高速公路路基土石方填筑施工技术研究.pdf

交通世界TRANSPOWORLD收稿日期：2022-12-01作者简介：田家旺（1997），男，研究方向为道路与桥梁施工。高速公路路基土石方填筑施工技术研究田家旺（石家庄市公路桥梁建设有限公司，河北 石家庄 050000）摘要：为促进高速公路工程建设过程中的路基土石方填筑施工质量不断提高，结合某高速公路路段实际情况，从施工准备工作入手，对路基土石方填筑施工技术进行分析，对各施工环节的操作方法、施工要点、施工质量及安全保证措施进行了探讨，以保证路基土石方填筑施工质量。关键词：高速公路；路基填筑；填筑施工中图分类号：U416.11文献标识码：B0 引言路基土石方填筑是高速公路工程施工的重要环节，其施工质量不仅直接影响后续路面施工，还决定着整个高速公路的质量。因此，对于高速公路路基土石方填筑施工须给予足够重视，通过对施工技术方法的探讨，明确具体施工工艺方法和要点。1 工程概况某高速公路路段主要包括以下内容：路基土石方、临时排水沟开挖、清运表土、修筑施工便道、换填砂砾垫层，路基填方量为3.9万 m3，换填透水性材料用量为380 m3。该路段填方施工优先使用临近适用性挖方材料。土方调配运输利用现有道路与新建道路相结合，通过实地考察确认该道路满足施工要求。2 施工准备在高速公路路基土石方填筑施工开始前，应先认真做好如下准备工作。1）路基施工开始前，应先由施工人员认真调查明确路基范围内工程和水文地质条件，由试验人员采用取样试验的方法确定具体性质与范围，同时了解附近既有建筑物，以及针对不同类型特殊土可采用的处理方法1。2）由试验人员通过在料场、挖方区与借土场内的取样试验来确定填料具体性质及适用范围，进而明确涂料能否用于填方施工。3）上料开始前，根据施工设计图对路基中桩和路堤坡脚线进行准确测量定位。在路基两侧通过设置木桩作为宽度控制基准，在桩上准确标出摊铺层实际标高，通过靠尺挂线确保每层松铺厚度达到要求。4）在借方与填方段做好原地面清理，清理深度以种植土厚度为依据来定，一般要达到30 cm以上，清理出来的种植土要在弃土场集中堆放。将填方段表面清理干净后，将其整平压实，要求压实度不低于85%2。5）在路堤施工范围内若存在坑洞或墓穴，需使用原地面上的土或砂性土进行回填，同时按照相关要求将其压实。如果路堤底部土体为松软土或耕地，应先将种植土和有机土清理干净，然后在整平后将其压实。若为深耕段，需对松软土进行翻挖，将土块完全打碎，之后再进行回填、整平和碾压。若基底处原状土实际强度无法达到要求，则应采用换填的方法进行处理，换填深度应达到 30 cm 以上，换填完成后做好分层压实，压实度应满足表1所示要求。为使路肩保持稳定，土路肩培土完成后，要求压实度达到90%以上。表1 基底压实度要求项目分类填方路基零填及土质挖方路床上路床下路床上路堤下路堤路床顶面以下深度/cm030308080150150以下0303080填料最小CBR值（%）854385压实度（%）969694939696填料最大粒径/cm1010151510106）路基填料应满足如下要求：不能含有淤泥、沼泽土、有机土、草皮、垃圾、植物根系与腐殖土，对于液限超过50且塑限超过26的土料，也不可在路基填筑过程中使用。对于含水量超出标准要求的土，应经过有效处理且经检验确认合格后才能使用。若采用石料进行填筑，则石料强度应达到15 MPa以上，且粒径不能超过填筑分层厚度的1/33。89总653期2023年第23期（8月 中）3 路基填筑施工工艺3.1 施工工艺方法1）土方路基填筑施工主要有3个阶段，分别为准备阶段、施工阶段和整修验收阶段；施工共有 5个区段，分别为填筑区、整平区、晾晒区、碾压区和检测区。填筑施工需严格按照以下工艺流程进行：施工准备基底处理分层填筑摊铺整平洒水晾晒碾压夯实检测签证路基整修。2）在各分区分别设置标识牌，并在填筑施工区两侧边线分别设置竹竿，用红漆逐层标出分层的具体层位，为松铺厚度控制提供参考。除此之外，还需要在竹竿上按照100 m的间距设置里程桩。3）土方开挖施工利用挖掘机按照从上到下的顺序分级进行，石方开挖方法为浅孔小爆破，开挖产生的土石方采用自卸车装运到填筑区，用推土机将其推平，并用平地机进行精平。在填石段需采用人工配合的方式，填筑完成后用光面压路机全面碾压。4）路基填筑与压实应分层进行，对于最大松铺厚度，在土方路基段按30 cm控制，在石方路基段按50 cm控制，而在土石换填段一般按40 cm控制。在土方路堤中，填料粒径不能超过10 cm；在路床80 cm下部，填料最大粒径不能超过15 cm；在石方路基中，路床下部50 cm以内应填筑有良好级配的碎石或能满足路床要求的填土，填料路径不能超过10 cm，路床80 cm下部所用填料的粒径不能超出层厚2/3。5）在填方高度不足1.5 m的段落，需超挖到1.5 m，同时做好压实；在半填半挖段，对路槽下部80 cm范围内需使用优质土回填；对于纵向填挖交界部位的路基，需要在路槽底部进行适当超挖，此时要注意超挖长度需达到10 m以上，厚度按照1.5 m以内控制。6）在半填半挖段，若地面横坡超过1 5，则需开挖原地面，形成3 m以上且有向内倾斜的台阶，开挖完成后将其碾压密实。填筑层施工需从最低一层台阶开始，同时做好分层碾压，逐个台阶向上依次填筑，将所有台阶均填筑完毕后，方可按照一般填土段施工。7）若填方施工分多个作业段进行，当两个作业段间的交接部位未能在同一时间范围内完成填筑，则对于先填筑的段落，需按1 1的坡度进行分层填筑，对每层的碾压都要达到边缘处，然后逐层收坡，待后填筑段落填筑完成后再将交界部位开挖成台阶，并将其分层压实。如果两个相邻地段可同时填筑，则要按照分层原则进行搭接，要求搭接长度达到2 m以上4。8）当填石路堤段的填高小于8 m时，边坡坡脚处需使用粒径达到30 cm以上的硬质石料进行码砌。当填石路堤的填高在6 m以下时，码砌厚度应达到1 m以上，若高度超过6 m，则要求码砌厚度达到2 m以上。9）在逐层填筑施工过程中，需规划好填料运输路线，安排专人指挥，按照从低到高、从两侧到中间的顺序进行卸料，卸料完成后用推土机将其推平，局部不平整处还应通过人工使用石屑或小石块将其找平。10）若路床填土CBR值无法满足规范和设计要求，则为了提高路基整体强度，不仅要尽可能提升路基整体压实度，还应通过掺石灰处理上路床土体。若填土实际含水量超过最佳值+2%，应进行晾晒或通过掺入石灰或其他固化材料来处理。11）土石路堤均不可倾填，应均匀分层进行。12）如果混合填料来自不同段落，岩性有明显差异，也要分段或分层填筑，否则应先将硬质材料填筑在下面，软质材料填在上层，同时注意石块不能过于集中或有重叠，填料完成后进行整平与碾压。13）对于高填方路基，在填筑施工中应注意以下几点：严格按照边坡设计要求进行填筑，防止缺填；对于路堤容易被水浸淹的地段，应使用不容易发生风化的石料或有良好水稳定性与渗水性的材料进行填筑，并要求边坡坡比达到1 2以上。14）对于施工便道和主线相连部位，需在便道封闭之前将施工过程中产生的填土清理干净，然后开挖台阶并分层压实，注意不能在便道上直接进行填土。3.2 混填注意事项1）在路堤下层使用透水性相对较小的土进行填筑时，需做成双向横坡；若在上层填筑过程中使用，则除了干旱地区，不可覆盖在路堤边坡表面，尤其是采用有良好透水性的土填筑而成的边坡。2）一般情况下性质有所差异的土不可混填，要分层填筑，每层填料实际填筑厚度应达0.5 m以上。3）在土石混填过程中，若石料强度达到20 MPa以上，则其粒径不能超出压实层厚度2/3；若石料中含有软质岩，则其粒径不能大于压实层厚。3.3 特殊区域填筑桥涵与其他既有构造物区域填筑应注意以下几点：1）回填土要在隐蔽工程完成且经检验确认合格后才能进行。2）对于台背回填土，其沿线路方向上的长度，顶部为距离墙尾端不小于台高+2 m；底部为距离基础内缘2 m以上；每侧涵洞填土长度应为孔径的2倍。3）台背填土要和锥坡填土施工一同进行。4）涵洞缺口处的填土要在两侧按照对称和分层的原则进行回填和碾压。5）如果涵洞顶部的填土厚度达到50 cm以上，则允许重型机械与运输车辆通过。6）挡墙处的填料以砂类土或砾石土为宜，墙趾处基坑应尽快回填并碾压密实，同时做成有一定向内侧90交通世界TRANSPOWORLD倾斜的坡度。在填土时应避免地下水冲刷、浸害。在回填土完成后，应尽快对顶部进行封闭。7）土方回填须分层进行，同时做好含水量控制，每层的松铺厚度都应控制在20 cm以内，若使用小型机具将填土夯实，则松铺厚度可超过20 cm。4 质量与安全保证措施4.1 质量保证措施为保证高速公路土石方路基填筑质量，施工中应采取以下各项措施：1）成立以项目经理作为组长、总工作为副组长的质量管理小组，并设立质检组，严格控制工程施工质量。2）建立科学完善的质检程序，每完成一道施工工序都要先由工区长与施工队设立的质检小组根据图纸与相关技术规范要求实施自检，确认合格并项目部质检部实施复检合格后，由监理人员进行最终检查。3）定期检查和校正检测仪器设备，防止由于检测仪器设备存在误差对工程质量造成不利影响。4）各项施工操作都应按照相关规程进行，确定具体的施工工艺与方法，整个施工都按照图纸完成，同时认真做好施工过程记录。5）切实做好原材料检验，确保原材料质量满足规范和设计要求。6）施工过程中应切实加强现场控制和施工记录。7）认真贯彻执行质控程序，如三检制，即自检、互检与专检。8）高速公路路基土石方施工质量检测项目、方法、频率、规定值或允许偏差如表2所示。表2 高速公路路基土石方施工质量检测检测指标项目压实纵断面高程/mm中线偏差/mm宽度/mm平整度/mm横坡（%）边坡坡度平顺度规定值或允许偏差层数和碾压遍数符合要求+10，-1550符合设计要求150.3不陡于设计坡度符合设计要求检查方法和频率查施工记录水准仪：每200 m测4断面经纬仪：每200 m测4点，弯道加HY、YH两点米尺：每200 m测4处3 m直尺：每200 m测2处10尺水准仪：每200 m测量4断面每200 m抽查4处4.2 安全保证措施在保证路基填筑质量的同时，有必要采取以下措施保证路基填筑施工安全：1）认真贯彻并执行安全第一和预防为主的基本方针，全体施工人员在进入施工现场之前都要经过系统的教育培训，经考核合格后方可上岗，并定期组织作业人员参与安全检查，及时发现和消除各类安全隐患。2）施工现场所有电气设备都应安排专门的电工进行管理，电工要经常对线路等进行巡视，发现异常要及时解决，开关和配电箱要及时上锁，无关人员不可私自打开，各项电气操作都应按照相关操作规程进行。3）在爆破施工中所用火工材料都应安排专人保管，注意防火、防爆与防潮。所有爆破人员都应按照相关安全规程进行操作。4）所有机械设备的操作人员都应严格执行持证上岗制，工作前做好各项检查，工作中注意观察，工作完成后进行检查和保养，杜绝带病运行和酒后作业。当需要离开时，需按照规定将机械设备放在安全的地方，并将驾驶室锁好，不可将机械交给其他人员操作。5）所有进入现场的施工人员都要戴好安全帽、系好安全带，并随身携带上岗证。人员着装应规范，尤其是不能穿拖鞋或赤脚进场。在高空作业过程中须系好安全带。6）全体作业人员都应严格遵守预先规定的作息时间，在上班过程中不可醉酒。在没有特殊要求的情况下，不可迟到或擅自离开岗位。7）考虑到高速公路施工段落大多与林区距离较近，故禁止野外生火，避免造成火灾。5 结束语土石填方路基是高速公路建设过程中的常见路基形式。本文对高速公路土石方路基填筑施工技术进行了分析与总结，可为相关人员提供技术参考，在确保路基填筑施工得以顺利进行的同时，保证最终的施工质量与效果。参考文献：1 常欢.关于高速公路路基工程中的土石方填筑施工技术J.黑龙江交通科技，2021（8）：4-6.2 林雄奇，欧唐军.高速公路路基土石方施工技术分析以海南省五指山至保亭至海棠湾高速公路工程为例J.四川水泥，2021（7）：316-317.3 邰勇.高速公路路基工程中的土石方填筑施工技术分析J.黑龙江交通科技，2020（10）：54-55.4 宋轶璋，何照勤，申宝稳.弃渣弃方巨粒土填筑技术在高速公路路基施工中的应用J.公路，2016（6）：86-89.91