筑达到一定高度时，沉降随着填筑高度的增加迅速增大，当路基填筑即将竣工和竣工后，路基沉降又呈缓慢增加形式，直至路基完全稳定下来，见沉降曲线图。分析原因如下：路基在初始填筑过程中，由于原地基具有一定的承载力可以承受一定高度填土产生的压力，在地基容许承载力范围内，地基沉降呈现出类似弹性变化的形式，即地基沉降随着填土高度的增加而增加。当填土增加到一定高度时，即土方填筑产生的压力等于地基承载力时，地基受力处于极限状态。当填筑高度继续增加，地基承载力进入强化阶段，原地基土体结构被破坏，地基土颗粒在外力作用下重新排列形成新的结构，使地基承载力得到增强。地基土结构的变化，是该阶段地基发生明显沉降的根本原因。

10 高填方路基沉降位移的防治措施

高填方路基施工中填料的控制、晾晒、摊铺、平整和碾压与一般路基施工工艺和方法相同，但应注意以下几点。

（1）高填土填筑除做好原地面的清理工作外，重点要注意填料的选择。为确保路基本身不发生压缩沉降，路基施工时，对于石料或卵石土路基，要严格控制填料的最大粒径，填料的最大粒径在底层(路床底面15m以下)不超过分层厚的2／3 应采取措施分层填筑和分层碾压。

（2）足够的碾压是消除路堤固结、形变最有效的方法。高路堤的固结、形变历时较长，在固结过程中高路堤会产生不均匀沉降，这对路面是十分有害的。如路堤土的密实度接近重型击实试验法的最大干密度，则路堤一般不再产生固结、形变。因此提高压实能力、完善压实工艺，以高标准进行路基的压实是保证路基应有强度和稳定性的一项最为经济、有效的技术措施，在高路堤填筑施工中，必须有详细的作业计划，报监理批准后认真实施。

（3）高填方的石方路堤，宜利用雨季使其进一步密实和稳定。施工时应抓住气候条件进行碾压，每一碾压层内部和表面石块之间的空隙应用碎石、石屑、砂砾和砂等材料填充并用大功率的振动压路机碾压，以增加路基的密实度和稳定性。

（4）对于地基较差的路基填筑，一定要先做好地基处理保证地基处理符合要求后才能进行路基填筑施工。因为从观测结果分析，地基的沉降是高填方路基沉降的主要原因。

11 结语

通过控制路基施工工艺流程、填料要求、基底处理、路堤填筑，沉降位移等各个施工要点，标段路基施工圆满完成，达到了设计要求，确保了施工质量和安全。

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