高填深挖路基施工工艺

摘要：路基是公路的基础，路基的好坏对公路的使用寿命起着决定性的作用。经沉降观测，采用冲击碾压和加铺土工格栅对控制高填方路基不均匀沉降起到了良好的作用。本文详细介绍了高填深挖路基的施工工艺，并以实例说明高填深挖路基桩板式挡土墙的应用与施工，以供参考。

关键词：高填深挖研究 路基施工工艺

中图分类号：U448文献标识码： A

高填和深挖路基在施工前必须完善排水系统, 确保作业面不积水。边沟和截水沟开挖后, 应及时进行防渗处理, 不得渗漏、积水和冲刷边坡及路基, 深挖段的临时土沟截水沟可用塑料膜铺底防渗。

一、关于高填深挖路基施工工艺分析

1.施工准备。组织现场施工人员熟悉施工图纸和有关技术资料，认真做好图纸会审和技术交底工作；根据施工图纸编制和制定具体的施工方案以及有关技术措施；测量人员根据设计图纸提供的导线点和坐标点进行复测，如果所给的导线点和水准点不能满足施工需要时，需增加导线点和水准点；由于填挖工程量较大，在保证工程质量的前提下，降低运输成本，合理调配取弃土场尤为重要，这就要求试验人员在施工前对各个挖方段的路基土样进行试验检测(包括土的液、塑限塑性指数、颗粒分析、CBR值、重型击实的最大干密度、最佳含水量) ，找出合格的土样作为填方路基的填料，本着就近原则；根据施工组织设计的进度要求合理配备人员和施工机械设备；建立健全质量保证体系和质量保证措施，并且深入开展贯彻ISO9002质量保证标准和质量改进活动，把质量管理的每项工作具体落实到每个部门、每个人，使全体职工都担负起质量责任；制定好安全生产措施；修建临时运输通道。

2.填方施工

（1）测量放样，用白灰撒出中线和边线。

（2）对清表后的路基底进行取样，测其含水量等各项试验指标，对不合格土质要进行换填处理，对于干燥的路段进行洒水，对于潮湿的地方进行翻晒，对高水位的地方设置纵向盲沟进行排水降低水位，使路基底的土接近最佳含水量时进行碾压，直到达到符合要求的压实度为止。

（3）路基填筑首先要选具有代表性的路段不小于200m做试验段，通过试验段找出合理摊铺厚度，碾压遍数等施工参数，优化组合，把主要问题找出来，并加以解决，总结经验，以指导大面积施工。

（4）进行分层填筑，平整每层填料时要注意保持3% 的路基横坡，填实宽度应超出计划宽度不小于50cm，以确保路基边缘的压实。施工中随时注意检测土的含水量，根据土的干湿情况，洒水或晾晒，最好在最佳含水量时进行碾压。严格按照试验段得出的参数对压路机的行驶速度、压实遍数进行控制，达到压实遍数后及时进行压实度检测，压实度不合格时要及时上报，找出原因，进行补压至合格后，方可进行下一道工序。

（5）冲击碾压。当填筑高度达2m时进行冲击碾压。在冲击碾压之前要调查冲击碾压范围内的地下构造物及附近各种结构物。地下构造物在顶部以上填筑高度应大于2.5m，如有易损构造物要采取防护措施。对于地上的构造物，要保持一定的冲压水平距离，在保护范围的应设置明显标记物。冲击碾压工作面长度应大于200m，冲击碾压时应均匀碾压，相邻两段冲击碾压搭接长度不应小于15m，压实轮外缘应与路基边缘保持一定的安全距离，驾驶员在转弯时应调整转弯路线，使冲击凸轮落点不与前次落点重复，以减少波浪现象，若波浪过高，应停止冲击，用平地机平整后继续施工，碾压遍数不得少于20遍，冲击碾压结束后，用刮平机平整表面，恢复路基横坡用振动压路机压实压光，再次进行压实度的检测，与冲击碾压前进行对比，如压实度持平或下降，应及时汇报，并对其进行分析，找出原因，进行处理。

（6）铺筑土工格栅，首先将凸出碎石或坚硬物件捡出，防止将土工格栅局部损坏。铺土工格栅前要对土工格栅进行试验检测，本项目对土工格栅的要求为: 单向土工格栅要求每米延拉伸屈服力不小于80kN，屈服伸长率不大于12%，2%伸长率时的拉伸力不小于23kN，5 %伸长率时的拉伸力不小于44 kN。根据设计要求，用白灰划出铺筑土工格栅的边界，然后铺筑土工格栅，土工格栅应平整顺直，不得有褶皱，横向搭接不小于30cm，纵向搭接不少于15cm。铺设完毕后，用钢筋做的U 形钉( 宽10cm，长30cm)，对土工格栅进行固定，U形钉间距为3m×1.5m。土工格栅摊铺后应及时填筑下一层，避免土工格栅受阳光长时间暴晒。在填筑前不允许其他工程机械在上面行走。在距土工格栅8cm以内的路基填料时，其最大粒径不得大于6cm。填料应先沿中心线从外向内循序前进，然后由中间向两边填筑，尽量避免损坏土工格栅。

3.挖方施工

（1）施工前，详细核查深挖路堑地段的工程地质资料，分析现场地形特征，编制详细的施工组织，报监理审批，再实施。

（2）施工前做好排水工作，按设计要求开挖截水沟，并尽可能的完成铺砌工作，拦截地面水。对易滑坡，坍塌地段，加强观测并及时做好防护措施。

（3）开挖方案。深挖路堑地段沿中线方向相对地形太陡，便道无法拉上去，则采用推土机将山顶降低5m-6m，再利用挖机开挖，或采用推土机协助。在便道可以拉到的高程位置处，设一工作平台，推土机将山顶的土推至平台处，利用装载机装车，自卸汽车运输。等到降至挖机能够装车的位置时，再按上述方案施工。

（4）在施工时应准确控制边坡的坡率，开挖时，在坡口桩处插花杆或者其他比较明显的标志，保证机手在操作时不侵线，要求机手在修边坡时，预留0.3m 人工修整，每降低一层用人工及时挂线、修整一层，每降低两层，测量组应重新放样，发现有误码应及时修正。

（5）开挖到边坡平台位置时，采用机械整平，压路机压实后，再放坡口桩位置往下开挖。深挖路基在雨季施工时，每挖一阶，必须及时进行边坡修整和防护施工，防止边坡冲刷。

二、关于实例分析

1.工程概况。某公路八标YK83+632--YK83+680 段为路堑式桩板式挡土墙，共9根桩，桩长21m，总长189m，ZK83+752--ZK83 +902，ZK85+528--ZK85+600段为填方路堤桩板式挡土墙，共计39根，桩长16m--32m，总长732m，桩体内侧外挂挡土板815块。YK83+632--YK83+680路堑式桩板式挡土墙上方，是多个乡镇的主要公路通道，重载车辆多、客货车流量大。

2.工程地质特征。某公路YK83+632--YK83+680，ZK83+752--ZK83+902，ZK85 +528 --ZK85+600段深挖高填桩板式挡土墙地处构造剥蚀，溶蚀中低山斜坡地貌区，自然斜坡角约56°的山坡地带上。原地面为碎石土，一般层厚为5.8m。其下为强风化泥岩、中风化泥岩，一般层厚分别为2.2m，7.6m。

3.支挡方案。结合现场自然条件YK83+632--YK83+680，ZK83+752--ZK83 +902，ZK85+528--ZK85+600深挖高填路基选用桩板式挡墙支挡。桩板式挡土墙是由抗滑桩和挡土板组合而成( 见图1) 。桩板式挡土墙兼具挡土和抗滑作用，可有效地解决地形复杂、地质情况不良地段的边坡支挡问题，尤其是在一些高填方陡坡路堤受地形限制，需要直立削坡的高填深挖的特殊地段。

图1 桩板式挡土墙横断图

4.桩板式挡土墙的特点。桩板式挡土墙结构受力可靠、支挡效果好、施工简便、质量容易控制；对地基承载力要求不高，当地基承载力不足时，可由加深桩的埋深得到补偿；桩板式挡土墙施工工序相互干扰少，以便于加快施工进度；占地面积小、圬工量小，能降低工程成本；桩板式挡土墙兼具挡土和抗滑作用，适用于地质条件复杂、不良地质有滑坡隐患地段的边坡支挡；适用于土压力大，墙高超过一般挡土墙限制的地段。

5.桩井开挖。抗滑桩的施工必须从两端向中部施工且必须跳槽施工，为防止过度扰动，桩井开挖时采用对地层扰动较小的浅孔光面爆破,炮孔为1. 2m-1.5m。根据桩井通过的地质条件，桩井采用全断面分节开挖。桩井上部松散软弱地层，采用人工手持风镐或十字镐从上到下逐层挖掘。每节段开挖深度为1.2 m-1.5 m，挖土顺序为先中间后周边。桩井中、下部硬岩、坚硬岩风镐或十字镐无法开挖的，采用全断面微差光面爆破开挖。

6.通风。桩井开挖到一定深度后，施工过程中桩井下部会沉积粉尘、有害气体。尤其是爆破后，桩井下部粉尘、有毒气体会急剧增加。在井口用鼓风机通过风管向桩井内送风，排出桩井内的有害、有毒气体和降低粉尘。桩井内送风的鼓风机风量，应保证桩井内施工人员能在空气不污染的前提下作业。

7.排水。当桩井内出现地下水时，可在桩井底中部挖集水坑，将井内地下水汇集到桩井底中部挖集水坑，采用水泵及时抽排水。水泵等电气设备要配备漏电保险开关。10桩井锁口及钢筋混凝土护壁桩井锁口采用C20钢筋混凝土，高60cm，宽60cm，共配置6∅12mm 受力主筋，每个侧面为3根。桩井钢筋混凝土护壁厚度30cm。采用∅12 钢筋，间距20cm×20cm。上一节与下一节护壁的竖向钢筋采用焊接，保证上下节护壁连接的牢固性、可靠性。桩井分节开挖掘进，桩井断面及中线符合要求后，钢筋混凝土护壁支护及时跟进，确保施工人员安全。采取组合式钢模板，拆上节立下节，循环使用，利用吊桶运输混凝土人工浇灌。抗滑桩的护壁每节施工的长度为1.2 m-1.5m，应开挖一节，立即支护一节。每节护壁间孔隙不大于250mm，供灌混凝土用，混凝土浇筑完毕后，立即将孔隙填满、抹平。

8.井底处理。井底处理的目的是要确保桩井底的岩层承载力，桩井开挖至设计标高或深度后，对井底岩性进行检验合格后迅速用混凝土封底。封底前应将井底的松散软弱层全部清理掉，减少井内渗水，保持井内清洁。混凝土标号必须与设计桩井基础混凝土标号相同，封底厚度一般为10cm--15cm。

9.桩体混凝土施工。桩体混凝土的运输采用混凝土运输车，灌注采用混凝土输送泵直接泵送入井。防止混凝土离析，可接长输送管末端的输送软管道进行布料。也可以使用漏斗和串桶输送混凝土到井下，串桶可以根据桩身混凝土灌注达到的标高进行连接或拆除，保证浇筑面高度不大于2.0m。桩体地面以上部分，钢筋骨架绑扎完成后安装模板，模板采用定型组合钢模板，桩体分地面以下和地面以上一次灌注完成。为了保证上下两部分的混凝土结合牢固，在浇筑上部混凝土时，对下部的混凝土凿毛，将混凝土表面浮浆全部凿除干净，并要求凿至新鲜混凝土并露出石子。用高压风将凿除的残碴吹干净，再用高压水枪冲洗干净，以确保混凝土凿毛面的清洁。

10.挡土板预制及安装

（1）挡土板预制。挡土板预制尽量就近选择场地采用集中预制，便于后期运输和安装。挡土板设计截面尺寸为50cm×35cm，板长470cm，为C25混凝土。挡土板在受拉区配6根2∅0mm 主筋，挡土板在受压区配3根∅20mm主筋。每块挡土板设两处泄水孔、预埋∅100×6mm钢管作为泄水孔并兼作吊装孔。挡土板在受拉区和受压区的配筋不相同。预制板施工时要标记内、外侧，以防止挡土板发生内、外侧安装颠倒，从而影响到挡土板结构受力。

（2）填方路堤挡土板安装。路堤桩板式挡墙挡土板是直接在桩体背后安装挡土板。挡土板安装前，桩的垂直方向标记挡土板的搭接线，保证挡土板在桩体上搭接长度一致。要先计算每块挡土板的高度及缝隙，同外露地面桩身的高度相比较来确定第一块挡土板的混凝土垫层标高，以便于最后一块挡土板标高与桩顶平齐。由抗滑桩顶面自上而下逐层划分并标记出挡土板水平层数安装位置，每层挡土板应在同一水平面上。由于挡土板内外侧设计配筋数量不相同，因此必须按照内外侧正确安装，切不可发生内、外侧安装颠倒。挡土板采用汽车吊车起吊安装，挡土板安装随着填土高度自下而上进行安装。

（3）挖方路堑挡土板安装。桩板式挡墙用于路堑开挖支挡防护，是在路堑土石方开挖前先进行桩体施工。桩体施工完成后自上而下开挖路堑土石方、自上而下进行挡土板安装或现浇。路堑桩板式挡墙为外挂式挡土板，外挂式挡土板施工可采用预制安装，也可以采用现浇施工。在桩灌注混凝土前应预埋螺栓或钢筋，待桩身灌注完后，土体开挖完成则可见预埋螺栓或钢筋，预埋的螺栓或钢筋必须精确。桩体内的埋钢筋与预制挡土板连接并用同标号的混凝土封闭处理。挡土板采用现浇施工是将桩体内埋钢筋挡土板钢筋连接，然后立模浇筑挡土板混凝土。

11.土石方填筑、开挖。路堤桩板式挡土墙高填方陡坡路堤填筑施工前，应将原地面挖成宽度不小于2 m、向内倾斜2%-4%的台阶并碾压密实，防止路堤整体性滑移。填料应分层摊铺，分层最大松铺厚度必须符合施工设计和施工技术规范要求。路堑桩板式挡土墙土石方开挖深度以桩间土层不坍塌为宜，一般开挖深度不大于2m。应分层、分段开挖土石方，并及时施作挡土板形成完整的桩板式挡土墙受力结构。桩体外露出地面的部分将钢筋混凝土护壁拆除，对桩体进行外观装修以保证桩板式挡墙的观感质量。

12.总结。高填深挖挡土墙是山区高速公路施工中的重点和难点，选择适宜的支挡结构关系到工程的安全性、耐久性和经济性。桩板式挡土墙是由抗滑桩和挡土板组合而成。尤其是在一些深高填方路堤、挖方路堑，受地形限制需要直立削坡的高填深挖的特殊地段，桩板式挡土墙以结构受力优良、支挡结构效果好，有较好的地形适应性。自下而上进行的桩板式挡墙，具有施工安全、工艺简单、施工便捷和良好经济性，在高山重丘区修建的公铁路高填方陡坡路堤，桩板式挡土墙有其他挡墙不具备的特点可被广泛运用

高填深挖路基施工应合理的安排挖方工序，即挖即防，科学管理，对防止深挖路段边坡的冲刷和坍塌也起到了明显效果。总之，严把质量关，科学认真仔细做好每一道施工工序，一定会做出优质的路基工程。

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