云贵高原地区高速公路软岩高填方路堤填筑施工技术

王波

（中交二公局东萌工程有限公司，西安 710119）

1 工程概况

罗望高速第7 合同段，路线桩号YK60+360～YK60+600 右侧设计为高填方路堤通过，全长240m。中心最大填高：YK60+500 断面，H=30.55m；最大边坡高度：YK60+370.876 断面，H=29.79m。该段场区内覆盖粉质黏土，下伏基岩为砂质泥岩，岩层产状145°∠24°，场区地下水类型为覆盖层孔隙水及基岩裂隙水。

2 施工准备

2.1 原地面复测

原地面复测的主要目的：（1）复核红线用地是否正确；（2）复核路基填挖方工程量；（3）复核涵洞位置是否正确；（4）复核护脚墙位置是否正确，为确保基底稳定，对于斜坡地段的护脚墙基础，墙趾应埋入稳固的地层中，斜坡路段墙趾埋置条件应符合表1 的要求。

2.2 图纸复核

（1）复核图纸说明是否清楚准确，前后是否有歧义，是否符合现行标准或规范；（2）复核路线轴线及横断面设计高程、宽度、横坡等是否正确；（3）复核涵洞长度、高程及填土高度是否正确；（4）复核排水系统是否完善；（5）陡斜坡路段高填方路基稳定性验算，本项目边坡整体性较好，安全系数＞1.3，满足规范要求。

表1 斜坡路段墙趾埋置条件

2.3 土工标准试验

路基填料应满足设计及规范要求，对填料来源进行核查并进行CBR 试验，路基各填筑层填料CBR 值满足表2 要求（以高速公路、一级公路为例）。

表2 路基各填筑层CBR 值要求

2.4 施工方案编制和审批

依据 JTG F90—2015《公路工程施工安全技术规范》【1】，对于边坡高度＞20m 的路堤或地面斜坡坡率陡于1∶2.5 的路堤，或不良地质段、特殊岩土地段的路堤施工属于危险性较大的分部分项工程，施工前必须编制专项施工方案，并按规定程序办理报批手续后方可组织施工。

3 施工现场准备

3.1 清表和开挖台阶

在路堤填筑前首先要对红线用地范围内原地面进行清表施工，将原地面草灌等不适宜作为路基填料的杂物清除，并核对原地表是否存在孔洞、墓穴及地层地质情况，与设计文件有出入时及时联系设计单位现场确认并处理，清表完成后对基底进行填前碾压整平，压实度标准为90%。对于填挖交界位置，要按照设计图纸开挖预留台阶，台阶设置宽度、高度及内倾坡度满足图纸要求。

3.2 护脚墙和排水工程施工

护脚墙、临时排水边沟及盲沟要在路基正式填筑前施工完成，确保路基填筑过程中各层表面不形成积水。临时排水设施要充分考虑到永临结合，避免二次改移等造成资源浪费。同时，要确保流水排泄顺畅，不致排入农田及保护性水源，造成环境污染，引发地方矛盾及不满情绪。

3.3 基底强夯

本段填方位于冲沟中，基底土质松散，含水量大，路基填筑清表后要对基底进行强夯处理。强夯施工前应进行试验段施工，夯机选用50t 履带式起重机，其性能参数为：最大提升高度20m，夯锤自重15t，最大夯击能3 000kN·m。基底强夯采用满夯工艺，满夯夯击能为1 000kN·m，提升高度7m，满夯夯点搭接1/3 锤。距离结构物水平距离＜6m 的范围内不得强夯，非强夯区域采用液压打夯机补强。夯机点的夯击次数根据强夯试验段得到的夯击次数和夯沉量的关系曲线确定，满足最后两击的夯沉量之和＜15cm，且两击的夯沉量之差＜5cm。夯击完成后整平压实。

3.4 基底灰岩换填

为防止软岩路基遇水软化发生高填路堤沉降，高填方基底强夯后换填0.8m 厚石灰岩，以起到基底透水的作用。

3.5 试验路段

该段高填方为软岩填石路基，选择≥100m 的路基作为试验路段，根据填料的种类、性质、压实机具等确定满足孔隙率指标的填料松铺厚度、压实机具组合、压实遍数、沉降差等施工工艺参数。

不同性质、强度的路基填料，应分别采用不同的填筑层厚和压实控制标准，填石路堤的压实质量采用孔隙率作为控制指标，施工压实质量可采用孔隙率与沉降差或施工工艺参数联合控制，孔隙率的检测采用水袋法进行。

4 施工工艺

4.1 测量放线

（1）恢复线路中心控制点（中线）；（2）测设中心桩，按每20m 整桩号和曲线起止点等控制、测设路基中心桩，桩位写明里程桩号；（3）根据计算结果，测设路基边坡线得出各桩左、中、右3 点的高程，做好记录，计算出各桩号左右两侧的路基填筑高度；（4）按路基设计顶标高宽度加余宽50cm（以保证边坡压实和压路机械的安全而增加的宽度），放样边线点，再拉线撒白灰对路基填筑范围进行标记；（5）根据施工进度分层计算路基的设计宽度，及时放样填料边线，满足施工需要。

4.2 布料

根据填料来源及场区地形确定经济、合理的填料运输路线。布料时根据试验路段确定的填料松铺厚度指定卸车位置并计算卸车数量，自卸汽车把填料运到铺筑现场，从一端开始，左右成排，前后成行等距离卸料。

4.3 摊铺厚度

软岩填石路堤下路堤分层厚度宜≤40cm，上路堤分层厚度宜≤30cm，松铺系数按1.1 控制。

4.4 填料粒径

软岩填石路堤下路堤最大粒径不宜超过层厚2/3 即26cm，上路堤最大粒径不宜超过层厚2/3 即20cm。

4.5 整平

整平用推土机由路中向道路两侧推进，如此往复3 次，即可满足平整度要求。在整平时要注意路基纵横坡，雨季施工要适当加大横坡以利于路基表面排水，一般情况下路基横坡为2%，雨季施工时可将横坡加大到3%～4%。

4.6 路基碾压

采用32t 振动压路机，第一遍进行静压、稳压，然后开启振动进行振压，具体要求是：（1）直线段和大半径曲线段，先压路基边缘，后压路基中间；小半径曲线段因有较大的超高，碾压顺序应先低（内侧）后高（外侧）。（2）压路机碾压轮重叠轮宽的1/3～1/2；碾压遍数根据试验段确定为5 遍（静压1 遍，小振1遍，大振3 遍）。（3）压路机的行驶速度过慢影响施工效率，过快则由于对填料接触时间过短，压实效果不能满足要求。一般光轮静压压路机的最佳速度为2～5km/h，振动压路机为3～6km/h。此处根据试验段确定碾压速度为3km/h。（4）填石路基采用沉降差进行压实检测，在静压、弱振完成，强振1 遍以后即可进行压实沉降差检测，当沉降差平均值＞5mm,标准差≤3mm 时即为合格。

4.7 强夯补强

为保证路基的压实效果，高填路基除采用压路机压实外，通常还会进行强夯或冲击碾压补强，本项目高填方路基在94区（上路堤）顶进行强夯补强。

强夯机采用基底补强设备履带式起重机，其性能参数为最大提升高度20m，夯锤自重15t，最大夯击能3 000kN·m，有效提升高度15m，夯击能2 250kN·m，夯点布设为正方形，4.0m 间距，夯击完成后整平压实。

预估强夯地面的平均夯沉量在路基强夯补强中可用于复核强夯效果和验证原地基压实情况等，具有一定的参考意义。

4.8 防渗土工膜施工

路床底铺设复合防渗土工膜，隔断路面水对软岩路堤的软化影响。夯击补强完成后整平压实，保证路床底平整度满足要求后再铺设复合防渗土工膜，膜与膜之间搭接宽度≥10cm。

4.9 路床施工

为减少高填路堤差异沉降，在上、下路床底部各铺1 层土工格栅增强路基整体性，避免或减少路基的不均匀沉降，防止路面结构开裂。对于填挖交界路基，在上、下路床底面各铺设1层土工格栅，横向长度8m，深入挖方、填方侧各4m。路床采用硬质岩粒料或透水性材料填筑，要求不易风化崩解。

5 结语

通过高填方路堤基底增加盲沟、填筑灰岩透水层和路床底铺设复合防渗土工膜等技术措施，有效解决了软岩遇水软化发生沉降的问题。同时，通过采用32t 重型压路机和强夯工艺，提高了高填方路堤的压实质量，确保了高填方路堤的填筑质量。