高原地区高填方路基施工工艺及质量控制研究

摘" 要：随着社会经济不断发展，我国政府部门愈发提高对公路建设的重视程度，针对公路建设提出各种相关政策，促进公路建设实现可持续发展。特别在信息化时代背景下，公路建设范围进一步拓展，逐渐延伸到高原地区，但由于高原地区地质地形条件具有较强的复杂性，一旦工作人员施工中出现任何问题，很容易给整个公路建设质量带来严重影响。基于此，该文以实际工程概况为主要研究对象，提高工作人员对路基的重视程度，进一步分析高填方路基振动碾压施工工艺，如施工流程、注意事项和振动碾压施工需达到的要求等，从而有效提高我国公路施工的整体效果。

关键词：高原地区；高填方路基；路基施工；施工工艺；质量控制

中图分类号：U416.1" " " 文献标志码：A" " " " " 文章编号：2095-2945（2023）13-0157-04

Abstract： With the continuous development of social economy， Chinese government departments have increasingly paid more attention to highway construction and put forward various relevant policies for highway construction to promote sustainable development of highway construction. Especially in the context of the information age， the scope of highway construction has been further expanded and gradually extended to highway construction in the plateau area. However， due to the complexity of the geological and topographic conditions in the plateau area， once any problems occur in the construction of the staff， it is easy to seriously affect the quality of the entire highway construction. Based on this， this paper takes the actual project overview as the main research object， improves the staff's attention to the subgrade， further analyzes the high fill subgrade vibration rolling construction technology， such as construction process， precautions， requirements for vibration rolling construction， etc.， so as to effectively improve the overall effect of highway construction in China.

Keywords： plateau area; high fill roadbed; roadbed construction; construction technology; quality control

本项目坐落在西藏自治区那曲县和当雄县交接位置处，该线路是以那曲县作为国道109线那曲至拉萨公路的起点，中间途径古露镇、龙仁乡和当雄县乌玛塘乡等乡镇。本文研究的位置在那曲县境中，全线长度为85.109 km，其中断链20.409 km。项目总合同价为559 339.213 9万元。本标段路基填筑方量约1 206.6万m3，其中石方填筑约53万m3，土方填筑填方1 153.6万m3，特殊路基处理58.99万m3。同时，由于工程项目位于高原温带半干旱气候，其具有日照时间长、太阳辐射强和气温温差较大等特征，年平均气温1.7 ℃，最高气温26.5 ℃，降水量集中在9月，年平均湿度为40%。根据上述气候特征，本项目标段合理安排工期，以期获取最佳工程质量和保障施工安全[1]。

1" 施工准备

1.1" 技术准备

在施工前期需要对主要机械设备进行准备，主要施工设备有挖机机、压路机、推土机和晒水车等。并且要清理施工道路的表面垃圾、植被等，测量人员在道路坡脚两边放置3 m的施工边桩，再使用平地机对需要找平的区域进行碾压处理[2]。同时，要继续用20 t的振动压路机进行碾压，工作人员测量其高程，将2次沉降量进行对比，如果2个高程相差数据控制在2 mm范围内，表示路面压实质量满足行业要求；如果其未达到指定要求，工作人员要进行二次碾压，一直到两者高程差低于标准误。在进行基层振动碾压方案编制过程中需要根据相关国家验收标准和JGJ 79—2012《建筑地基处理技术规范》来建立建筑工作编辑方案。

1.2" 物资设备准备

组织人员到位、做好协调工作；组织施工机械设备到位。根据现场填筑实际情况做好临时排水设施，临时排水沟设在填筑边坡以外5 m，临时排水设施与永久性排水设施、自然排水系统相协调，排水系统确保路基不受水的侵害。

2" 高填方路基施工

2.1" 路基清表

对于设计有清除草皮的路段，应该严格按照设计文件要求，采取人工分割切块（草皮厚40 cm的路段单块按照50 cm×50 cm进行切块，草皮厚20 cm的路段单块按照30 cm×30 cm进行切块），以便于装载机或其他设备清起草皮规整堆放。清起草皮时要保证块度和厚度，减少对根系的切割，保证其完整性，同时将草皮下的腐殖土一并清除堆放。填方段在清理完地表，整平压实至规定要求并经监理工程师验收合格后方可进行填方作业。做好原地面临时排水措施，并与永久排水设施相结合。在路基清表完成后，工作人员要利用平地机处理原地表面，先使用振动压路机在填前碾压一遍，再进一步振压，将压实度控制到90%以上，才能进行静压收面。同时，在碾压工序完成后，工作人员要组织监理工程师进行抽检，等到合格后才能进行土方填筑，从而恢复路基中线和各断面检测点位，准确测量不同点位的实测标高，有利于工期计算各点位松铺厚度[2]。

2.2" 高填方路基施工工艺流程

高填方路基施工工艺流程如图1所示。

2.3" 施工要点

2.3.1" 基底处理

用挖掘机将换填范围内的地表土、路基填土等全部挖除，用自卸汽车将其运至指定的弃土场。采用压路机对基底进行压实，按验收标准要求做填前压实检查（图2）。

2.3.2" 测量放样

在基底处理工作全部完成后，工作人员要开展复核放样工作，每隔10 m设置中心桩点，准确测量出基底面填筑宽度。同时，在测量放坡脚线时，要将实测路基半宽作为填筑宽度，进一步加强压实效果，保证其实际宽度不低于设计宽度[3]。

2.3.3" 技术交底

工作人员在放样后，技术人员要及时向现场质检员进行技术交底，进一步确定施工范围和填料性质，要求其完全满足行业标准粒径要求和松铺厚度。

2.3.4" 确定换填施工方案

方案一：对于填土高度H≥3 m的路堤，路堤高度满足当地路基冻深要求，仅在上路床设置30 cm厚砂砾抗冻层。要求砂砾中的细粒土（粒径小于0.075 mm）含量少于5%，砂砾最大粒径小于10 cm，下路床及路堤部分应选择非强冻胀填料填筑（图3）。

方案二：填土高度1.62 m（路面+路床厚度）≤H＜3.0 m的路堤，除在上路床设置30 cm厚砂砾抗冻层外，同时需在原地面以上30 cm处设置30 cm厚的砂砾隔断层，隔断层以砂砾等粗骨料为主，填料粒径为60 mm左右，粒径低于0.075 mm含量较少。针对该种情况，工作人员可在砂砾隔断层顶面铺设防渗土工膜，避免受到污染隔断层影响（图4）。

方案三：填土高度H＜1.62 m（路面+路床厚度）的路堤，路基应该超挖至1.62 m深度，将路床部分开挖换填80 cm厚碎石防冻层，并在防冻层底部增设1层防渗土工膜（图5）。

方案四：对于挖方路堑，超挖路床80 cm后换填80 cm厚碎石防冻层，并在防冻层底部增设1层防渗土工膜（图6）。

方案五：对于地下水发育的低填及挖方路段，需要在路床底部（边沟或排水沟下方）增设排水渗沟，渗沟应埋设于当地最大冻深以下不小于0.25 m处。渗沟内填充级配碎石，底部埋设Φ20打孔双壁波纹管，波纹管外包渗水土工布，渗沟出口段约3 m范围增设防冻层（草皮、泥炭等），出水口顺接C25混凝土矩形引水沟，采用大于10%的纵坡进行引流，以防冻结。

渗沟透水管采用HDPE双壁波纹管，应具有强度高、透水效果好等特点，其环刚度应大于8 kN/m2，工作压力大于0.25 MPa，外观质量好，管内径不得小于对应的型号值（图7）。

2.3.5" 填筑施工

将合格的填料运至路基填筑场地，采用网格法布料和白灰划方格网，将每个方格内倒2车料，实现均匀上料；用大功率推土机粗平，水平分层分段填满，先低后高，先两侧后中央；人工破碎或拣出较大的石渣料，并铺撒细颗粒料找平，使表面保持相对平顺；再用平地机配合人工进行找平，保证工程平整度能达到预期要求[4]。

2.3.6" 路基施工

传统路基加固方法趋于多样化，但都存在各种缺陷，如最常用的机械碾压法，由于加固深度要严格遵循操作要求进行分层，导致其工作效率较低；而强夯法出现易损伤周围房屋、振动风险和土石飞溅等问题。特别在信息化时代背景下，公路建设范围进一步拓展，逐渐延伸到高原地区，高原地区地质地形条件极为复杂，工作人员一旦在施工中出现任何问题，整个公路建设质量都会受到严重影响。为解决传统路基加固中存在的问题，冲击压实技术出现在人们的视线范围内，给公路桥梁路基大面积加固提供丰富的数据资源。

2.3.7" 试验检测、交验

在碎石料摊铺过程中，工作人员要严格遵循行业标准进行碾压工作，先根据试验段要求进行摊铺，再使用振动压路机静碾1遍和振动碾压3遍，然后采用水准仪来检测不同环节的高程，并利用工具详细记录，将准确度精确到毫米。同时，要继续用20 t的振动压路机进行碾压，工作人员测量其高程，将2次沉降量进行对比，如果2个高程相差数据控制在2 mm范围内，表示路面压实质量满足行业要求；如果其未达到指定要求，工作人员要进行二次碾压，一直到两者高程差低于标准误差。同时，工作人员要合理采用沉降量，来计算出路基碾压的密实程度，发现沉降量基本相同，碾压表面未出现明显痕迹，说明填石料处于密实状态。反之，如果工作人员利用机器碾压10遍后，压实度仍然未达到行业标准，应重新选取松铺厚度（见表1）。

3" 填筑施工注意要点

1）冻深范围内的填土禁止采用混合填筑，在分析不同冻胀性的土壤时，工作人员要利用水平分层填筑进行分层压实。

2）挖方段路基应做好施工阶段排水，防止边界外的水流入路堑中，要经常疏通排水沟渠，提前填筑拦水埂。

3）同一施工段内同一层土的含水率应该基本一致，含水率偏差小于2%。

4）挖方边坡在冰冻期施工时，不得一次挖到设计线，坡面应该预留不小于30 cm的覆盖层，正常施工季节时再修整到设计坡面。挖方路基在冰冻期施工时应预留不小于1 m的覆盖层，正常施工季节时再开挖到设计高程。

5）已完工路基越冬时，路基顶面应采取素土覆盖并碾压等保护措施，加强地表排水，防止雪水下渗，越冬后路基压实度应该满足相关要求，不满足时应进行复压或采取换填措施，直至满足要求[5]。

6）春融期宜在地表土层融化厚度大于50 cm后开始路基施工。在取土场取土时，应将未融化的冻土夹层清除，不得使用含有冻结块的路基填料。

7）挖方段路基为冻胀土时，地基土挖除换填误差应不大于5%。换填粗颗粒材料中0.075 mm的通过率不应大于5%。

4" 路基填筑施工质量控制要点

在高填方路基过程中，工作人员要根据路面平行线分层情况来调整填土标高，合理作业分层平行摊铺方法，来提高不同层间的平整性，保证其数据能满足平纵坡要求，避免出现严重的积水问题，防止其影响到填筑和碾压质量。同时，运输车要根据行业标准进行卸料操作，再使用推土机粗平和平地机精平，并结合相关数据来确定预埋桩位具体位置，来设计不同方向坡度的路拱。为加强原料质量，可将石屑用来填充粗集料间的间隙，而水泥材料采用普通硅酸盐水泥。在制作土木格栅和碎石褥垫层时，要根据行业标准进行施工，注重合理控制不同桩间的距离，保证其范围的合理性，在日常施工时要采用静力压实法进行施工，将夯实度控制在0.9左右。设置土木格栅时，要提高抗拉强度，选择多段具有代表性的路段，通过检验桩体的不同长度和质量，来判断其质量是否达到行业指定标准。另外，工作人员在碾压前，要检查填土层平整度，保证不同方面能满足符合行业标准，从而保证碾压顺利进行，且科学控制压路机速度，提高碾压均匀性，当其达到行业标准碾压遍数后，要采用灌砂法来检验压实度，等到监理工程师判断合格后才能进行下道工序，不合格处进行补压再做检验，一直达到合格为止[6]。

5" 结束语

综上所述，由于高原地区地质条件非常复杂，导致在高填方路基施工过程中很容易受到各种外在因素影响，从而产生各种安全隐患。针对该种情况，工作人员要严格遵循行业标准进行路基施工，结合现场施工实际情况选择对应的施工技术，将每个环节的施工质量控制在合理范围内，一旦发现现场施工条件出现变化，要及时调整施工方案，促进路基施工顺利进行。

参考文献：

[1] 农坪裕.高速公路路基施工中冲击碾压技术分析——以惠清高速公路项目为例[J].工程技术研究，2021，6（5）：1-4.

[2] 赵建斌，汤宇，彭学军，等.铁路路基基床底层包芯土填筑施工技术——以和若铁路为例[J].工程技术研究，2021，6（20）：49-50.

[3] 谢士强.道路桥梁工程中沉降段路基路面施工技术探讨——以马鞍山市红旗路贯通工程为例[J].门窗，2021（16）：73-74.

[4] 陈麟麟.高寒高海拔地区低填浅挖冻土路基施工关键技术研究[D].西安：长安大学，2021.

[5] 贾志才.地铁盾构施工变形安全监测及预测分析——以常州地铁一号线盾构穿越常州站为例[D].西安：长安大学，2020.

[6] 韩文旭.高速公路软土路基施工技术研究——评《高速公路工程施工技术与实例》[J].工业建筑，2020，50（12）：199.