高填深挖路基施工技术在公路工程中的应用分析

张鹏

（临汾南高速公路管理有限公司，山西临汾 041000）

0 引言

公路作为重要的交通设施之一，是促进国民经济发展的基础。由于受到自然环境及人为因素等多种因素的影响，公路路基会出现沉降变形现象。为了避免此问题，提高公路工程施工效果，施工单位应综合考虑所在地区的地质和环境条件，对路基施工技术进行改进和完善，从而适应高、深路基的特点。高填深挖路基施工技术的应用，不仅可缩短公路施工周期，还可提升公路整体质量，降低后期养护成本，保证公路工程建设效益最大化。

1 高填深挖路基施工准备

1.1 工程测量

为确保高填深挖路基施工顺利进行，必须做好各项施工准备工作，包括：确定挖方位置及深度；绘制土方量与填土厚度图，控制各部位尺寸；铺设钢筋笼，完成土方平衡处理。

进行高填深挖路基边坡支护设计时，要根据现场实际情况选择合适的防护措施，精准计算回填、开挖所需材料用量。同时应该重视施工现场环境条件的限制因素，如温差变化较大的地区，应结合当地气候条件，因地制宜地制定切实可行的防高温或保温措施。此外，在进行高填深挖路基施工测量时，必须严格按照相关规范要求执行[1]。

1.2 排水工程

应通过对公路周边路基特点和高回填土地质结构的分析，制订高填深挖路基施工技术。施工期间要有效排除路基内的积水，在保证工期和工程质量的前提下，尽量缩短开挖时间，减少弃土弃渣数量。进行高填深挖路基排水工程施工时，应以单向坡或路拱方式为主，对于存在泥浆或水浸土的区域，应设置可靠的排水系统，以免公路遭受腐蚀和破坏。

1.3 地表处理

在高填深挖施工路段，施工人员应进行全面的地面清理工作，以确保工作面的安全和整洁，通常表面清理厚度应不少于30cm[2]。为保证高填深挖路基的施工质量、施工过程受控，填筑路基时应严格执行相关规定标准。在回填作业中，若存在大量的巨石，施工人员应对其进行全面清理，并进行合理的碾压操作，以保证回填土的压实密度[3]。

2 高填深挖路基边坡稳定性分析

2.1 边坡稳定性力学分析

为了有效评估高填深挖路基边坡的稳定性，必须根据破坏类型和模式选择恰当的力学计算方法，并据此进行维护工作。

此外，在高填深挖过程中存在对边坡造成破坏的潜在风险，因此需要根据具体数值进行综合分析。进行高填深挖路基结构力学计算时，若发现存在线状损伤，应采用平面滑动分析法和不平衡推力法分析边坡可靠度，并适当调整坡层厚度等参数，以提高边坡整体稳定性[4]。

2.2 数值分析方法

数值分析方法包括有限差分法、有限元法以及离散元法等多种方法。有限元法是一种广泛应用的数值分析方法，其优点在于能够全面考虑边坡土体的不连续性和均匀性，从而全面反映施工条件的真实情况。该方法能够对边坡的应力和变形角度进行准确分析，但对数据要求较高，必须确保原始数据准确无误。离散元法在处理裂隙介质变形问题时，能够充分展现岩土等速度场，可弥补有限元法的不足。然而，该方法在计算过程中也存在一些不足，如难以准确确定相关系数等[5]。

应用数值分析方法可以有效解决无法观测到的边坡破坏问题，但需要一定的时间来建立模型或检查参数，同时对操作人员的专业技能也有较高的要求。

在工程建设中，想要更准确地进行边坡稳定性力学分析，必须综合运用多种分析方法，充分发挥不同方法的优势，确保分析结果的准确性。

3 高填深挖路基施工技术在公路工程中的应用

3.1 高填方填筑施工

在高填深挖路基施工中，材料选择是至关重要的一环，其直接影响工程的稳定性和安全性。因此，需要针对不同的土质情况及地质条件选用合适的施工材料，同时要综合考虑各种因素对材料特性产生的影响。为确保所用材料符合相应的性能要求，施工之前必须对材料进行性能测试，以全面了解其质量，为路基结构的稳定性提供保障[6]。填筑技术标准如表1所示。

表1 填筑技术标准

高填方填筑施工以分层填筑为主。技术人员必须严格控制卸料厚度，一般控制在30cm，装载时需要由远及近进行，单层卸料后须进行找平。

3.2 路基碾压施工

首先，对于土方开挖深度较大或者是较深的区域，施工单位应及时采取有效的处理技术予以加固，同时还应做好相应的防护工作[7]。

其次，在完成基础工程施工之后，施工单位还应通过科学手段检查各部位是否存在裂缝问题。

再次，为了确保高填深基坑的压实效果，避免路面变形，施工人员在路面碾压施工过程中必须根据实际承载能力采用压筋施工的方式。在底土回填至高度为4m 后，仍需对结构进行15 次冲击碾压，以确保其稳定性和耐久性。

最后，为了提升公路整体压实效果，监测人员可运用填砂法或核密度计进行有效测量，以监测地基压实程度。需要注意的是，在高填方路基和深基坑施工过程中，若公路路基碾压结构时存在困难，施工单位需适度降低层厚，提高冲击碾压结构的强度，以确保路基的填筑压实效果符合建筑规范标准的要求[8]。

3.3 深挖路堑施工

道路施工中路堑深开挖通常出现在路堑高度大于22m 的情况下，路堑深开挖属于比较复杂的工作，围岩土体地质和内应力的变化相当大，需要优化施工方法，保证施工质量和安全，同时要合理控制边坡坡度。

目前，常采用的深挖路堑施工方式有纵向分段、横向分层、阶梯开挖等。施工前一定要对路堑施工方案进行合理规划，确保土石方运输及排水设计等方面的合理性，提高施工效率和施工进度的可控制性。

此外，还可以在施工过程中搭建路堑工作平台，平台设置需满足截面要求。底座与平台的距离应控制在10m 左右，平台宽度控制在2～4m。地基横向坡度及纵向坡度一定要平行于线路布置，同时要加强地基处理，排水系统要与工作平台有效衔接。缺口深部开挖要反复验算，拟定边坡开挖防护排水方案，边坡排水工程要综合考虑边坡坡度、施工开挖尺寸等因素。边坡预留50cm，便于施工现场的后续维护。

为有效预防路堑开挖过程中出现边坡失稳及滑坡事故，需考虑对路堑进行必要的保护设置。如果施工段边坡稳定性不足，可采用减小边坡坡度与防滑锚固、钢网立体加固相结合的边坡防护措施[9]。

在路堑边坡施工中，需定期进行巡检，需采用光电测距仪、全站仪和水准仪等设备进行监测，监测频率一般为一周2 次，寒冷、暴雨等恶劣天气条件下，应适当提高监测频率。监测重点是岩体边坡表面位移变形和地下支护位移情况等。

3.4 路堑边坡防护

进行深挖路堑施工时，需按照设计要求及时采取边坡保护措施，边挖边护，以避免冲刷破坏或滑坡等问题。

对于土质路堑，在边坡高度小于3m 的情况下，可采取坡面直接植草的防护措施；边坡高度大于3m 小于等于6m 的情况下，可采用三维植被网植草防护措施；在边坡高度大于6m 的情况下，则一般采用骨架内草灌护坡措施，主要有方格形骨架、拱形骨架等形式，可结合实际情况进行合理选择。

对于稳定性较好的软质岩石边坡，如果放坡困难，可通过测量坡高坡率来分析岩石破碎程度，采用土工格室植草、三维网植被防护等边坡防护方式。对于边坡缺乏稳定性的边坡，可采用抗滑及锚固防护措施。对于稳定性良好的边坡，可酌情采取喷浆护坡施工方式。

3.5 加强对施工过程的监测和控制

为更好地了解施工情况，应做好监测工作。在公路工程高回填深基坑施工完成后的三个月内，必须每周进行一次监测，如果遇到雨季或冬季施工，应增加监测频次，以确保施工质量和安全。施工周期超过三个月，则可适度降低监测频率，可每月进行一次监测[10]。进行公路高填方和深基土施工监测时，监测人员特别关注对以下几方面进行监测：

3.5.1 对地表水平位移进行有效监测

可采用地表水平位移计对地表水平位移情况进行监测，通过对各项监测数据进行深入分析，并将数据与实际值比较分析，发现差异，及时发现安全隐患，避免安全事故。同时，应合理设置边桩，加大监控力度，从而保证高填深挖路基施工的安全性与稳定性，提高后期使用中的行车安全性。

3.5.2 对公路地下土层的水平位移进行有效监测

当土质发生变形时，会导致路面出现不平整现象，影响车辆正常运行，因此需要及时采取有效手段应对这一问题。通过采用相关监测技术，可实现快速检测路基整体状况，从而为后期道路养护提供准确数据依据。通过使用测斜管，监测人员能够深入了解路基内部是否存在剪切破坏的情况，以便及时采取措施进行处理，以确保公路路基的安全性与稳定性。

3.5.3 对路基沉降进行重点监控

通过合理运用沉降板或沉降桩，监测人员能够深入了解高填深基坑结构的具体沉降情况，并对地基沉降的后续发展情况进行精准评估，从而有效调整结构。

4 结语

在我国的公路建设中，如果路基施工质量未能达到标准，公路工程的正常使用将受到直接影响，因此应加强对路基施工质量的关注和重视程度。为确保高填方路基施工品质，施工过程中必须综合考虑地质条件和水文特征，并巧妙地运用冲击碾压法和土工格栅的铺设，以确保路基结构的稳定性。此外，为了确保我国公路建设目标的顺利实现，必须对施工人员进行高回填深基坑路基施工技术的培训，以此规范施工流程，从根本上减少安全事故发生的概率，从而为高填深挖路基施工技术顺利施工奠定坚实的基础。