高速公路高液限土路基填筑施工技术应用路径

李德龙

（中铁三局集团广东建设工程有限公司，广东广州511400）

0 引言

高液限土主要是指强度低、稳定性差、含水量高、容重轻的细粒土，一般其液限＞50%。而由于高液限土路基特性因素影响，其较难压实，非常容易出现“弹簧”现象[1]。因此，对于复杂、关键路段，高液限土路基填筑对于整个路段质量而言，拥有十分明显的作用。据此，有必要探究高速公路高液限土路基填筑施工技术应用。

1 大丰华高速公路基本情况分析

大丰华高速公路丰顺至五华段TJ5 合同段位于梅州市五华县，主要工程内容包括标段内的路基、桥梁、涵洞、梁体预制、梁体架设、排水防护、绿化工程。起止桩号为K104+920～K112+780，主线全长7.86km。

全线采用高速公路标准建设，设计速度100km/h，整体式路基宽度26m，主线采用4 车道高速公路标准。

主要工程内容包括：路基挖土方254 万m3，挖石方57 万m3，填方264 万m3。其中挖方路基24 段，填方路基17 段，涵洞14 道，桥梁8 座。

2 大丰华高速公路高液限土路基填筑施工关键技术

2.1 软基处理

第一，在软基施工前，应结合挖探与轻型动力触探验证所有设计软基段落，如地基承载力不足，可提前变更。若未给出地基处理的填方段落，也可用此方式经验验证；第二，软基换填施工应避开雨季，若必须在雨季施工，应事先开挖环形排水沟[2]；第三，开挖至距设计标高30cm 后，检测基地承载力，如不符合要求需及时进行变更加深处理；第四，软基采用换填片石处理方式的，分层填筑片石粒径（粒径＜30cm，厚度＜50cm），层面以小片石、碎石嵌填空隙，找平后采用22t 压路机进行振动压实。需注意：严禁混合使用软质石料与硬质石料填筑材料，以免造成后期不均匀沉降。

2.2 路基填筑施工质量控制

高液限土直接填筑的质量控制（此处特指每层填筑的质量控制）包括三个方面，即填料的质量控制、施工的质量控制和施工质量的检测。

2.2.1 填料质量控制

首先，选择填料。依据高液限土的工程分类，严格划分各填筑区的填料，根据试验段总结成果指导填筑施工；其次，控制填料粒径，最大土块粒径不大于100mm；最后，填料的压实含水量差控制在-2%～+6%范围内即可，但必须满足稠度大于1.15、塑性指数不大于26 的要求。

2.2.2 施工质量控制

第一，碾压前的松铺厚度控制，应按实测松铺厚度与试验路段结果值，二者相差范围控制在±10%以内，并保证均匀性，即：检测点的数值离散性不大于5%。若达不到要求，应及时补平或去除，并调整摊铺和整平工序；第二，最后两遍碾压的压实度差或沉降差的控制，应按最终碾压遍数以最后两遍碾压的压实度之差小于0.5%或沉降差观测值小于3mm 为准。若达不到要求，需继续碾压。增加碾压遍数后仍达不到要求，应及时调整碾压工艺和改用其他处理方法。

2.2.3 施工质量检测

一是表观质量检查，每层碾压施工完成后，填筑路堤表面应平整，无明显轮迹，并具有规范要求的路拱；二是平整度检测，采用3m 直尺检测，沿路堤纵向每200m 检查4 处，每处检查1m 长。平整度按最大间隙的平均值小于3cm，各尺最大间隙数值的离散性小于5%控制。若达不到要求，应及时调整摊铺和整平工序；三是填筑厚度检测，按实测压实厚度与试验路段结果值相差±10%以内控制，检测频率应与压实度检测同步进行。若达不到要求，应及时调整松铺厚度；四是高液限土路堤的填筑质量控制必须采用双控指标，即：压实度检测、空气率检测。检测频率为每层沿路堤纵向每100m 不少于3 点（不足100m 取3 点）。

3 强夯补强施工关键技术

3.1 拟定技术参数

依据该工程项目，设计如下参数：参数一，拟采用点夯2 遍，满夯2 遍进行试验；参数二，点夯参数暂定为1000～3000kN·m/m2,采用落距为5-15m，夯击次数为4-6 击，若达不到收锤标准，则继续夯击；参数三，夯击能为1000kN·m/2000kN·m/3000kN·m 时强夯收锤标准：一是最后2 击的平均夯沉量不大于5cm。二是夯坑周围填筑面不应有大的隆起。三是不应因夯坑过深而发生提锤困难；参数四，满夯夯击能暂定为1000kN·m，满夯夯击次数暂定为3 击，满夯锤印彼此搭接50cm；参数五，固结时间周期，两遍夯击之间的空隙水压力消散时间视填土土质情况确定。由于路堤中上部设有片石夹层，渗透性能满足要求，暂定为可连续夯击，特殊情况可酌情处理。

3.2 点夯+满夯施工

3.2.1 夯前准备

首先，测量放样。测出场地平均标高，并根据测放的点线，按照试验方案进行夯点布置。

需注意夯点位置要清晰、准确，锤位偏差不得超过5cm，记录员要对号进行记录，不能错号、漏夯和重夯；其次，测定夯击高度，取夯击需提升的高度，分别为5m、10m、15m 三个等级，并做好红色标记。

3.2.2 点夯施工

一是点夯夯击能，采用1000kN·m、2000kN·m、3000kN·m，锤重与落距的乘积为20t×5m、20t×10m、20t×15m 点夯。同时点夯第1 遍共16 个点，1～4#点（纵向第1 排）采用1000kN·m 能击、5～8#点（纵向第2 排）采用2000kN·m 能击、9～16#点（纵向第3-4排）采用3000kN·m 能击；第2 遍共9 个点，1～3#点（纵向第1 排）采用1000kN·m 能击、4～6#点（纵向第2 排）采用2000kN·m 能击、7～9#点（纵向第3 排）采用3000kN·m 能击。

二是点夯击数，依据工程现场需求，点夯击数应满足下列条件：最后两击的平均夯沉量不应大于50mm；夯坑周围填筑面不应有大的隆起；不应因夯坑过深而发生提锤困难。需注意，各夯点的夯击数，应使土体竖向压缩最大，而侧向位移最小为原则，拟定为4～6 击。

三是点夯施工线路，夯击时先强夯中间，再夯击两侧，可以保证高液限土水分向两侧挤压，易于消散及土体早固结，提高夯后土体强度质量。

四是点夯试夯试验。第一，起重机就位，使夯锤对准夯点位置并放置在待强夯路基面上，测量和记录夯前锤定高程；第二，将夯锤起吊到预定高度，待夯锤脱钩自由下落后，放下吊钩，测量锤顶高程，若发现因坑底倾斜而造成夯锤歪斜时，应及时将坑底整平，同时做好夯沉量测设；第三，重复夯前准备、点夯施工的步骤，直至夯沉量达到收锤标准规定的最后2 击平均夯沉量小于5cm；第四，单点夯击完毕后并移至下一夯点，完成第一遍夯击后推平夯坑，按上述步骤逐次完成所有夯击遍数；第五，点夯施工完毕后，推平夯坑，检查每个夯点的夯击次数和沉降量关系。

五是点夯效果，根据设计要求最后两击夯沉量不大于5cm 确定锤击数及遍数，经现场实际测量，点夯夯击（夯能1000kN·m～3000kN·m）4～6 次情况下可达到最后两击沉降量不大于5cm 的技术要求，满夯夯击3～5 次情况下可达到最后两击沉降量不大于5cm的技术要求。

六是夯后夯点压实度检测。在第1、2 遍点夯中分别对三个夯能（1000kN·m、2000kN·m、3000kN·m）的单点夯击压实度进行检测，并与夯前的压实度进行对比分析，分析点夯后压实度提升值与夯击次数、夯沉量关系。

3.3 满夯施工

首先，单点夯击能采用1000kN·m，锤重与落距的乘积为12t×10m。

其次，满夯击数及遍数，满夯击数按照现场试验夯得到的夯击击数和夯击沉量关系曲线确定，且最后两击的平均夯沉量不应大于50mm；拟定为3 击，满夯2 遍。

最后，满夯试夯试验，满夯锤印彼此搭接50cm，以夯沉量小于5cm 之前的遍数作为夯击遍数，分析可知，夯击每次沉降差逐渐减小，在夯击3 次时沉降差符合技术要求，且总的沉降趋于稳定，夯击后基本不再沉降，说明已经夯击密实。同时，满夯距结构物保持20m 的安全距离，距结构物夯点第1～6 排由夯能1000kN·m，分别降至500kN·m。对比分析压实度、夯击面沉降量。其现场具体情况为：经现场试验满夯三击，最后两击的平均夯沉量不大于50mm 均能达到设计要求；满夯完后对夯击3.5m 深处填层压实度检测，压实度均有提升。

3.4 强夯补参数总结

其一，通过对强夯试验路段统计，得出夯击次数与沉降量关系，沉降量随着夯击次数的增加而减少。

其二，点夯平均每50～60s 一次夯击，每坑4 次夯击需3～4min，夯机移动到下一试坑就位需1min，每小时可夯击10～12 试坑；满夯平均每30～40s 进行一次夯击，每坑3 次夯击需1.5～2min，夯机移动到下一试坑就位需1min，每小时可夯击15～17 试坑。

其三，点夯夯击采用3000kN·m 的夯击能，20t 夯锤提高15m 进行夯击；边坡两侧边缘采用2000kN·m的夯击能，20t 夯锤提高10m 进行夯击；距桥涵结构物20m 边采用500～1000kN·m 的夯击能，20t 夯锤提高2.5～5m 进行夯击。

其四，点夯分2 遍进行，满夯分2 遍进行。满夯采用梅花形布置夯点，夯点间距1.5m，采用跳孔法夯击。

4 结语

综上所述，在现行更高标准的高速路建设环境下，企业要结合建设实际，理清高液限土路基填筑相关要素，改进施工方式，即相关企业需重视高液限土路基填筑特点和施工技术，以自身现有技术为基础，优化其施工模式，创新施工方式，以期为高速公路建设奠定良好基础。