山区公路高填方路基填筑施工方法与流程

1.本技术涉及道路施工技术领域，尤其涉及一种山区公路高填方路基填筑施工方法。


背景技术：

2.随着我国经济的飞速发展以及基础建设项目的不断完善，山区公路建设项目日益增多，相应的高填路基就随着增多。所谓高填方路堤是指填方总高度超过20.0m的路堤，若水稻田或常年积水的地带，当采用细粒土填筑时，高度在6.0m以上时也划为高填方路堤的范围。高填方路基很容易发生路基整体下沉，边坡路基滑动、路基开裂等问题，严重影响道路的正常运营以及人们的正常生产、生活。现有山区底端修建公路的过程中，都曾出现过因地质、地貌的不同，而导致高填路堤失稳的现象，因此山区公路高填方路堤的稳定性问题亟待解决。


技术实现要素：

3.本技术的目的在于提供了一种山区公路高填方路基填筑施工方法，以提高山区公路高填方路堤的安全和稳定性。
4.本技术提供的山区公路高填方路基填筑施工方法，包括：
5.步骤100，施工前准备工作；
6.步骤200，填前路基地基压实处理工作；
7.其中，包括：在填挖交界处，采用开挖反向台阶，台阶填筑压实；对于沉降差异明显处，采用从填方至挖方刚柔缓和过渡处理，在填挖交界处设置纵、横向盲沟，或填筑透水性材料处理；填方和挖方结合部的纵向在挖方段内设置过渡段，在过渡段铺设土工格栅处理；
8.步骤300，路基填方；
9.步骤400，填石路基，包括基底处理、边坡码砌、分层填筑、分层碾压；
10.步骤500，路基补强压实，对填方边坡高度≥20m的高路堤和半填半挖填方边坡高度大于8m的路堤，采用冲击碾压或加大吨位压路机进行碾压补强；
11.步骤600，土石混填；
12.步骤700，边坡工程，边坡设置支挡加固工程；
13.步骤800，路基沉降观测，对于边坡高度超过20m的路堤或地面斜坡率陡于1:2.5的路堤，以及半填半挖路堤、挡土墙路段，地基对路堤存在稳定隐患的路堤，进行稳定性监控。
14.进一步的，在步骤200中，铺设土工格栅处理包括：
15.填方和挖方结合部的纵向在挖方段内设置过渡段，过渡段长10m，当地面线纵向或横向坡度陡于1:2.5且填方边坡高度大于8m时，在距路面150cm处自下而上铺设一至两层间距30cm的土工格栅；
16.土工格栅采用整体冲孔拉伸成型的生产工艺，幅宽≮5m；半填半挖路段挖方区为土质或软质岩石时，在填挖交界结合部路床范围铺设土工格栅。
17.更进一步的，所述铺设土工格栅处理还包括：
18.公路路堤边坡高度≥20m路段，在距离路面2m以下设置两层土工格栅，分别设置于在距离路面2m以下的2m及2.3m处；
19.对填方边坡高度≥20m的高路堤，采用大吨位的压路机对路基进行补强。
20.进一步的，所述步骤200中，还包括对于不良地基的处理，包括：
21.对于山坳水田处不良地基处理：山坳水田段，地表土质湿软，在填筑前，先进行开沟、拦截、引排地表水和地下水，疏干和晾晒后进行填前压实及路堤填筑；对于引排有困难路段增设积水坑，并定期将积水坑内水抽取，最后进行填筑前压实或换填；对有泉眼或地下水比较丰富的路段设置碎石盲沟或渗沟；采用换填透水性材料或设砂垫层处理以及砂垫层处理，换填深度控制在3m以内，局部小范围区域换填深度可加深处理；
22.对于水塘地段不良地基处理：路基经过水塘地段，采用围堰、抽水、清淤和/或换填方式处理，路基坡面铺砌或码砌边坡至正常水位以上0.5m；
23.对于废弃地段不良地基处理：先挖除杂填土或作处理后回填合格的路基填料。
24.进一步的，在步骤400中，所述基底处理包括：清除地表的飘石、素填土和亚粘土层至碎块状强分化岩层，飘石解小后用作路堤填料，地基横坡陡于1：5的地段，将地面挖成宽度不小于2.0m的台阶，清表及挖台阶后的地基采用振动压路机碾压；
25.所述边坡码砌包括：路堤边坡防护采用块石码砌，采用“先填筑后码砌”的工艺方式，填石路堤边坡采用码砌防护；
26.所述分层填筑包括：路堤采用逐层填筑，下路堤每层松铺厚度小于45cm，上路堤每层松铺厚度小于35cm，每层填料分两次填筑，先填筑粗颗粒石料，厚松铺厚度3/4，用推土机将粗粒层摊平稳压一遍，在填筑一层石屑或石渣，厚松铺厚度1/4，其用量占粗石料15％～20％，予以填满大粒径料之间缝隙，采用大吨位推土机整平摊料；
27.所述分层碾压包括：先压两侧后压中间，压实路线纵向互相平行，稳定后用加大吨位的压路机复压6～8遍。
28.更进一步的，所述边坡码砌中，每级路堤边坡采用台阶式码砌，码砌方式为：
29.当路基边坡坡率为1:1.3，台阶宽度为26cm，高度为20cm；
30.当路基边坡坡率为1:1.5，台阶宽度为30cm，高度为20cm；
31.当路基边坡坡率为1:1.75，台阶宽度为35cm，高度为20cm。
32.进一步的，在步骤700中，所述边坡工程包括：
33.路堤高度》8m时，边坡采用路堤拱型骨架撒播草边坡防护，中间护道采用m7.5浆砌石或预制块铺砌，并预留种树位置，路堤高度≤8m时，采用边坡撒播草防护；
34.填石路堤边坡采用码砌防护，填石路堤高度与码砌厚度的关系为：路基高度小于5m时，厚度≥1m；路基高度≥5m、≤12m时，厚度≥1.5m；路基高度≥12m时，厚度≥2m；当有景观要求时，可考虑绿化防护设计；码砌石块最小尺寸不小于300mm；
35.路基地表排水以尽量减少对原有水系干扰为原则进行，路基排水有边沟、截水沟、排水沟、急流槽；路基地下排水有盲沟、渗沟、检查井等地下排水设施。
36.进一步的，在步骤800中，所述路基沉降观测的监控频率为：
37.监控频率，路堤填筑过程应在每填筑一层土之前观测一次，路堤填筑停滞期较短，一个星期观测一次，停滞期较长，半个月观测一次；路堤填筑到路槽设计标高至铺路面这段
期间，每半个月或一个月观测一次；路面铺筑以后，每3个月观测一次；当遇到暴雨时，以上检测频率加密。
38.进一步的，在步骤800之后还包括步骤900，辅助措施，其包括设置路堤边沟，盲沟、渗沟、管式渗沟、截水管式渗沟。
39.10.根据权利要求8所述的高填方路基填筑施工方法，其特征在于，路堤边沟与路基两侧的桥涵进出或路堑边沟相连，路堤边沟采用浆砌矩形边沟，与农田排灌沟渠发生冲突时，改移沟渠，并与排水沟或涵洞出水口顺接；边沟纵坡不小于0.3％，出水口间距不超过300m；
40.在路基的挖填方过渡段设置横向碎石盲沟，在边坡岩体裂隙水发育路段设置纵向碎石盲沟，在泉眼出露点设置盲沟、渗沟引排地下水，在地下水丰富路段设置盲沟、渗沟管式渗沟、截水管式渗沟；
41.填方完成后的最终场地仍位于山体一侧时，设置排水设施，除了在地层设置碎石垫层外，在每个回填层表面设置碎石盲沟，盲沟一端和原山体相接，接通原山体汇水通道，在出口部分设置反滤层。
42.与现有技术相比，本技术提供的高填方路基填筑施工方法，采用填石路堤为地基，路堤铺设土工格栅，补强路基及组合式排水体系等，提高了山区公路高填方路堤的安全和稳定性。其中，填石路堤的填料，主要来源于大量的石质挖方和隧道弃方，其最好应用于路堤施工的基础部位。采用填石路堤，一方面可以起到加固路堤的作用保证路堤的稳定性，另一方面可以有利于解决地下水的问题。高填方路堤的沉降观测，可以发现其在施工中具体的沉降指标，指导下一步施工，同时也可以及早的发现隐患，避免通车后出现严重的质量事故，沉降观测点要求根据实际情况布置在路中心、两侧路肩处，每填筑一层观测一次，如果两次填筑间隔较长，则每3d至少观测一次。在施工中高填方路堤的工程中，还进行补偿压实，现场通过采用冲击压实进行补偿压实，加速路堤的沉降速率，提高路堤的整体性，减少工后的沉降。土工格栅在高填方路基施工过程中的应用，能够使路堤受力更加均匀，增强路堤的承载力，并且具有极强的抗拉能力，不易被破坏，有助于稳定整体路基。高填路堤通过路基基底处理、地下、地面排水、路堤填石、路基补强及相应的辅助措施的应用，可保证工程质，无路基下沉、边坡滑动、开裂等问题，有效防止了高填方路基的不均匀沉降，路基固结率到达99％以上，路基沉降基本完成。因差异沉降而产生的路面病害如路面开裂、下沉、塌陷等现象得到有效控制，使山区公路养护维修成本大幅降低，路用寿命得以延长，能欧收到较好的质量效益，同时可以显著增强高填方路堤及填挖交界处强度以控制沉降，就地取材，还节约了大量的材料和人工，可取得显著经济和社会效益。
附图说明
43.为了更清楚地说明本技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
44.图1为本技术实施例所提供的高填方路基填筑施工的结构示意图；
45.图2为本技术实施例所提供的横向填挖交界路基处理的结构示意图；
46.图3为本技术实施例所提供的路堤设置土工格栅的结构示意图；
47.图4为本技术实施例所提供的高填方路基的沉降监测断面示意图一；
48.图5为本技术实施例所提供的高填方路基的沉降监测断面示意图二；
49.图6为本技术实施例所提供的路基填方压实度曲线图；
50.图7为本技术实施例所提供的路基填方沉降曲线图。
51.附图标记：
52.100-高填方路基；11-土工格栅；12-碎石盲沟；21-过渡段；22-表层土；30-填石路堤；51-路面结构层；52-路床顶面；53-上路床回填砂性土；61-位移观测标志；70-地面线。
具体实施方式
53.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
54.因此，以下对在附图中提供的本技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
55.下面结合附图，对本技术的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
56.如图1至7所示，本技术实施例提供了一种高填方路基填筑施工方法，包括：
57.步骤100，施工前准备工作；其中，包括：
58.1、先根据设计文件进行现场调查与核对，依照设计图，对中桩高程、横断面、中线、导线进行放样、复测，从而确定中桩断面，公路用地界；
59.2、调查工程范围内的环境情况，包括地质情况、水文情况以及排水情况，调查整个工程范围内部的公用管线以及构筑物情况。调查施工沿线附近，能够取土的地点，可供排水的涵管和沟渠以及交通运输线路等其它情况；
60.3、做好现场清理工作，将路基范围内的树木、垃圾清理干净，树根挖除、填埋夯实。进一步的，为了更好的保证路堤的稳定性与强度，可以对填料进行抽样实验，包括材料指数、颗粒大小、含水量、密度、强度等试验。
61.4、如果有地下水等影响到路基的稳定性，则采用引流、拦截、填筑砂砾、碎石、片石等方式做好防渗、排水等工作。
62.步骤200，填前路基地基压实处理工作；
63.1、原场地回填范围内的杂草、灌木、树木、腐殖土、水塘和沼泽土等均清楚干净，厚度以见到原状土为止，一般厚度在30cm左右；
64.2、路基基地要达到、密实、均匀等压实要求，通过采用换填料、掺石灰、晾晒等处理措施实现前述压实要求；并且，路拱横坡需要与基地顶面横坡保持一致，如果基底土质是松散土或耕作土，需要进行碾压处理，如果是腐殖土，需要清理，保证基地压实度超过85％，与此同时，做好排水处理，尤其是雨季，要加强排水处理；对清表地基仍较弱的区域通过采取
挖除换填、碾压和低能级强夯等措施进行进一步压实处理，使基底承载力达到标准要求。如原地面位于原来的汇水带内，在原地基处理完成后，铺垫一层1m左右的透水性材料，以便排除原地表径流。
65.其中，2.1、对于不良地基的处理主要分为以下情况：
66.第一，山坳水田处不良地基处理：山坳水田段，地表土质湿软，在填筑前，先进行开沟、拦截、引排地表水和地下水，疏干和晾晒后进行填前压实及路堤填筑。对于引排有困难路段应增设积水坑，并定期将积水坑内水抽取，使之有良好的地基施工场地。最后进行填筑前压实或换填。视现场地质水文情况，采取如下处理措施，如图2所示：
67.1、采用碎石盲沟12或渗沟排水。对有泉眼或地下水比较丰富的路段设置碎石盲沟12或渗沟。现场结合地形、水文地质情况，调整碎石盲沟12或渗沟的布设位置。对地势较为平坦、排水有困难的在施工期间采取强制排水措施，必要时可增设线外排水设施；
68.2、根据路基稳定和工后沉降情况采用换填透水性材料或设砂垫层处理，换填深度控制在3m以内，局部小范围区域换填深度可加深处理。
69.3、砂垫层处理。
70.第二，水塘地段不良地基处理：路基经过水塘地段，采用围堰、抽水、清淤、换填等方式进行处理，路基坡面铺砌或码砌边坡至正常水位以上0.5m。
71.第三，废弃地段不良地基处理：先挖除杂填土或作处理后回填合格的路基填料。
72.第四，当为低填路堤时，对不良地基的处理深度不应小于重型汽车荷载作用的工作区深度。
73.2.2、对于陡、斜坡路堤和填挖交界的处理主要分为以下情况：
74.第一，对于陡、斜坡路堤及半填半挖之填方区路堤：当路堤不稳定或半填半挖的填方区域为软弱地基时，采用换填、加强碾压、加筋或挡土墙等措施强化处理。
75.第二，由于填挖交界处结合部的土质，密实度不同，可能还存在地下水，如处理不当，则会导致路基沉陷不均，路面变形开裂，甚至会造成路基失稳的情况，针对此，对填挖交界处应达到如下要求：
76.1、对于纵、横向填挖交界处、天然地面横坡陡于1:5的，在原地表开挖成向内倾斜4％的反向台阶，台阶宽度≮2.0m，高填方路段台阶宽度≮3.0m，并对台阶进行填筑压实，达到规范要求的压实度，保证填挖交界面有良好结合；其中，对石方路段填挖交界处，由于沉降差异明显，所以开挖台阶应注意从填方至挖方的刚柔缓和过渡，避免产生纵、横向路面裂缝；在填挖的交界处视地下水或地面水情况，设置纵、横向盲沟，或在路基填挖交界面填筑一层透水性材料，以利路基内的水排出。
77.2、如图1至图3所示，填方和挖方结合部的纵向在挖方段内设置过渡段21，过渡段21长10m，当地面线70纵向或横向坡度陡于1:2.5且填方边坡高度大于8m时，应根据需要在距路面150cm处自下而上铺设一至两层间距30cm的土工格栅11，优选土工格栅11采用三向土工格栅。
78.表1、土工格栅性能指标表
[0079][0080]
表2、高填路堤铺设土工格栅工程数量表
[0081][0082]
3、对于横向半填半挖的路段，当地面线70或横向坡度i陡于1:2.5且填方边坡高度大于8m时，在距路面150cm处自下而上铺设一至两层间距30cm的土工格栅11，土工格栅11采用整体冲孔拉伸成型的生产工艺，幅宽≮5m。
[0083]
4、半填半挖路段挖方区为土质或软质岩石时，对挖方区路床范围不符合要求的土质或软质岩石进行超挖换填或改良处治；填方区采用渗水性较好的材料填筑，必要时，可在填挖交界结合部路床范围铺设土工格栅11。当挖方区为硬质岩石时，填方区采用填石路堤30。
[0084]
2.3、高填路基的情况：
[0085]
1、公路路堤边坡高度≥20m路段，在距离路面2m以下设置两层土工格栅11，可分别设置于在距离路面2m以下2m及2.3m处；
[0086]
2、高填路堤填料优先采用工程力学性质好的填料填筑，当有可利用的挖石方时，采用填石路堤30。
[0087]
3、对填方边坡高度≥20m的高路堤，采用大吨位的压路机对路基进行补强，使路堤填土得到最大的密实度，提高路堤整体性和强度。
[0088]
步骤300，路基填方；
[0089]
第一，在正式进行路基填方前，先进行试验段施工。选择长度≥200m断面形式，地质条件等具有代表性强路段进行，从而确定最佳的设备类型与组合方式、松铺厚度、碾压速度以及碾压遍数等。
[0090]
第二，挖台阶处理。进行土方回填时，与原山体交接处进行挖台阶处理，稳定斜坡上，地面横坡为1:5～1:2.5的土质地段，如图1所示，先清楚表层土22(水田段厚0.3m，一般路段厚0.2m)后，再挖台阶，台阶宽度≥2m，阶面向内倾斜4％。对地面横坡为1:5～1:2.5且基岩面上覆盖层较薄的石方地段，先清除覆盖层后再挖台阶，当基岩面覆盖较厚且稳定时，可予保留。
[0091]
第三，填方路基优先选用级配较好的砾类土、砂类土等粗粒土作为填料，路床填料最大粒径小于100mm，路基填方的最大粒径小于150mm，注意，该路堤填料最大粒径150mm的
规定，不适用于填塞路堤和土石路堤。如图2和图3所示，路床顶面52上方为路面结构层51，路床顶面52以下1.5m必须采用工程力学性质良好的土质填筑，为上路床回填砂性土53。沿线路基正常路段挖方可用做路堤填筑料。当为欠方且高液限土的cbr≥3时，经添加5％石灰搅拌处置后，才能作为路堤填料，并优先用于路堤填土高度≤8m的路堤段。当公路路基换填透水性材料时，采用级配良好的砂、砾石、片石、片碎石等透水性材料或强度较高的砂土，且物理限制达到指标要求。
[0092]
步骤400，填石路基；
[0093]
一，由于石质路段通常采用爆破法施工，爆破后大小石块混杂，且部分风化岩石易风化为石屑、石粉，使石块、石屑及石粉混杂，不利于填筑路堤，故在利用石渣填筑路堤时，对较大石块进行解小处理，以控制压实质量。
[0094]
二，在填筑路堤过程中严格控制填料的粒径，对超粒径的石块要进行二衬解小，不能解小的不得用于路基填筑。对于路堑石方作为路堤填方利用石料的开采，尽可能采用密集深孔毫秒微差爆破技术，可以实现爆岩块度80％在20～30cm之间。
[0095]
三，路床范围内应填筑合格土，并分层压实。填石料顶面应无明显孔隙、空洞。填石路堤30最后一层的顶面应设过渡层，过渡层厚度不大于400mm，过渡层碎石石料粒径小于150mm，其中小于5mm的细料含量不小于30％。
[0096]
四，填石路堤30边坡坡面选用30cm的石块进行码砌。
[0097]
五，填石路基施工工艺及方案为：施工准备
→
测量放样
→
石料检测合格运料
→
堆料
→
摊铺整平
→
剔除或解小超粒径填料、补充细料、人工找平
→
碾压施工
→
质量检查控制
→
对不合格路段进行整改
→
达到要求后再进行下层填筑，否则调整施工参数重新碾压。
[0098]
六，填石路堤按不同强度的石料，分别采用不同的填筑层厚度和压实控制标准。填石路堤30的压实质量标准用孔隙率作为控制指标，并符合以下表3至表5的技术要求。
[0099]
表3、硬质石料压实质量控制标准
[0100][0101][0102]
表4、中硬石料压实质量控制标准
[0103][0104]
表5、软质石料压实质量控制标准
[0105][0106]
此外，当采用孔隙率作为压实质量的控制指标有困难时，填石路堤30的压实质量也可以用压实沉降差进行控制。若采用压实沉降差进行控制，建议对压实沉降差检测采用如下标准要求：压实沉降差为采用施工碾压时的重型振动压路机(20t以上)按规定碾压参数(强振，4km/h以下速度)碾压两遍后各测点的高程差。压实沉降差平均值不大于5mm，标准差不大于3mm。填石路堤30的压实质量标准：采用压实沉降差、孔隙率作为控制指标，孔隙率的检测应采用水袋法进行。填石路堤30的压实质量应采用施工(压实功率、碾压速度、压实遍数、铺筑层厚等)与压实质量检测联合控制。
[0107]
填石路基施工工序如下：
[0108]
第一，试验段，选择能代表整改施工段特点的地段做试验段，试验段长度不少于100m，面积大于4000m2，通过试验路段确定经济合理的填筑厚度、碾压遍数等参数。
[0109]
第二，基底处理，为保证地基的平整度与强度的均匀性和承载力要求，清除地表的飘石、素填土和亚粘土层至碎块状强分化岩层。飘石选择另处堆放，解小后用作路堤填料。地基横坡陡于1：5的地段，应将地面挖成宽度不小于2.0m的台阶，高填方路基100为保证路基稳定和便于施工需要开挖大台阶。清表及挖台阶后的地基，采用振动压路机碾压，使地基压实度达到标准要求。
[0110]
第三，边坡码砌，路堤边坡防护采用块石码砌，码砌厚度为2m，采用“先填筑后码砌”的工艺方式。每级路堤边坡采用台阶式码砌，具体码砌方式为：
[0111]
当路基边坡坡率为1:1.3，台阶宽度为26cm，高度为20cm；
[0112]
当路基边坡坡率为1:1.5，台阶宽度为30cm，高度为20cm；
[0113]
当路基边坡坡率为1:1.75，台阶宽度为35cm，高度为20cm；
[0114]
填石路堤30边坡采用码砌防护，边坡码砌所用石料要采用强度较大、不易风化、遇水不易崩解的石料。严禁将强风化的石料用于路基边坡施工。同时，采用大块石料与中等块度的石料交错咬码，严禁采用层铺法和细石填隙砌筑。填石路基的边坡码砌施工时，将石料逐个码砌，大面朝下，放置平稳。石料尽量紧贴路基填筑体，相互之间紧密接触，互相咬扣，无明显落空、松动现象。码砌石块间的承力接触面稍向内倾斜，形成较为稳定的内倾结构，严禁通缝、叠砌和贴砌，尽量使坡面平整。
[0115]
第四，分层填筑，路堤采用逐层填筑，下路堤每层松铺厚度小于45cm，上路堤每层松铺厚度小于35cm。每层填料分两次填筑，先填筑粗颗粒石料，厚约松铺厚度3/4。用推土机将粗粒层摊平稳压一遍，在填筑一层石屑或石渣，厚约松铺厚度1/4，其用量约占粗石料15％～20％，予以填满大粒径料之间缝隙，摊铺层面应相对平顺，利于碾压。另外通过后密实的细粒层可以起到一定的阻水作用，减少施工期雨水的下渗。采用大吨位推土机整平摊料，整平过程中要将粗细填料混合均匀，加强填料颗粒的相互挤压，使其有较好的平整度，避免有明显的坑槽、低洼或凸起的石块。
[0116]
第五，分层碾压，整平后的路堤适当洒水，以利于碾压时石块移动、嵌缩。压实时，先压两侧(即靠路肩部分)后压中间，压实路线对于轮碾应纵向互相平行，选择稳定的测点，便于施工中观测。稳定后再用加大吨位的压路机复压6～8遍，加大吨位的压路机主要参考技术指标如下：额定功率220kw，激振力590/450kn，最大总作用力810kn。复压时横向重叠40～50cm，纵向重叠100～150cm，做到无漏压、无死角。施工过程中的路堤压实度主要以沉降差法控制，碾压至沉降差达到标准要求。
[0117]
填石路基质量检测，包括以下方面：
[0118]
第一，松铺厚度，为检验松铺厚度，需布设测量观测点，沿路线纵向每隔20m设一断面，在每一断面上，由中心向两侧各1.5m开始，每隔6～8m设一个测量观测点。各观测点用红漆标出，位置应与下面一层位置相应测点相同。碾压前用水准仪测出测点的高程，此数值与下面一层相应位置处的高程之差，即为本层实测松铺厚度。松铺厚度以试验路段确定的填筑厚度为检测依据。
[0119]
第二，表观质量检测，碾压后路基表面必须密实、无松动、无轮迹、无坑洼，石块嵌挤密实无松动用镐刨不动，需用撬棍撬才能松动为度。特别注意路基边角部分要碾压充分。
[0120]
第三，压实质量检测，填石路堤30的压实质量检测可采用沉降差法检测控制，应通过孔隙率(采用水袋法)验证，以确定下沉量与压实度之间的关系。压实沉降差法作压实度检测时，碾压遍数不少于8遍，在第六遍结束后，即按下述要求布设铁球，并进行第七遍压实。第七遍结束后，即测各铁球标高，并实施第八遍压实。结束后，再次测各球标高，两次标高差则为压实沉降差，并计算沉降平均值和均方差。与规定平均值和均方差比较，符合要求，即碾压结束。若不符合要求，则再全面碾压，再按上述方法测量压实沉降差，直至最后一遍与前一遍压实沉降差符合要求为主。在任何情况下沉降差平均值应小于5mm，标准差小于3mm。每个测点代表的面积不应大于100m2.检测频度每2000m2检测至少12点，在压实面积不足200m2时，至少检测4点。
[0121]
铁球要求与布设规定为：铁球(或厚10mm
×
d100mm以上铁板，中间嵌10mm半圆钉)直径大于100mm，铁球布设：距路基边缘不大于2m，纵横向间距不大于10m，成梅花形布设。每一填方施工段，应在适当位置设固定水准点一处以作测压沉降之用。
[0122]
填石路堤30的施工质量主要由施工工序配合质量检测进行控制。在各个施工工序中，特别是对填料的最大粒径、压实层厚、碾压遍数、压实沉降差等，必须严格按规定要求进行控制。在施工中，技术人员要详细记录每层填石料的压实层厚、压实遍数、粒径。供经理工程师随时查证。每一层完成后，一定要进行中间检查，对不合格路段，要进行返工，确保质量检查合格后再进行下一层的施工。
[0123]
填石路基地表水平位移及深层土体水平位移监测：
[0124]
路堤整体稳定性监控应根据实际情况，选择最不利断面桩号，在其路基横断面方向埋深沉降盘和测斜管，用于检测水平和垂直位移，以及时了解路堤稳定状态。监控期以填土土体侧向位移收敛并趋于稳定为止。沉降盘用于观测地表以下土体沉降总量，测斜管用于观测地基各层位土体位移量，用于稳定监测和了解土体各层侧向变位以及附加应力增加过程中变位发展情况。
[0125]
步骤500，路基补强压实：
[0126]
如图6所示，对填方边坡高度≥20m的高路堤和半填半挖填方边坡高度大于8m的路
堤，应采用冲击碾压或加大吨位压路机进行碾压补强。步骤如下：
[0127]
第一、冲击碾压处理，路堤补压原则上每填高约2m，冲击碾压20遍，直至路床顶面52以下30cm，以有效增大路床的整体强度和减少路床的弯沉值，延长路面使用寿命。冲击压路机冲碾路基时应大面积的进行，长度至少大于100m，以便于压路机冲击时提高行使速度，增加激振效果。当填方段长度小于100m时，加大吨位的压路机碾压补强压实。
[0128]
第二、加大吨位的压路机碾压法处理，普通压路机碾压完成后，采用加大吨位的压路机进行碾压整平处理。加大吨位的压路机主要技术指标如下：额定功率220kw，激振力590/450kn，最大总作用力810kn。
[0129]
第三，强夯，每填高约5m，采用强夯进行加固处理，每一次的单击夯击能不小于2000kn
·
m，检验质量以压实度控制。夯点的夯击次数，按现场试夯得到的夯击次数和夯沉量关系曲线确定，且应同时满足下列条件：a、最后两击的平均夯沉量不大于50mm，当单击夯击能量较大时不大于100mm；b、夯坑周围地面不应发生过大的隆起；c、不因夯坑过深而发生起锤困难。再有，夯击遍数应根据地基土的性质确定，可采用2～3遍，最后再以低能量夯击一遍。必要时夯击遍数可适当增加。两遍夯击之间应用一定的时间间隔。间隔时间取决于土中超静孔隙水压力的消散时间。当缺少实测资料时，可根据地基土的渗透性确定，对于渗透性较差的路堤的间隔时间，应不少于3～4周；对于渗透性好的路堤可连续夯击。路堤与桥台、横向构造物(涵洞、通道)连接处应设置过渡段21。过渡段21路基压实度不小于96％，并应做好填料、地基处理、台背防排水系统等。在进行强夯时，需要注意夯锤的击落点需要通过准确的测量来确定，并且对路基要进行分层夯实，不同的填料层的夯击次数以及力度是不同的，在路基填筑到最后一层时，必须确保强夯的下陷深度低于2cm。
[0130]
步骤600，土石混填；
[0131]
填方路基属于土石混合料，石料强度超过20mpa，要求最大石块粒径不大于2/3压实度，若石料强度低于15mpa，要求最大石料粒径不大于压实厚度。填料粒径与最小强度达到标准要求，利用块石土、片石、卵石等土石混合料填筑的路基。必须分层填筑，分层压实，填筑厚度需要结合机械规格与类型，不超过30cm。选择灌砂法检测路堤压实度。
[0132]
步骤700，边坡工程；
[0133]
路基支挡、防护根据当地气候、水文、地形、地质条件及筑路材料情况，按工程防护与植物防护相结合的原则进行路基病害防治，保证路基稳定，有条件的路段尽可能采用植物防护，以最大限度地恢复自然生态环境。根据边坡稳定情况和周围环境确定边坡坡面防护形式，稳定性差的边坡设置支挡加固工程。
[0134]
1、路堤高度》8m时，边坡采用路堤拱型骨架撒播草(植灌)边坡防护，中间护道采用m7.5浆砌石或预制块铺砌，并预留种树位置。路堤高度≤8m时，采用边坡撒播草(植灌)防护。
[0135]
2、填石路堤30边坡采用码砌防护，填石路堤30高度与码砌厚度的关系为：路基高度小于5m时，厚度≥1m；路基高度≥5m、≤12m时，厚度≥1.5m；路基高度≥12m时，厚度≥2m。当有景观要求时，可考虑绿化防护设计。码砌石块最小尺寸不小于300mm。
[0136]
3、路基地表排水以尽量减少对原有水系干扰为原则进行，路基排水有边沟、截水沟、排水沟、急流槽；路基地下排水有盲沟、渗沟、检查井等地下排水设施。盲沟和渗沟用于降低地下水位或排除路基范围内地下水回渗水。
[0137]
步骤800，路基沉降观测；
[0138]
对于边坡高度超过20m的路堤或地面斜坡率陡于1:2.5的路堤，以及半填半挖路堤、挡土墙路段，地基对路堤存在稳定隐患的路堤，需要进行稳定性监控，其监控频率及周期安排如下：
[0139]
1、监控频率，路堤填筑过程应在每填筑一层土之前观测一次。路堤填筑停滞期较短，一个星期观测一次，停滞期较长，半个月观测一次；路堤填筑到路槽设计标高至铺路面这段期间，每半个月或一个月(视路堤稳定情况酌情确定)观测一次；路面铺筑以后，每3个月观测一次。当遇到暴雨时，以上检测频率加密。
[0140]
2、监控周期，为了保证路基施工和运营的路基稳定性，监控时间安排为：路基填筑至通车2年。
[0141]
如图7所示，沉降量是评价工程质量的重要指标，在高填方路基100填筑施工中，检测路基沉降量可有效把控施工质量，获得路基自然沉降具体程度，可作为施工质量控制的基础理论根据，以保证路基在使用中质量稳定和可靠。高填方路基100沉降量检测涉及3部分，分别为高填方路基100自身冲击力、路基填方自身重力及受到外力等引起的沉降量、高填方路堤水平方向移动距离，如图4和图5所示，图中位移观测标志61。
[0142]
步骤900，辅助措施；
[0143]
1、路堤边沟，根据路堤排水需要设置边沟，与路基两侧的桥涵进出或路堑边沟相连，路堤边沟从外观形态、减少占地的角度拟采用浆砌矩形边沟，根据汇水面积确定尺寸一般为40cm
×
50cm、40cm
×
60cm。与农田排灌沟渠发生冲突时，应改移沟渠，并与排水沟或涵洞出水口顺接，以确保公路排水设施与当地农业灌溉设施畅通。边沟纵坡不宜小于0.3％，出水口间距不宜超过300m。
[0144]
2，盲沟、渗沟、管式渗沟、截水管式渗沟等，在路基地下水位较高的挖填方过渡段21设置横向碎石盲沟，用于截断挖方段路基的纵坡渗水；在边坡岩体裂隙水发育路段设置纵向碎石盲沟，用于截断边坡的横向渗水，同时在泉眼出露点设置盲沟、渗沟引排地下水，且在地下水丰富路段设置盲沟、渗沟管式渗沟、截水管式渗沟等措施，把地下水位降低并引排出路基，以保证路基的稳定。
[0145]
3，填方完成后的最终场地仍位于山体一侧时，应注意设置排水设施。除了在地层设置碎石垫层外，在每个回填层表面设置碎石盲沟，盲沟宽度和高度设置时应考虑所属地区的降雨量和山体的汇水量，盲沟一端应和原山体相接，接通原山体汇水通道，在出口部分设置反滤层。
[0146]
本技术提供的高填方路基填筑施工方法，采用填石路堤为地基，路堤铺设土工格栅，补强路基及组合式排水体系等，提高了山区公路高填方路堤的安全和稳定性。其中，填石路堤是一种较好的路堤结构形式，填石路堤的填料，主要来源于大量的石质挖方和隧道弃方，其最好应用于路堤施工的基础部位。采用填石路堤，一方面可以起到加固路堤的作用保证路堤的稳定性，另一方面可以有利于解决地下水的问题。还对软基进行着重处理。还包括高填方路堤的沉降观测，沉降观测对于高填方路堤施工具有重要的意义，一则可以发现其在施工中具体的沉降指标，指导下一步施工，同时也可以及早的发现隐患，避免通车后出现严重的质量事故，沉降观测点要求根据实际情况布置在路中心、两侧路肩处，每填筑一层观测一次，如果两次填筑间隔较长，则每3d至少观测一次。在施工中高填方路堤的工程中，
还进行补偿压实，现场通过采用冲击压实进行补偿压实，加速路堤的沉降速率，提高路堤的整体性，减少工后的沉降。土工格栅在高填方路基施工过程中的应用，能够使路堤受力更加均匀，增强路堤的承载力，并且具有极强的抗拉能力，不易被破坏，有助于稳定整体路基。
[0147]
高填路堤通过路基基底处理、地下、地面排水、路堤填石、路基补强及相应的辅助措施的应用，可保证工程质，无路基下沉、边坡滑动、开裂等问题，有效防止了高填方路基的不均匀沉降，路基固结率到达99％以上，路基沉降基本完成。因差异沉降而产生的路面病害如路面开裂、下沉、塌陷等现象得到有效控制，使山区公路养护维修成本大幅降低，路用寿命得以延长，能够收到较好的质量效益，同时可以显著增强高填方路堤及填挖交界处强度以控制沉降，就地取材，还节约了大量的材料和人工，可取得显著经济和社会效益。
[0148]
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本技术的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本技术进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例技术方案的范围。

技术特征：
1.一种高填方路基填筑施工方法，其特征在于，包括：步骤100，施工前准备工作；步骤200，填前路基地基压实处理工作；其中，包括：在填挖交界处，采用开挖反向台阶，台阶填筑压实；对于沉降差异明显处，采用从填方至挖方刚柔缓和过渡处理，在填挖交界处设置纵、横向盲沟，或填筑透水性材料处理；填方和挖方结合部的纵向在挖方段内设置过渡段，在过渡段铺设土工格栅处理；步骤300，路基填方；步骤400，填石路基，包括基底处理、边坡码砌、分层填筑、分层碾压；步骤500，路基补强压实，对填方边坡高度≥20m的高路堤和半填半挖填方边坡高度大于8m的路堤，采用冲击碾压或加大吨位压路机进行碾压补强；步骤600，土石混填；步骤700，边坡工程，边坡设置支挡加固工程；步骤800，路基沉降观测，对于边坡高度超过20m的路堤或地面斜坡率陡于1:2.5的路堤，以及半填半挖路堤、挡土墙路段，地基对路堤存在稳定隐患的路堤，进行稳定性监控。2.根据权利要求1所述的高填方路基填筑施工方法，其特征在于，在步骤200中，铺设土工格栅处理包括：填方和挖方结合部的纵向在挖方段内设置过渡段，过渡段长10m，当地面线纵向或横向坡度陡于1:2.5且填方边坡高度大于8m时，在距路面150cm处自下而上铺设一至两层间距30cm的土工格栅；土工格栅采用整体冲孔拉伸成型的生产工艺，幅宽≮5m；半填半挖路段挖方区为土质或软质岩石时，在填挖交界结合部路床范围铺设土工格栅。3.根据权利要求2所述的高填方路基填筑施工方法，其特征在于，所述铺设土工格栅处理还包括：公路路堤边坡高度≥20m路段，在距离路面2m以下设置两层土工格栅，分别设置于在距离路面2m以下的2m及2.3m处；对填方边坡高度≥20m的高路堤，采用大吨位的压路机对路基进行补强。4.根据权利要求1所述的高填方路基填筑施工方法，其特征在于，所述步骤200中，还包括对于不良地基的处理，包括：对于山坳水田处不良地基处理：山坳水田段，地表土质湿软，在填筑前，先进行开沟、拦截、引排地表水和地下水，疏干和晾晒后进行填前压实及路堤填筑；对于引排有困难路段增设积水坑，并定期将积水坑内水抽取，最后进行填筑前压实或换填；对有泉眼或地下水比较丰富的路段设置碎石盲沟或渗沟；采用换填透水性材料或设砂垫层处理以及砂垫层处理，换填深度控制在3m以内，局部小范围区域换填深度可加深处理；对于水塘地段不良地基处理：路基经过水塘地段，采用围堰、抽水、清淤和/或换填方式处理，路基坡面铺砌或码砌边坡至正常水位以上0.5m；对于废弃地段不良地基处理：先挖除杂填土或作处理后回填合格的路基填料。5.根据权利要求1所述的高填方路基填筑施工方法，其特征在于，在步骤400中，所述基底处理包括：清除地表的飘石、素填土和亚粘土层至碎块状强分化岩层，飘石解小后用作路堤填料，地基横坡陡于1：5的地段，将地面挖成宽度不小于2.0m的台阶，清表及挖台阶后的
地基采用振动压路机碾压；所述边坡码砌包括：路堤边坡防护采用块石码砌，采用“先填筑后码砌”的工艺方式，填石路堤边坡采用码砌防护；所述分层填筑包括：路堤采用逐层填筑，下路堤每层松铺厚度小于45cm，上路堤每层松铺厚度小于35cm，每层填料分两次填筑，先填筑粗颗粒石料，厚松铺厚度3/4，用推土机将粗粒层摊平稳压一遍，在填筑一层石屑或石渣，厚松铺厚度1/4，其用量占粗石料15％～20％，予以填满大粒径料之间缝隙，采用大吨位推土机整平摊料；所述分层碾压包括：先压两侧后压中间，压实路线纵向互相平行，稳定后用加大吨位的压路机复压6～8遍。6.根据权利要求5所述的高填方路基填筑施工方法，其特征在于，所述边坡码砌中，每级路堤边坡采用台阶式码砌，码砌方式为：当路基边坡坡率为1:1.3，台阶宽度为26cm，高度为20cm；当路基边坡坡率为1:1.5，台阶宽度为30cm，高度为20cm；当路基边坡坡率为1:1.75，台阶宽度为35cm，高度为20cm。7.根据权利要求1所述的高填方路基填筑施工方法，其特征在于，在步骤700中，所述边坡工程包括：路堤高度>8m时，边坡采用路堤拱型骨架撒播草边坡防护，中间护道采用m7.5浆砌石或预制块铺砌，并预留种树位置，路堤高度≤8m时，采用边坡撒播草防护；填石路堤边坡采用码砌防护，填石路堤高度与码砌厚度的关系为：路基高度小于5m时，厚度≥1m；路基高度≥5m、≤12m时，厚度≥1.5m；路基高度≥12m时，厚度≥2m；当有景观要求时，可考虑绿化防护设计；码砌石块最小尺寸不小于300mm；路基地表排水以尽量减少对原有水系干扰为原则进行，路基排水有边沟、截水沟、排水沟、急流槽；路基地下排水有盲沟、渗沟、检查井等地下排水设施。8.根据权利要求1所述的高填方路基填筑施工方法，其特征在于，在步骤800中，所述路基沉降观测的监控频率为：监控频率，路堤填筑过程应在每填筑一层土之前观测一次，路堤填筑停滞期较短，一个星期观测一次，停滞期较长，半个月观测一次；路堤填筑到路槽设计标高至铺路面这段期间，每半个月或一个月观测一次；路面铺筑以后，每3个月观测一次；当遇到暴雨时，以上检测频率加密。9.根据权利要求1所述的高填方路基填筑施工方法，其特征在于，在步骤800之后还包括步骤900，辅助措施，其包括设置路堤边沟，盲沟、渗沟、管式渗沟、截水管式渗沟。10.根据权利要求8所述的高填方路基填筑施工方法，其特征在于，路堤边沟与路基两侧的桥涵进出或路堑边沟相连，路堤边沟采用浆砌矩形边沟，与农田排灌沟渠发生冲突时，改移沟渠，并与排水沟或涵洞出水口顺接；边沟纵坡不小于0.3％，出水口间距不超过300m；在路基的挖填方过渡段设置横向碎石盲沟，在边坡岩体裂隙水发育路段设置纵向碎石盲沟，在泉眼出露点设置盲沟、渗沟引排地下水，在地下水丰富路段设置盲沟、渗沟管式渗沟、截水管式渗沟；填方完成后的最终场地仍位于山体一侧时，设置排水设施，除了在地层设置碎石垫层外，在每个回填层表面设置碎石盲沟，盲沟一端和原山体相接，接通原山体汇水通道，在出
口部分设置反滤层。

技术总结
本申请涉及道路施工技术领域，尤其涉及一种山区公路高填方路基填筑施工方法。包括施工前准备工作；填前路基基地压实处理工作；路基填方；填石路基，包括基底处理、边坡码砌、分层填筑、分层碾压；路基补强压实，对填方边坡高度≥20m的高路堤和半填半挖填方边坡高度大于8m的路堤，采用冲击碾压或加大吨位压路机进行碾压补强；土石混填；边坡工程，边坡设置支挡加固工程；路基沉降观测，对于边坡高度超过20m的路堤或地面斜坡率陡于1:2.5的路堤，以及半填半挖路堤、挡土墙路段，地基对路堤存在稳定隐患的路堤，进行稳定性监控。该方法提高了山区公路高填方路堤的安全和稳定性。路高填方路堤的安全和稳定性。路高填方路堤的安全和稳定性。


技术研发人员：王明江 冉明 张朝元 林石泉 马骁骏 王欢 喻拓 方志纯 郭航燕 张晋磊 李爱珍 李裕峰
受保护的技术使用者：新疆北新路桥集团股份有限公司
技术研发日：2023.05.08
技术公布日：2023/7/7