段旭

摘要：凍土區(qū)路基填筑施工技術(shù)填筑一般為單層級，填筑范圍受限制，容易導(dǎo)致后期施工路基的承壓強(qiáng)度降低，為此對公路多年凍土區(qū)路基填筑施工技術(shù)進(jìn)行研究很有必要。簡述工程概況，根據(jù)實際的填筑需求及標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行基底處理，以多層級的方式，進(jìn)行多層級填筑和攤鋪平整處理，然后進(jìn)行碾壓夯實、檢驗驗證。對5個路段進(jìn)行測定，分3個階段對凍土位置路基的填筑處理，測定得出的承壓強(qiáng)度均可以達(dá)到120kPa，說明此種填筑技術(shù)的應(yīng)用效果更佳，填筑的范圍及路基的關(guān)聯(lián)緊密度較高，施工效果更好，具有一定的應(yīng)用價值。

關(guān)鍵詞：公路凍土；路基填筑；夯實；深基坑；公路層級

0? ?引言

多年凍土實際上指的是凍結(jié)處于持續(xù)的狀態(tài)，且凍結(jié)時間在2年或2年以上的土壤及巖石[1]。公路出現(xiàn)凍土的情況較為少見，一般發(fā)生在西部高山、青藏高原或者東北大、小興安嶺區(qū)域地區(qū)，根據(jù)地區(qū)不同土壤凍脹程度也有所不同[2]。

多年凍土對于公路路基的填筑處理會產(chǎn)生極大影響，嚴(yán)重的甚至?xí)?dǎo)致路基下設(shè)的承接結(jié)構(gòu)出現(xiàn)下沉、裂縫甚至斷裂等問題，影響后續(xù)的施工建設(shè)，埋下不可估量的安全隱患[3]。傳統(tǒng)的凍土區(qū)路基填筑施工技術(shù)多為單方向的，雖然可以實現(xiàn)預(yù)期的填筑處理目標(biāo)，但填筑位置及體系無法精準(zhǔn)確定，施工過程中也存在較多的限制條件，阻礙填筑環(huán)節(jié)的執(zhí)行。為此本文對公路多年凍土區(qū)路基填筑施工技術(shù)的設(shè)計與驗證展開研究。

為確保最終施工結(jié)果的穩(wěn)定與安全，選定實際工程作為測定的目標(biāo)對象，明確多年凍土的區(qū)域，并將其劃分為多層級的施工處理單元。結(jié)合可能出現(xiàn)的路基防凍脹、融沉等情況，構(gòu)建更加靈活、多變的填筑方案，應(yīng)用最新的填筑技術(shù)，提高路基自身的防凍脹效果[4]。

此外，采用預(yù)估分級的方式，對多年凍土區(qū)的路基進(jìn)行沉降測定，通過XPS保溫板＋換填碎石的方式，對路基進(jìn)行加固保溫處理，更好地進(jìn)行隔水、防凍，以提高路基填筑的效率及質(zhì)量，為后續(xù)的建設(shè)施工奠定基礎(chǔ)環(huán)境[5]。

1? ?工程概況

考慮到最終測試結(jié)果的真實性與可靠性，采用對比的方式展開分析。選定G工程作為測試的主要目標(biāo)對象，其樁號為DK1100+450～DK1101+300[6]。

選定的路段為多年凍土腹地，雖然公路的建設(shè)較為完整，但由于不良地質(zhì)及多年凍土導(dǎo)致建設(shè)難度增大。線路屬于低溫穩(wěn)定凍土區(qū)，經(jīng)過專業(yè)的設(shè)備及裝置探測得知，該區(qū)域路段的凍土上限為1.5～4.5m，高程值為11.35m。遵循多年凍土的保護(hù)原則，選擇該路線中的5個路段進(jìn)行測定。

其中 DK1100+450～DK1101+300段屬低溫穩(wěn)定凍土區(qū)，表層厚度大致在0.3～3.5m之間，凍土的土質(zhì)均勻、硬塑，在施工處理的過程中可測到存在凍脹、凍裂的情況[7]。3.5m以上則為特強(qiáng)凍脹區(qū)域，給路基的填筑造成了極為困難。

此外，由于凍土質(zhì)量比正常的土壤大，該路段的凍土問題一定程度上可能會導(dǎo)致路基填筑區(qū)域出現(xiàn)移位或者下沉等問題。施工會增加路基填筑的承載壓力，下設(shè)的承壓結(jié)構(gòu)及路基層容易出現(xiàn)偏移，再加上碎礫石過渡層和中粗砂反濾層較為薄弱，填筑工作更難執(zhí)行，為此需針對該工程的施工概況，設(shè)計具體的公路多年凍土區(qū)路基填筑施工技術(shù)。

2? ?多年凍土區(qū)路基填筑施工技術(shù)設(shè)計

2.1? ?基底處理

多年凍土公路路基的填筑是較為困難且繁瑣的，需要大量的專業(yè)性設(shè)備予以輔助處理，以確保施工填筑的穩(wěn)定性與安全性。

進(jìn)行施工之前，需先進(jìn)行基底處理。對凍土的位置作出標(biāo)記，將公路劃分為多個單元路段，測定出當(dāng)前的高程值為6.5m，利用重型壓路機(jī)將公路凍土的位置先進(jìn)行壓實處理。

隨即以此為基礎(chǔ)，測定路段的斜坡橫坡＜6.5m時，按設(shè)計深度翻挖公路路基位置，設(shè)定搭建一定的內(nèi)傾臺階。當(dāng)路基內(nèi)置支撐結(jié)構(gòu)出現(xiàn)時，在四周搭建輔助支撐架子，增加路基的填筑高度，確保此時的高程值在7.5m以上。接下來對填筑的相關(guān)指標(biāo)及參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，如表1所示。

根據(jù)表1數(shù)據(jù)，完成對路基填筑相關(guān)指標(biāo)及參數(shù)的設(shè)置。然后根據(jù)當(dāng)前路基的填筑需求及標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)置初始的監(jiān)測節(jié)點(diǎn)，在各個節(jié)點(diǎn)之間建立起正向關(guān)系，便于數(shù)據(jù)及信息匯總整合。

2.2? ?多層級填筑和攤鋪平整處理

對路基進(jìn)行分層級填筑，同時采用攤鋪平整處理的方式，增加公路路基的穩(wěn)定性和安全性，延長其使用壽命。

2.2.1? ?填筑參數(shù)確定

填筑過程中，對于凍土區(qū)段設(shè)定的壓實區(qū)域必須合理，可根據(jù)橫向全寬，在路基每邊增加大概0.5m作為預(yù)留壓實區(qū)域。

填料主要由塊石、卵石以及砂礫石等組成，需滿足防凍脹的細(xì)化性要求。這些石塊通常會經(jīng)破碎篩選，通過水洗法測定其內(nèi)置的細(xì)顆粒料含量，確定其含量小于5%之后方可使用。石料選定之后，可進(jìn)行松鋪厚度的計算，具體公式如下：

（1）

式中：G表示松鋪厚度，m表示堆疊范圍，v表示松鋪系數(shù)，n表示單元距離，u表示壓實次數(shù)。

完成對松鋪厚度的計算后，依據(jù)該數(shù)值，調(diào)整路基的壓實厚度，控制松鋪系數(shù)在1.12～1.16之間最佳。

2.2.2? ?多層級填筑處理要點(diǎn)

以此為基礎(chǔ)，進(jìn)行多層級填筑處理。多層級填筑處理結(jié)構(gòu)如圖1所示。完成對多層級填筑處理結(jié)構(gòu)的設(shè)計與分析后，以此為基礎(chǔ)，綜合填筑的要求，進(jìn)行方格網(wǎng)式處理，通過方格網(wǎng)來分層控制路基的具體填料量。

施工過程中，逐步控制攤鋪的實際厚度，保證填料壓實性。可利用推土機(jī)沿路堤初平處理，由中間向兩側(cè)壓實3～5遍，配合低墊高鏟的處理方式，將填筑位置的余料清理好，實現(xiàn)攤鋪平整的目標(biāo)。

2.3? ?碾壓夯實與檢驗簽證

路基攤鋪整平之后，需要先檢查平整度是否滿足初始設(shè)定的要求。與此同時，通過專業(yè)的設(shè)備及裝置，計算出土體實際含水量，具體如公式（2）所示：

（2）

式中：Q表示路基實際含水量，π表示攤鋪單元值，κ表示連續(xù)振壓次數(shù)，? 表示壓實度，ψ表示轉(zhuǎn)換填筑比。

根據(jù)上述測定，完成對路基實際含水量的計算。通常情況下，在進(jìn)行碾壓夯實之前，路基填筑位置內(nèi)部的含水度不得超過2%。如果含水量過大，需要排水處理。如果含水量在2%以下，則可以進(jìn)行立即碾壓，否則要予以灑水悶料或晾曬。

碾壓過程中，一般先連續(xù)靜壓2遍，通過振壓設(shè)備再處理8～9次，待到路基完全壓實之后，進(jìn)行檢驗簽證。此時需要對路基的壓實度進(jìn)行自檢測，如果不合格立即補(bǔ)壓。如果自檢確認(rèn)合格，則需要對各個環(huán)節(jié)及位置指標(biāo)及數(shù)值進(jìn)行分析，符合標(biāo)準(zhǔn)之后，即完成檢測簽證。

2.4? ?路拱整修

進(jìn)行路拱整修，需按照填筑的要求構(gòu)建路拱。其厚度需要進(jìn)行合理設(shè)置，結(jié)合實際的數(shù)據(jù)，按下式計算出具體值：

（3）

式中：W表示路拱厚度， 和? 分別表示初始填筑空間和實際的填筑空間，o表示堆疊范圍， 表示復(fù)合范圍。根據(jù)設(shè)定得出路拱厚度，同時結(jié)合實際的填筑要求，分層進(jìn)行處理。

2.5? ?注意事項

在進(jìn)行填筑過程中，路拱厚度的設(shè)置與調(diào)整必須與實際的建設(shè)情況進(jìn)行融合，以便構(gòu)建更加靈活、多變的填筑結(jié)構(gòu)。同時，利用設(shè)置的填筑監(jiān)測節(jié)點(diǎn)采集實時的數(shù)據(jù)和信息，根據(jù)采集采用多項措施進(jìn)行處理，最大程度降低路基填筑時出現(xiàn)的沉降、斷裂等問題，消除安全隱患。

路基填筑成型后，需對路基邊坡整理，進(jìn)行取土坑布置，構(gòu)建排水通道，使水能夠順利排出，降低凍土、凍脹等問題的形成概率。

3? ?實例效果分析

根據(jù)上述設(shè)計與市政測定，結(jié)合G工程的實際建設(shè)施工需求，對公路多年凍土區(qū)路基填筑施工技術(shù)的實際應(yīng)用效果進(jìn)行分析與驗證研究。經(jīng)過凍土路基的填筑處理之后，最終測定的出路基承壓強(qiáng)度可按下式計算：

（4）

式中：F表示路基承壓強(qiáng)度，h表示路基面積，b表示單元區(qū)域荷載值，μ表示受壓面積。根據(jù)上述設(shè)定，完成對測試結(jié)果的分析。測試結(jié)果比對分析如圖2所示。

由圖2可知，對5個路段進(jìn)行測定，分3個階段對凍土位置路基的填筑處理，測定得出的承壓強(qiáng)度均可以達(dá)到120kPa，說明此種填筑技術(shù)的應(yīng)用效果更佳，填筑的范圍及路基的關(guān)聯(lián)緊密度較高，施工效果更好，具有一定的應(yīng)用價值。

4? ?結(jié)束語

凍土區(qū)路基填筑施工技術(shù)填筑一般為單層級，填筑范圍受限制，容易導(dǎo)致后期施工路基的承壓強(qiáng)度降低。為確保最終施工結(jié)果的穩(wěn)定與安全，選定實際工程作為測定的目標(biāo)對象，明確多年凍土的區(qū)域，并將其劃分為多層級的施工處理單元。

結(jié)合可能出現(xiàn)的路基防凍脹、融沉等情況，構(gòu)建更加靈活、多變的填筑方案，應(yīng)用最新的填筑技術(shù)，提高路基自身的防凍脹效果

對5個路段進(jìn)行測定，分3個階段對凍土位置路基的填筑處理，測定得出的承壓強(qiáng)度均可以達(dá)到120kPa，說明此種填筑技術(shù)的應(yīng)用效果更佳，填筑的范圍及路基的關(guān)聯(lián)緊密度較高，施工效果更好，具有一定的應(yīng)用價值。

參考文獻(xiàn)

[1] 雷志高，劉雙春.某市高速公路A支線工程砂性土路基填

筑施工技術(shù)研究[J].工程技術(shù)研究，2023，8（3）：86-88.

[2] 梁軒.貴隆高速公路建設(shè)中的高液限土路基填筑施工技術(shù)

分析[J].工程技術(shù)研究，2023，8（3）：89-91.

[3] 韓飛.石灰改良膨脹土集中預(yù)拌路拌法填筑路基施工技術(shù)

[J].交通世界，2022（27）：90-92.

[4] 馬鈺.強(qiáng)夯施工技術(shù)在市政道路路基填筑中的應(yīng)用：以杭

甬復(fù)線威?；ネㄟB接線一期工程項目為例[J].工程技術(shù)研

究，2022，7（14）：59-61.

[5] 魏盼業(yè).高速公路石灰改良土路基填筑技術(shù)的施工對策[J].

居業(yè)，2022（1）：67-69.

[6] 顏慶宇.深季節(jié)凍土濕地地區(qū)路基凍脹影響因素及抗凍脹

填料施工關(guān)鍵技術(shù)研究[J].低碳世界，2021，11（4）：294-295+

306.

[7] 高政，王麗群，趙利東，等.高緯度島狀多年凍土區(qū)公路路

基施工技術(shù)分析[J].市政技術(shù)，2021，39（1）：29-32+36.