山区二级公路路基施工质量控制分析

黄志春

摘要：文章结合工程实例，从边坡开挖与防护控制、路床质量控制、路基填方质量控制、排水系统控制等方面，分析了山区公路为确保路基稳定而需要特别重视的一些路基施工质量控制的关键点，为山区公路路基施工提供参考。

关键词：山区公路;路基;质量控制

中图分类号：U412.363 文献标识码：A DOI：10.13282/j.cnki.wccst.2019.10.019

文章编号：1673-4874（2019）10-0064-03

0引言

近年来，随着行业人员对工程质量监测水平以及安全意识的不断提高，公路工程整体质量有了长足提升，特别是涉及结构安全的桥梁、隧道等重要部位，各参建单位给予了足够重视，从原材料、施工工艺、工序验收等方面加强了监管。而相对于桥梁、隧道等重要部位来说，路基施工质量的重视程度则稍显不足，路基质量通病仍然存在。本文以G321线三江县良口至梅林公路二期工程为例，分析山区二级公路路基施工质量控制要点。

1项目概况及特点

G321线三江县良口至梅林公路二期工程全长43.756km，均为新建路段。线路穿越山岭重丘区，地形复杂，高填深挖路段较多（最深挖方70m，最高填方38m），土石方量大（全线土石方数量为569万m），填挖段交错连续，填挖工作面连续长度短，作业区域小，施工难度大。沿线土质以黏土或强风化泥质岩为主，土体天然含水量大，路基填筑质量不易保证。

2 路基施了质量控制要点

路基是整条线路的基础，大部分路面断板、开裂等质量病害是由路基的差异性沉降引起的。提高路基的强度及稳定性，是保证路面结构稳定、耐久的前提条件。与路面施工相比，路基施工具有“三多一长”的施工特点：即分项多、工序多、作业人员多、施工周期长。项目特点和路基施工特点决定了本项目路基施工质量控制难度远超过路面。“如何保证路基施工质量，减少工后沉降，避免路面早期破坏”是本项目质量控制的关键。

2.1 边坡开挖与防护控制

边坡开挖是破坏山体稳定的一种人为活动，是造成山体失稳坍塌的主要原因。确保开挖边坡稳定特别是高边坡稳定是山区公路路基开挖施工控制的重点工作。（1）要严格按照设计图纸放样、拉线开挖，保证挖方边坡坡率，避免不规则开挖造成边坡失稳;（2）在开挖过程中要随时观察边坡土质，发现边坡土质不稳定且防护方案不适用时应及时通知设计方，重新设计有效的防护方案;（3）严格遵循边开挖边防护的施工原则，开挖一级防护一级，严禁一挖到底，避免边坡裸露过久增加坍塌风险。

2.2路床质量控制

路床是路面底面以下80cm范围的路基部分，需要承受路面传递的较大荷载应力，是路基的重要部位，要求具备均匀、密实、强度高、变形小的特性。

（1）一般填方段的路床（95区）主要从填料上控制，尽可能采用液限和塑指指标较低、CBR值较高的土质。本项目95区路床采用CBR值>20%、液限<40%、塑指<16的填料。填料來源在全线挖方段进行调查，择优选用，由监理工程师进行确认。在施工过程中预留95区填料挖方段，全线统一调配，路床填筑前必须经过监理工程师认可。

（2）低填浅挖和零填挖路段的路床控制。本项目的低填浅挖是指路面结构层底面以下，填高（挖深）<80cm的路基。由于低填浅挖和零填挖路段路床范围的天然土体靠近地表，天然密实度较低，含水量较大，需对这部分路床范围的天然工体进行（最大值为80cm）翻挖晾晒、重新压实处理。当土体CBR不符合规定值时，应进行挖除换填处理，换填材料宜采用水稳性好、强度高的填料，如砂砾石土等。

（3）普通挖方段的路床控制。挖方路床顶面以下0-80cm范围内的压实度应≥95%，不符合要求时应做翻挖压实处理。实际上，在对该部位路床验收时往往只检测经整修压实后靠近路床顶面部位的压实度，数据并未能反映路床其余部位的压实度是否能满足要求。因此需加强对路床顶面以下0-80cm范围内各部位压实度的检测，压实度不合格的应做翻挖压实处理，土体CBR值不符合规定的应做换填处理。

（4）鉴于路床的重要性，在路床（特别是挖方段路床）的整体质量控制上，不宜简单地以技术指标来判断。特别是对于一些液限和塑指指标临界的土质（如黏土），虽然各项指标也符合规范要求，但土体本身仍具有较大的变形空间，受荷载、地下水的影响作用，容易产生路基差异沉降变形，诱发路面破坏，不宜作为路床部分。挖方段路床换填好的填料是保证路床整体质量的有效措施，当缺少适宜的填料而资金又允许时，可以考虑采用碎石进行40-60cm的换填。采用碎石换填实际上是加厚了路面结构碎石层。碎石层作为柔性结构层，具有一定的变形调节能力，当路基出现较小的差异沉降时，碎石层会通过自身的二次松散能力重组碎石层，填充因路基的差异变形造成的碎石结构层空隙，确保碎石层顶面不会出现大的沉降出面，从而有效地延缓水泥混凝土面板的破坏，而且透水性良好的碎石层还可以降低地下（毛细）水位，确保路面干燥。

2.3 路基填方质量控制

2.3.1台阶开挖控制

路基填筑时，地面自然横坡陡于1：5或纵坡陡于12%时，应将原地面挖成台阶，台阶宽度≥2m，内倾4%斜坡。影响填方路基稳定的主要变形有竖向沉降变形和横向（水平向）位移。横向位移变形相对来说对路基的破坏性更大，修复的难度和花费也更大;竖向沉降变形则可以通过填料（选择好的填料）、施工工艺（采用增压补强、注浆固结等）等进行有效控制或修复。通过开挖台阶，可以改变路基变形位移矢量主要方向，由横向改为竖向，变成以竖向沉降变形为主。同时，可改善新旧路基结合面的状况，使新填路基沿结合面的抗滑能力增强，降低横向位移风险，从而达到增加填筑体稳定性的目的。据研究，通过开挖台阶填筑的路基，稳定性可以提高30%以上。所以台阶开挖是确保路基填筑质量的一道关键工序。

2.3.2 路基补强压实控制

本项目高填路段较多，土质较差，工期紧张，存在高填路基工后沉降大的质量风险，解决措施之一是对高填路基进行增强补压。高填路基增强补压效果比较好的方法主要有冲击碾压和强夯补强，因本项目处于山岭重丘区，填方工作面小，冲击碾压无法开展，适宜采用的是强夯方式。强夯法又称动力固结法，是利用大型履带式强夯机将重锤从一定的高度自由落下，对土体进行强力夯实。在夯能的作用深度内使土体孔隙压缩、迅速固结，从而提高地基的承载力及降低土体压缩性，形成比较均匀、密实的地基。经过强夯作用的地基强度可提高2-5倍，压缩性可降低2-10倍。強夯的有效固结深度根据单击夯击能和土质确定（见下页表1）。

结合项目特点和土质情况，本项目对高填路基每填高4m进行强夯补强。单击夯击能为1000kN·m，夯锤重10t，落距10m，夯实遍数3遍，前2遍以1000kN·m夯击能跳夯，第三遍满夯。满夯采用轻锤或低落距锤多次夯苗，锤印搭接。

2.3.3 路基加筋补强控制

本项目填挖交界、半填半挖路段较多，为保证新旧路基结合稳定，采用土工格栅进行区域补强。土工格栅采用的是标称每延米抗拉强度≥50kN·m，标称抗拉强度下伸长率≤13%的双向拉伸土工格栅，具有良好的抗撕裂性能。两层格栅之间采用级配较好的砾类土、砂类土进行填筑。通过填料与格栅网格互相嵌锁，形成稳定的平面，防止填料下陷，并分散垂直荷载，从而达到减少新旧路基搭接处产生的不均匀沉降而形成的裂缝现象的目的。铺设土工格栅重点在于施工工艺控制，在平整的下承层上铺平、拉直、固定，不得出现扭曲、褶皱、重叠，否则会影响土工格栅的使用功能。

2.3.4 特殊部位质量控制

对“三背”回填、推堆区等易出现质量通病的特殊部位，通过建立施工台账，加强监督，实行销号制度。

（1）“三背”回填控制。圬工强度达到70%以上方可进行回填，重点加强填料、工艺、指标控制。填料控制：采用透水性好的填料，如砂砾土、碎石土、级配碎石等材料。工艺控制：对条件允许的地方采用压路机进行碾压或液压夯进行夯实;对区域较小部位，采用小型夯实机具进行夯实。指标控制：松铺厚度≤15cm，压实度≥96%。

（2）项目特点决定了本项目大量临时施工便道占用主线路基范围，形成较多推堆区。推堆区处理不彻底会造成今后路基下沉、路面断板等质量问题。根据路基填筑进度，及时、彻底地对推堆区进行处理也是路基质量控制的一个重点。

2.4 排水系统控制

水是造成公路病害频发，缩短公路使用寿命的主要因素之一。本项目地处桂北山区，雨量丰富，因项目建设造成了地貌环境的较大改变，破坏了原有地表的排水功能，降雨时大量地表水因道路阻隔而形成集中汇流，对路基构成水毁、冲刷破坏的威肋、。而完善项目的排水系统对减少水土流失、保护环境、延缓公路病害发生具有重要意义。（1）要统筹调查，根据现场实际地形合理设置涵洞位置和孔径，确保集中汇水能及时排出;（2）增加必须的急流槽、排水沟等，弥补设计缺漏，引导水流排至天然沟渠，完善排水系统;（3）边坡防护（草皮防护、结构防护等）也是组成排水系统的一部分，宜尽早施工，可减少边坡冲刷，降低路基损坏的几率。

3 结语

山区地形环境复杂多变，公路路基施工点多面广，抓住施工质量关键点才能确保路基整体质量。本项目通过对路基边坡开挖防护、路床处理、高填路基补强夯实、特殊部位处理（如半填半挖、填挖交界加筋补强，“三背”回填，推堆区处理等）以及完善排水系统等施工关键点进行有效把控，保证了路基完成后没有出现明显的沉降、开裂现象，边坡稳定少冲刷，整体质量稳定，取得了良好的效果，为建设优质公路奠定了坚买的基础。

未来仍有大量的山区公路需要建设，把山区公路打造成优质工程，是推动山区经济发展，助力国民经济建设的迫切需要，也是每一个公路建设者的职责所在。