黃金保

（福建高速公路集團(tuán)有限公司福州管理分公司， 福建 福州 350000）

1 山區(qū)高速公路深挖高填工程施工要點(diǎn)概述

在山區(qū)公路建設(shè)過程中，會遇到一些特殊的地質(zhì)問題，如巖石等。這些地區(qū)在長期風(fēng)化作用下，地質(zhì)穩(wěn)定性存在諸多不確定因素，山區(qū)地形起伏不平。因此，測量人員必須對不同的地質(zhì)、地形和土壤結(jié)構(gòu)有足夠的經(jīng)驗(yàn)，并熟練使用測量儀器。但是由于測量人員沒有辦法提前預(yù)測區(qū)域地質(zhì)條件，在一定程度上增加了測量的難度。由于山區(qū)經(jīng)濟(jì)不發(fā)達(dá)，交通不便，公路橋梁的建設(shè)更加困難。許多山區(qū)森林覆蓋率高，阻礙了公路的全面、完整開發(fā)和建設(shè)，各地區(qū)交通不便，阻礙了建筑原料的運(yùn)輸和一些施工機(jī)械的進(jìn)入，實(shí)際上增加了施工難度。另外，由于山區(qū)地形不平，高速公路橋梁的墩柱較高，要求施工人員進(jìn)行高空作業(yè)，能夠準(zhǔn)確地確定樁位，施工難度較大。

在進(jìn)行工程施工的過程中，首先要嚴(yán)格遵守相關(guān)規(guī)范、規(guī)程和規(guī)則等技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)并將其貫穿于整個施工過程中。其次， 結(jié)合現(xiàn)場調(diào)查情況及我單位承諾的工期、質(zhì)量、安全等各方面要求，制定出完善的保證體系和保證措施，確保該項(xiàng)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。再次，充分考慮氣候、季節(jié)對施工的影響，合理安排各工序順序，做到全面展開，平行流水作業(yè)；正確選用施工方法，科學(xué)組織。各工序緊密銜接，避免不必要的重復(fù)工作，以保證施工連續(xù)均衡有序進(jìn)行。最后，堅持在實(shí)事求是的基礎(chǔ)上，力求技術(shù)先進(jìn)、科學(xué)合理、經(jīng)濟(jì)適用的原則。在確保工程質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的前提下，確定經(jīng)濟(jì)施工方法，積極采用新技術(shù)、新工藝、新機(jī)具、新材料、新測試方法。建立健全質(zhì)量管理體系和制度，配備專職質(zhì)檢人員進(jìn)行全過程控制；工程質(zhì)量符合國家、交通部現(xiàn)行的質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)和工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)制性條文。

2 施工流程分析

2.1 施工準(zhǔn)備環(huán)節(jié)

通過詳細(xì)的調(diào)查，根據(jù)不同的實(shí)際要求，對工作區(qū)段進(jìn)行劃分，并根據(jù)工程進(jìn)度進(jìn)行詳細(xì)的調(diào)查分析。針對影響工程進(jìn)度的諸多因素，制定了一套有效的措施，以實(shí)現(xiàn)工程日常進(jìn)度。對項(xiàng)目的全過程有一個清晰的認(rèn)識，能夠控制整個工作流程和思維方向，及時發(fā)現(xiàn)中間環(huán)節(jié)的矛盾，分析解決方案，保證項(xiàng)目的整體質(zhì)量。

2.2 邊坡穩(wěn)定測算

高路堤的穩(wěn)定性評價、路堤體的沉降以及地基的相關(guān)內(nèi)容通常都涉及到高路堤。本工程采用簡化雙坡法計算常規(guī)高路堤的穩(wěn)定性，采用非平衡推力法評價邊坡地基的穩(wěn)定性。通過實(shí)測和分析，工程安全系數(shù)符合一般要求。

2.3 施工過程控制與優(yōu)化

在混凝土堤壩施工操作中，對路堤填筑的要求是: 為保證路基具有足夠的壓實(shí)度，在填料的最佳含水量基本滿足要求的情況下，需要對路堤進(jìn)行碾壓處理，液體含量應(yīng)控制在土方總量的6% ー7% ，混凝土施工應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場情況進(jìn)行調(diào)整。如果路基填料為2 種或2 種以上土質(zhì)，則必須對路基填料的各層含量進(jìn)行完全限制。為了降低高路堤沉降的可能性，必須注意壓實(shí)質(zhì)量，嚴(yán)格按照規(guī)范要求，保證從溝底工作面開始的分層填筑，并在開挖新的路基層前確認(rèn)各層壓實(shí)，同時采用一系列的處理方法，如地基強(qiáng)夯法、填土壓實(shí)法等。

在施工的過程中，首先，用白灰測量并標(biāo)出中線和側(cè)線。根部雜草、淤泥、表層泥土等須在不少于15 厘米的深度用推土機(jī)清除，并由運(yùn)輸車輛運(yùn)離路基運(yùn)往傾卸工地。從清理臺面后的路基基底取樣，測定其含水量等試驗(yàn)指標(biāo)，更換不合格土壤，在干燥路段灑水，在潮濕地區(qū)翻曬，高水位處設(shè)置縱向盲溝進(jìn)行排水降低水位，使路基底土在最佳含水量附近進(jìn)行碾壓，直至達(dá)到壓實(shí)要求。檢查處理過的路基基層(每一層路堤填料需要檢查)。監(jiān)理工程師可以在填下一層之前檢查質(zhì)量。首先，試驗(yàn)路段選擇代表性路段不小于200m，通過試驗(yàn)路段找出合理的鋪筑厚度等施工參數(shù)，優(yōu)化組合，找出主要問題，并加以解決，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，指導(dǎo)大規(guī)模施工。當(dāng)路段水平坡度大于1:5時，原地基應(yīng)開挖為復(fù)合臺階，復(fù)合臺階頂面應(yīng)開挖為2% ー4% 的內(nèi)傾斜坡。每隔2m 高，應(yīng)有一個復(fù)合臺階，且復(fù)合臺階的寬度應(yīng)至少大于壓路機(jī)的寬度，以保證壓路機(jī)的寬度，分層填筑后，平整每一層填料要注意維持路基橫坡的3% ，填料寬度應(yīng)超過計劃寬度的不小于50 厘米，以保證壓實(shí)路基邊緣。施工過程中要注意土壤含水量的檢測，根據(jù)土壤的干濕狀況，澆塑或干燥，最好在最佳含水量下進(jìn)行滾壓。嚴(yán)格按照試驗(yàn)路段的壓路機(jī)速度、壓實(shí)次數(shù)控制，壓實(shí)次數(shù)及時檢驗(yàn)壓實(shí)度，如果壓實(shí)度不合格，要及時報告，找出原因，補(bǔ)壓通過，然后再進(jìn)行下一步。為了準(zhǔn)確地控制路基的邊坡比和寬度，每次填筑完成后，應(yīng)及時對邊坡進(jìn)行修復(fù)，三層填土應(yīng)及時重新放樣并由測量人員定位，當(dāng)路基達(dá)到一定高度時，應(yīng)懸吊填土，一方面保護(hù)部分路基，另一方面保證路基的時間穩(wěn)定性，避免填土過快而出現(xiàn)塌方現(xiàn)場，進(jìn)而造成沖擊滾動。當(dāng)填土高度達(dá)到2M 時進(jìn)行沖擊壓實(shí)。

2.4 對于深路塹的處理

通過對高速公路沿線深厚地塹地層的分析，發(fā)現(xiàn)該地塹地層主要為風(fēng)化片麻巖和花崗巖，外覆薄土層。部分地區(qū)還存在以粉質(zhì)粘土為主的深部地塹地層。根據(jù)高速公路路塹邊坡的地質(zhì)分布，仍然采用簡化的畢肖普法分析巖土邊坡的穩(wěn)定性。經(jīng)過仔細(xì)分析，加固后的斜坡在正常工作狀態(tài)下的安全系數(shù)均大于1.2，在暴雨等非正常工作狀態(tài)下的安全系數(shù)均大于1.1。

為了避免雨水對邊坡的侵蝕，采用混凝土加固邊坡水平面，同時設(shè)置擋 水桿，收集水流，排放到線外的安全地點(diǎn)。當(dāng)路塹邊坡坡頂橫坡面積較大，集水面積較集中時，應(yīng)設(shè)置 M10 灌漿石截流溝，棄土丘應(yīng)作為擋水壩。為了有效減輕過往水流對坡面的侵蝕，避免在坡面縱向部位形成溝槽，對坡面植物的生長造成不利影響，應(yīng)在每個坡面挖一條約25-30 厘米的過溝，在坡面中央挖一個約20 厘米深的坑，并用骨架保護(hù)。如果邊坡發(fā)生破壞，可以詳細(xì)觀察路塹邊坡的情況。如果巖石邊坡高，有落石危險，可以采用防護(hù)墻或者采用低擋墻。應(yīng)注意道路開挖與排水防護(hù)相結(jié)合，同步發(fā)展，防止邊坡繼續(xù)暴露在外，造成暴雨引起的邊坡塌方。

3 路基沉降問題處理

3.1 路塹填土過渡

在中國，黃土覆蓋了630,000 平方公里的土地面積，主要分布在中國北部。其豐富的供應(yīng)和低成本意味著它已被廣泛用作各種交通基礎(chǔ)設(shè)施的基礎(chǔ)填料。但由于其具有顯著的潰散特性，以及強(qiáng)度和變形特性，使其對含水率非常敏感。一旦濕潤，大的可折疊變形可能發(fā)展和引起許多地質(zhì)和巖土問題，如裂縫，差異沉降和基礎(chǔ)設(shè)施不穩(wěn)定。路塹填土過渡段是公路建設(shè)中常見的路基結(jié)構(gòu)形式。在季節(jié)性凍土地區(qū)，路基在凍融作用下會出現(xiàn)差異變形等問題，這主要是由于凍融作用引起的水分遷移所致。通過模擬黃土路基材料經(jīng)歷15 次凍融循環(huán)后的溫度和水分變化的實(shí)驗(yàn)室研究，分析了20 世紀(jì)90年代四季奇譚充填過渡材料的水熱過程。隨著凍融循環(huán)次數(shù)的增加，土柱下部逐漸形成穩(wěn)定的溫度剖面，凍融滲透趨于穩(wěn)定。在這個過程中，整個土壤的水分含量有明顯的增加。水主要聚集在靠近土壤表面的充填界面上方的一個區(qū)域。同時觀測到土體表面局部不均勻沉降，發(fā)現(xiàn)最大沉降發(fā)生在下墊面含水量最高的地方。分析表明，循環(huán)凍融可能是局部水濃度的主要原因，而毛細(xì)現(xiàn)象可能是次要原因。因此，建議在道路建設(shè)或養(yǎng)護(hù)過程中采取保溫排水措施，以保證道路的良好使用性能。2015年建成的蘭州高速公路穿越了連續(xù)的黃土地區(qū)，出現(xiàn)了局部沉降和裂縫等問題，特別是在填土過渡界面下的路段。這些問題可能對交通安全構(gòu)成重大威脅。路塹填土過渡段是公路建設(shè)中常見的路基結(jié)構(gòu)形式。相關(guān)研究表明，土壤水分分布的不均勻性導(dǎo)致土壤表面局部不均勻沉降。最大沉降發(fā)生在下墊面土壤含水量最高的地方。這就意味著路基內(nèi)部由于凍融過程引起的水分重新分布不容忽視，這可能導(dǎo)致水分局部集中，從而出現(xiàn)道路問題。因此，在道路設(shè)計和施工階段應(yīng)考慮凍融作用。如果需要，需要采取一些緩解措施，如增加保溫層和改善排水，以減輕路基在填挖過渡區(qū)內(nèi)的水熱過程，以保證路面良好的使用性能。

3.2 邊坡穩(wěn)定性處理

此外，與多年凍土切坡有關(guān)的一個嚴(yán)重問題是坡面不穩(wěn)定性。如果凍融土的抗剪強(qiáng)度不足以抵抗由于超孔隙水壓力、土體弱化和凍融深度增加而引起的下坡運(yùn)動，就會發(fā)生路塹邊坡失穩(wěn)。多年凍土上限附近的水分積累將導(dǎo)致土壤弱化，從而增加了近地表坡面部分或全部崩塌以及沿凍融界面向下運(yùn)動的可能性。溫度接近零攝氏度的富冰凍土的蠕變特性有利于路塹邊坡的滑動。開挖過程中植被覆蓋的缺失和強(qiáng)烈的熱擾動可能導(dǎo)致富冰多年凍土融化，土體積發(fā)生顯著變化，土壤融化減弱。地表沉陷引起的排水系統(tǒng)的破壞，將加速凍土融化，這是由于超高溫凍土水熱流入的結(jié)果。融化固結(jié)引起的超孔隙水壓力對邊坡穩(wěn)定性危害很大。在富含冰的多年凍土開挖的經(jīng)驗(yàn)表明，當(dāng)多年凍土斜坡融化時，可能會發(fā)生明顯的斜坡變形和土壤的下坡運(yùn)動。子20 世紀(jì)以來，北路河試驗(yàn)路塹發(fā)生了一些破壞，路邊坡頂部裂縫最大寬度約為15 厘米。大部分路塹邊坡均有明顯的下坡移動。野外調(diào)查表明，由于缺乏有效的排水系統(tǒng)和多年凍土融化，導(dǎo)致路塹邊坡失穩(wěn)?，F(xiàn)場測試結(jié)果表明，路塹邊坡坡腳處土壤呈過飽和狀態(tài)。調(diào)查顯示，排水系統(tǒng)并沒有像預(yù)期的那樣有效地工作。超凍土水的熱侵蝕導(dǎo)致了富含冰的凍土融化，融化前沿的過度孔隙水壓力，以及土壤的弱化。通常可以通過限制融化深度、改善排水條件、減小坡角等措施來改善邊坡的穩(wěn)定性。

4 路基沉降處理技術(shù)和措施

4.1 高填方路施工要點(diǎn)分析

第一種方法是強(qiáng)夯法，即將重量與實(shí)際工程量從一定高度到自由落體相結(jié)合，使地基產(chǎn)生強(qiáng)烈的沖擊和振動，改善土壤液化條件以增加壓實(shí)度，逐步消除濕陷性黃土的不良特性。在實(shí)際應(yīng)用中，對于自重在 II 級以上、 Loess 與既有建筑物距離小于100m 的濕陷性黃土，通常采用強(qiáng)夯法處理，第二種方法是“擠密樁”法施工。這種方法是將平原土或石灰土一層一層地夯實(shí)填入孔內(nèi)，使孔內(nèi)土體周圍受到擠壓，使土柱之間的土體達(dá)到壓實(shí)的效果。III 級自重濕陷性黃土填筑高度大于4M，與現(xiàn)有結(jié)構(gòu)物間距小于100m，采用水泥土擠密樁，樁頂設(shè)置50cm 厚4% 水泥土墊層，水泥土樁，樁頂設(shè)置50cm 厚5% 水泥土墊層。

4.2 路基施工要點(diǎn)分析

墊層法又稱淺層置換法，分為平原土墊層法和灰土墊層法，廣泛應(yīng)用于濕陷性黃土地區(qū)。在基礎(chǔ)下面的濕陷性土層完全挖空，然后用石灰土或平原土層壓實(shí)作墊層。首先，對于非自重濕陷性黃土，挖掘或挖掘的殘余濕陷性黃土的厚度較薄(殘余濕陷性黃土的厚度小于允許范圍) : 路基填充水泥土; 沖擊碾壓段長度小于100m 或沖擊碾壓段與現(xiàn)有結(jié)構(gòu)間距小于30m 時，平原土用5% 水泥土代替，原土用4% 水泥土代替，原土厚度為50cm。

4.3 質(zhì)量監(jiān)察分析

認(rèn)真審核整個施工方案，作出相應(yīng)的總結(jié)，確保各工序的標(biāo)準(zhǔn)，及時處理不符合標(biāo)準(zhǔn)的工序，同時分析原因，確保不再發(fā)生?？陀^、真實(shí)的質(zhì)量驗(yàn)證過程是保證工程質(zhì)量的前提。我們不能因?yàn)榻?jīng)濟(jì)利益或其他原因而在工作程序上掉以輕心。我們必須保持高度的責(zé)任感和態(tài)度，以確保項(xiàng)目的質(zhì)量，積極反饋有關(guān)意見和檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，堅持質(zhì)量責(zé)任制，以確保整個項(xiàng)目的質(zhì)量得到有效驗(yàn)證。

5 結(jié)束語

結(jié)論認(rèn)為，為了提高山區(qū)公路橋梁的施工和施工質(zhì)量，相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)創(chuàng)新施工技術(shù)，研究和總結(jié)技術(shù)施工要點(diǎn)，分析其存在的優(yōu)缺點(diǎn)，積累施工經(jīng)驗(yàn)，為山區(qū)公路路基深挖高填施工提供良好的理論和技術(shù)支持，促進(jìn)山區(qū)交通產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。