高速公路工程高填深挖路基施工技术

黄金保

（福建高速公路集团有限公司福州管理分公司，福建福州 350000）

0 引言

路基是高速公路工程中的重要组成部分之一，其质量直接关系到高速公路的承载力、结构的稳定性，并间接影响高速公路路面的平整度，为此，确保路基质量尤为必要。在一些地形条件比较复杂的山区内进行路基施工时，常常会遇到高填深挖的路段，因此需要全面了解和掌握相关施工技术，并在实际工程中合理运用，为高速公路工程质量提供保障。基于此，对高速公路工程高填深挖路基施工技术展开分析。

1 工程概况

永定至上杭高速公路位于福建龙岩市境内，某合同段路段全长9.629km，路基红线宽度为50m。全线土石方挖填总量为519.51 万立方米，其中开挖量为382.48 万立方米，填筑量为137.03 万立方米。主线设计为双向四车道，行车速度为80km/h，整体式路基的宽度为24.5m，分离式路基的宽度为12.25m。工程所在地为山区，地形较为复杂，局部路段内的路基存在高填深挖的情况，导致施工难度增大，挖深达到20m以上的路段有4 段，最高挖深大约为50m。

2 高速公路工程高填深挖路基施工技术

2.1 挖方路基施工

2.1.1 土方路基挖方段

第一，在对土方路基挖方段施工前，应由专业的测量人员，在现场准确测放出开挖坡口线，以白灰标示，同时对原地面高程复测，界定挖方段，并依据设计横断面确定出开挖的具体深度。开挖前，应在相应的位置处修筑截水沟，避免路线以外的地表水流入开挖区，对边坡造成侵蚀，加大安全隐患。路堑开挖应在截水沟完工后开展。

第二，明确开挖顺序，即分幅分层、从上向下、由高到低，为避免开挖期间边坡出现失稳的状况，应采取有效的措施加以防护。挖至边坡线前时，应预留出一定的宽度，确保开挖期间不会对边坡线外的土层造成扰动。用挖掘机开挖土方，自卸汽车负责运输，堆土高度和坡度应符合规定要求；路堑深度＜8.0m 时，边坡的坡率可以取1∶1.5，路堑深度≥8.0m 时，应采用台阶式边坡[1]。从开挖面向下，以分段的形式对边坡进行整修，此项工作应在每开挖2.0～3.0m 时开展一次。

第三，采用台阶式开挖，每间隔8m 设置一阶，阶间设置宽度2.0m 的护坡道，向外倾斜4%，路基两侧加宽填筑50cm，从而使压实宽度大于路堤的设计宽度，确保边缘的压实度达标；路堤边坡的高度达到16m 以上时，可在水稳碎石底基层1/2 处布设直径8mm 的钢筋网，间距控制在20cm×20cm；填石路基边坡与填土路基边坡相同，也可采用台阶式开挖，边坡采用码砌的方法进行施工，按高度取码砌厚度，以1～2m 为宜；填石路基边坡借助台阶码砌，每节台阶的高度控制在40cm；原地面较陡的边坡，可采取挡土墙进行防护，避免失稳[2]。

第四，在土方路堤挖方段施工中应注意如下事项：若是路堑的深度比较大，纵向上可以采用分幅分层的方式开挖，若是路堑既长又深，纵向上可以采用分段分层的方式开挖，每层挖出一条通道后，再对两侧开挖，且边坡开挖后，应采取有效措施加以防护，避免施工期间边坡失稳；路堑采取分幅分级的方式开挖，挖一级防护一级；土方开挖过程中，应当避免出现超挖的现象，不得掏底[3]。

2.1.2 深挖方路基

该工程中，部分路段位于低山丘陵区，受地形限制，出现较多的高边坡和深路堑。路基深挖一般控制在20m，该工程中超过控制标准的深挖方路段共有14处，最长一处为300m，最短一处为40m[4]。深挖方路基施工要点如下：

第一，对于石质深挖方边坡，应每间隔一级边坡设置宽度为2m 的平台截水沟，并将拦截的坡面水经由坡顶引至路基外，降低水对挖方边坡的冲蚀。路基开挖可在截水沟施工完毕后开展。

第二，按照分幅分层、从上向下、由高到低的顺序开挖路堑，开挖路基边坡时，应同时进行防护工程，挖一级边坡防护一级，避免开挖的边坡长时间裸露在外。根据深挖方路基的特点，结合现场实际，选取如下支护方式：三维植被网、框架锚杆、铁丝网+三维组合网。深挖方路基的开挖顺序如图1 所示。

图1 深挖方路基开挖顺序示意图

第三，开挖前要核查地面高程，并确定坡口线的位置。同时，将观测桩埋设在距离坡口线以外5m 处，纵向间距控制在8～10m，导管与导杆要伸出路面顶部一定的高度，以便竣工后跟踪观察。根据观测结果绘制关系曲线，发现问题要及时分析原因，若是路基有开裂或是滑坡的趋势，必须立即上报。

2.2 高填方路基施工

2.2.1 施工方案

第一，对于填方边坡高度在15m 以上的高路堤，应在水稳碎石底基层布设8mm 的钢筋网，并用大吨位的压路机或是以冲击碾压的方式对路基补强，提高路基填土的密实度，确保路基的整体性和强度。

第二，在高填方路基填筑施工中，要合理选择填料，可优先采用工程力学性质较好的土质填筑路基；路床顶面以下2m 范围内，必须用工程力学性质较好的土质填筑。该工程共有9 处填土高度超过15m 的路段，具体的填筑施工工艺与一般路基相同。

2.2.2 施工要点

第一，正式开始高填方路基施工前，要做好如下准备工作：修筑施工便道和临时排水设施；由专业的测量人员，用全站仪准确测放出道路中线和填筑边线，打设控制桩，在直线段上每隔20m 定出1个中桩、2 个边桩，曲线段间隔10m，并用白灰撒出坡脚位置线；选取一段路段作为试验段，在其上按预先确定的工艺进行施工，以此确定相关工艺参数，包括碾压速度及遍数、松铺厚度等；对填料进行单轴抗压强度、击实、颗粒分析等试验，所有技术指标全部合格方可在施工中使用。填料的最大粒径与最小强度要求如表1所示。

表1 填料最大粒径与最小强度要求

第二，填筑前，要先清表，将路基填筑宽度范围内的地表土、腐殖土及各种杂物全部清除干净，用自卸车将清表土运至弃土场堆放；清表后进行填前碾压，根据填料的含水量情况，采取洒水或深翻晾晒的方法进行处理，使其达到最佳含水量，保证压实度达标。特殊路基段按规范要求处理，经检验合格方可填筑路基。

第三，按路基宽度、松铺厚度，结合每车运料量，在填筑作业面划出网格，确定每车石方的卸车位置及卸料方量，以此控制松铺厚度。运输车抵达现场后，由专人负责指挥，从一端开始向网格内倾倒填料。

第四，按中桩和边桩设置控制杆，以此控制填料的松铺厚度，根据填筑高程，用施工机械将填料初步推平，局部不平处以人工方式找平。粗平的填料，用推土机精平，确保平整度达到15mm 以内，形成一定的横坡，以2%～3%为宜，便于积水排出。

第五，推土机精平长度达到100m 后，压路机便可开始碾压。该工程采用的碾压组合方式为静压、弱振、强振、静压，碾压遍数以试验段确定的遍数为准。按先边缘后中间，先慢后快，先静压后振动的原则操作，横向接头的重叠宽度控制在1m，前后相邻区段纵向重叠宽度不小于2m[5]。振动碾压4～6 遍后，观察路基表面，看有无明显轮迹，碾压作业时，压路机的速度应控制在2.5～3km/h。碾压分为初压、复压、终压。其中，初压采用振动压路机，首次整平后先静压，用平地机对不平的部位进行二次找平；复压在二次找平后及时展开，采用振动碾压的方式，压至沉降差达到规范要求；终压的主要作用是消除轮迹，以静压为主。

2.3 路基防护

在高填深挖路基施工过程中，要做好防护工作，避免对周围的生态环境造成破坏。为提高防护效果，可将生态防护与结构防护有机结合，具体的防护措施如下：

2.3.1 草籽喷播防护

第一，喷播施工前，以人工方式将坡面整平，清除垃圾和各种杂物，如植物、泥块等。采用置换法，用改良土替换不利于草籽种植的土体，置换厚度控制在50～75mm。置换后，浇水润湿，经过自然沉降后，使坡面达到稳定状态。绿化防护前，先完成浆砌圬工。

第二，所有准备工作完毕后，选择适宜草籽播种的时间，将草籽与各种配料，如保水剂、肥料、木质纤维和水等，按照一定的比例进行拌和，然后利用喷播机喷射到平整的坡面上，要保证喷射均匀。草籽喷射后，为避免受到雨水冲刷大量流失，可在其上覆盖湿度适宜的稻草或无纺布，以达到保湿和保温的效果，这样有助于草籽发芽。

第三，使用高压喷雾器，对喷射草籽的坡面进行养护，使用喷雾器会使水形成雾状，可以提高喷洒范围，同时能够解决高压射流水对坡面造成冲击形成径流的问题。按照坡面上种植草籽的种类确定养护时间，一般以45d 左右为宜。同时，在养护阶段需针对病虫害问题采取有效的防范措施，并根据草籽的生长需要进行施肥，稀疏区域要及时补种。

2.3.2 三角防护网

第一，三角防护网施工正式开始前，应先处理边坡表面，使坡面的倾斜度保持一致，清除坡面上不稳定的石块，确保坡面平整、稳定；三维网在坡顶延伸100cm 左右后加以固定，保证埋入土中的三维网长度达50cm 以上，随后按照由上向下的顺序将三维网铺设至边坡底部。网间的搭接宽度需控制在20cm 左右，三维网要紧贴坡面，不得存在悬空及皱褶情况。

第二，用U 型钉固定三维网，确保U 型钉与三维网紧贴在边坡表上。铺好三维网后，向其中填入厚度7cm 以上的耕植土，并在填土后将坡面整平；在耕植土上以喷播的方法播种预先选好的草籽，喷播完毕后，在其上覆盖一层土工布。为促使草籽快速发芽，要定期喷水，待幼苗长出5cm 后，应及时揭掉土工布。

2.3.3 护面墙防护

第一，对边坡坡面加以处理，使其达到平整、密实的状态，可将局部凹陷处挖成台阶，以圬工找平，施工过程中，以立杆挂线的方法进行水平与高程控制，并定期复核，确保砌体平整；护面墙的基础要牢固、可靠，若地基为软弱土体，应采取相应的措施加以处理。

第二，要保证砌体的石质坚硬，不得使用风化石，砌筑时砂浆要饱满、密实，并按规范要求养生；根据设计要求，在指定的位置布设伸缩缝，间隙的宽度不超过2cm，并在其中填塞沥青麻絮。

3 结语

综上所述，高速公路工程高填深挖路基施工是一项较为复杂且系统的工作，与一般的路段相比，高填深挖路段的施工难度更高，若是控制不好，会影响路基质量，从而影响高速公路工程的整体质量。因此，施工人员要全面掌握高填深挖施工技术，并在实际高速公路工程中合理运用，为高速公路工程质量提供保障。