高速公路隧道洞渣物理改良路基施工技术

张国良

（中铁十二局集团第一工程有限公司，陕西西安 710038）

1 工程概况

匝道隧道位于云南省昆明市五华区昭宗村附近，起讫里程AK0+370～AK1+720，长1 350 m，为单线隧道，最大埋深约96 m，建筑限界10.5 m×5.0 m，进洞口、出洞口的设计标高分别为1 990.763、1 957.006 m，隧道与白龙梁子隧道左洞间设3处人行横洞。

2 施工技术应用要点

2.1 挖方施工

（1）基础准备。

施工前检验各项性能指标，确保各自均具有可行性，根据特定的指标要求开展后续的工作；安排专员深入现场做全面的勘察，明确地质特性，以便高效挖方。

（2）排水作业。

加强排水处理，修筑路堑排水设施，顺畅排水，以免路基在水侵蚀作用下受损。

（3）路堑开挖。

多层全宽路堑开挖，各层沿纵向有序推进，综合考虑安全标准以及现场作业环境，有效控制开挖深度。开挖施工中产生土方，该部分利用自卸车装车外运。以挖掘机机械开挖的方式为主，人工辅助修整，保证边坡的稳定性以及形态的合理性。按自上而下的顺序开挖，精准控制开挖量，避免超欠挖。由专员检查边坡坡度，及时反馈问题并予以处理。适度预留保护层厚度，以免坡面坍塌[1]。

（4）路堑深挖。

合理控制边坡坡度是有效保证路堑深挖质量的关键前提之一，若现场坡度过大，将明显加大坍塌的发生概率。土质偏松散时，立足于施工情况，对深挖方法进行灵活优化，通过审批后正式落到实际施工中。单边坡路堑的开挖为双层横向全宽的方法，双边坡则分层纵向有序开挖到位。路堑偏长且一侧厚度较大时，调整为分段纵向开挖。开挖具有一定的扰动性，容易影响边坡的稳定状态，严重时诱发坍塌事故，针对此问题，施工中禁止采用掏洞取土的方法。路堑施工工作量较大，复杂度较高，参建人员加强检查与控制，确保路堑开挖偏差始终稳定在许可范围内。

2.2 填方施工

（1）施工准备。

①填方施工前做好测量工作，复测导线点和水准点，恢复中桩和测量高程，根据设计图纸精准测放分段坡脚线。路基施工初期，测放中线以及填挖土层的边线，作为施工的参照基准，尽可能减小施工误差。

②在现场选取具有代表性的土样，按照规范组织试验，从最佳含水量、最大干密度两个方面对填料的性质形成准确认识，判断其是否满足要求，质量良好则用于试铺筑施工，确定施工方案，包含压实机械设备的类型、压实遍数、层厚等，为正式施工提供清晰引导，后续未经许可时不得随意更改作业流程以及各项参数。

③路基填筑时，准确测定路基的坡脚线和边缘线，以便填筑期间采取有效的控制措施；在路基坡脚处按照50 m的间距依次布设指示桩，其作用在于为路基厚度的检查提供参照基准，若有厚度不足或偏大的情况，及时予以处理，实现对施工质量的精细化控制。

④路基施工所用材料为隧洞洞渣和路基挖方材料，按照特定的比例混合而成，在制备此类材料时严格控制各自的用量、填料的粒径，确保制得的混合料具有均匀性且性能满足要求。原材料粒径超标时，将其解小，不具备解小的条件或实际处理效果较差时，不允许投入使用。控制石料粒径时，参照填筑层厚度，要求前者不大于后者的1/3，避免影响填筑层的平整性。

⑤针对填料的质量组织试验，确定其易溶盐含量、含水量、塑限及液限等关键指标的具体值，选择各项参数均达到要求的填料，将其用于正式施工中，以免因材料质量问题而影响最终的施工效果。

（2）正式填方。

①以预先测放的路基平行线为基准，精细化控制填筑土的高度，填筑后采取压实措施，切实提高密实度与平整度。各层填料跨度的控制要求为设计路堤宽度增加50.0 cm，重点关注路堤的最末一层，其更易受到外部因素的影响，因此该部分的压实度必须达到要求，防止失稳。

②路基填土高度在80.0 cm以内时，整平地基基础并予以夯实，要求实测压实度超过96.0%；填土高度超过80.0 cm时，依然按照整平、夯实的工作思路推进，此时实测压实度需要超过90.0%。

③填方时根据路段坡度采取合适的施工方法，保证可行性。原地面陡于1∶5时，做法为挖内倾2%～3%的内倾台阶，高度30 cm，宽度大于1 m；坡度在1∶2以上时，综合考虑填方路线与地面的位置关系，基于实际情况规划台阶开挖方法，可行的是以适度超挖台阶的方法处理基床至路床底的部分，此部分的台阶宽度以及向内倾斜量的控制要求与路段坡度超1∶5时一致。

④路基填土施工后，对该部分适当洒水，经检测后若实测含水量达到要求，则予以碾压。路基土的质量未达到要求时，以换填的方法加以处理。为保证虚铺厚度的合理性，采用挂线的方法予以控制，协调现场的推土机和平地机，利用此类设备完成初平、精平作业。考虑边坡压实度、厚度的要求，填方施工阶段加强对填层厚度的检测与控制。自卸车将填料运输至现场后，根据其容量计算堆土间距，按照该要求有序在指定位置卸料[2]。

⑤填方施工采取分层的方法，逐层填筑与碾压，保证各层的施工质量。压实按照先慢后快的顺序进行，直线段从两侧开始碾压，逐步向中间区域推进，全面压实整个施工面，避免局部漏压；曲线段碾压时，按照自内向外的顺序施工，机械设备实施进退式碾压的作业模式，重叠宽度超过0.3 m，使整个作业区域具有完整性与密实性。碾压设备尽可能匀速运行，禁止忽然提速或急刹车。

填方流程如图1所示。

图1 填方流程

2.3 回填施工

在隧道洞渣物理改良路基施工中，除了开挖、填方外，还需要做好结构物的回填作业。

（1）基底处理。

回填施工前检查基底，若有平整度不足的情况，予以整平，承载力需要满足要求，上报监理工程师，通过审批后正式进入回填施工环节。

（2）回填方法。

分层有序回填，严格控制各层厚度，以15.0～20.0 cm为宜；结构物与回填部位的间距超过1.0 m，由专员操作压实机械设备，保证压实效果，若两者的距离在1.0 m以内或存在压路机难以触及的区域，转为小型设备压实的方法。

3 压实处理的技术要点

从路基的两侧边缘处开始压实，逐步向中间区域转移，再从中间向两侧压实，由此确保压实处理后路基具有足够的密实度。施工采用振动压实和静压相结合的方法，机械碾压先弱振后强振、先慢后快，压路机全程尽可能匀速运行，速度以5 km/h以内为宜，避免忽然大幅度变更速度，否则填料将发生推移，影响最终的压实施工效果。

直线段碾压时，机械设备从两侧开始碾压，逐步驶向中间区域，实现全面碾压；遇小半径的曲线段时，从内侧开始逐步向外侧推进，即采取纵向进退式的压实方案，为保证整体压实度，各碾压部分适度重叠，重叠量取轮迹的1/3。路基压实后，正常情况下石料和土层的分布应具有均匀性，洞渣有效嵌入路基土层内，保持稳定咬合的接触关系，此时整个路基的完整性和稳定性均较好。此外，压实后的路基还需要具有足够的稳定性，无轮迹、回弹等质量问题。此时，路基的整体使用效果得到保证，例如具有足够的承载性能，后续使用期间，能够有效抵御车辆荷载的作用，以免在外部荷载的影响下而出现路基局部失稳的异常状况[3]。为准确掌握路基的压实效果，必须按照规范组织检查，做到正确操作、全面采集及汇总数据、客观分析数据。在高速公路路基的质量检验中，按规范设置测点（所处位置具有代表性，数量合理），采集各点的压实度数据，根据实测数据对路基压实施工效果进行判断，对于压实度不足的部位，查明具体情况并安排补压，继续检测直至实测结果完全满足要求为止。

4 应用效果分析

路基填筑材料选用经过改良后的隧洞洞渣，充分发挥既有工程资源的利用价值，减少填料的运输工作量，施工效率提升，经济效益突出。此外，采用改良隧洞洞渣回填的方法还可以减小对周边生态林地的破坏。从生态环境保护的角度分析，具有良好的应用优势。对于施工质量，按照特定的流程完成基底清理、填方施工、压实等相关工作后，实测的压实度和平整度均满足要求。总体来看，以物理改良后的隧道洞渣为原材料施工路基的方法具有可行性。

5 结语

综上所述，在高速公路工程中，路基施工为基础内容。文章以隧道洞渣物理改良路基施工为背景，着重围绕挖方、填方、结构物回填的具体作业要点展开探讨，提出一些关键的思路与方法，旨在进一步推动类似工程发展。