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浅谈高填土路基的质量监控
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摘要：本文论述了高填方路基施工中所需控制的各个环节，及填方中的地下水的排引对高填方路基施工的建议。（参考《建筑中文网》）
1、前言
高速公路作为社会现代文明的产物，对我国的经济发展和社会生活起到了具大的推动作用，因其全封闭、全立交的特点，为满足快速、安全、经济、舒适等社会发展需要，而得到迅速发展，在山区修建高速公路也很普遍，高填深挖路基逐渐增多，如何控制好高填土路基的施工质量，就显得尤为重要。
笔者在西南省份山岭区某高速公路担任施工监理任务时，是一段山岭沟谷地形，自然坡较陡，雨季长，雨量大，山体地下水丰富，路基施工难度较大。本文主要针对此段高填土路基施工监控谈几点粗浅看法。
2、高填土路基的主要病害
路基是路面的基础，路基施工质量的好坏，直接影响到路面的质量、影响路面的使用寿命、行车舒适性和行车安全等，因此控制路基的施工质量，尤其是控制高填方路基的施工质量，对减少路基病害的发生，提高公路的使用寿命显得极为重要。
高填方路基的主要病害有：整体或局部沉降、纵横向开裂、滑坍等，其产生的原因主要是工程地质和施工质量。这里主要谈如何控制高填方的施工质量，以减少病害的发生。
3、高填土路基的施工准备阶段
高填方施工前，由试验监理工程师配合，要求承包人对填料做下列试验项目：
（1）液限、塑限、塑性指数、液性指数；
（2）颗粒分析；
（3）密度；
（4）相对密度；
（5）重型击实；
（6）CBR；
（7）有机质含量及易溶盐含量。
施工监理要对液限、塑限、塑性指数、液性指数、重型击实试验、CBR试验等进行复核，以确保标准性试验的准确性，并要求承包人的自检体系一定要健全、完备。
在开工前要求承包人在试验路段进行压实试验，确定路基施工的机械组合、压实遍数、松铺厚度、压实厚度、松铺系数等施工数据。
4、高填方路基的施工阶段
实践证明，如压实度大于95%時，填高每增加1米，工后沉降约为1厘米，而车辆荷载作用影响仅为80～150cm深度，路基沉降主要是自重作用，因此，路基的层间压实显然成为控制的重点。路基压实度是保证路基强度及路面使用质量的关键，直接关系到路面的使用性能及寿命。如果路基压实度不足，在运营过程中，路面就可能产生辙槽、裂缝、沉陷等病害，使路面产生剪切破坏。控制层间压实度成为控制施工质量的重中之重，应从以下几个方面着手。
4.1清表和挖除控制我国南方雨量充沛，雨季又长，因此，各种乔灌植被生长茂盛。为保证路基的填筑质量，在填筑前，必须对植被根系进行彻底挖除。挖除后的根穴要进行分层夯实，达到规定的压实度。监理人员要对根穴压实进行抽检，而按桩号位置作好记录，备查。清表与植根挖除后，按规定进行填前碾压。
4.2填料控制路基填料不得使用淤泥、沼泽土、有机土、含草皮土、生活垃圾、树根和含有腐朽物质的土，施工中的不合格填料必须弃掉。液限大于50，塑性指数又大于26的土，以及含水量超过规定的土，不得直接作为填料。不同性质的土应分别填筑，不得混填。每种填料累计总厚不宜小于0.5m.当填料发生变化时，或同一种填料填筑超过2000m3时，都要取样进行重型击实试验，确定最大干密度及最佳含水量，以便指导路基的压实施工。
4.3严格控制含水量含水量是影响压实效果的决定性因素，含水量较小时，水膜润滑作用不明显，外部功能也不能克服粒间引力，土粒相对移动不容易，因此压实效果较差，压不密实；含水量过大时，土孔隙中会出现自由水，压实功能不能使气体排出，且压实功能的一部分被自由水抵消，减小了有效压力，压实效果也较差，会出现“弹簧”现象，且会粘轮。只有在最佳含水量时，最容易获得最佳的压实效果。理论上，在最佳含水量条件下压实到最大干密度的土体，强度相对最高，水稳定性最好。因此必须严格检测用作填料土的含水量，只有在最佳含水量±2%的范围内才允许进行碾压。在施工现场主要用酒精燃烧法来测定填料土的含水量，如出现含水量ω＜ω0-2%时，需加水均匀拌和；当ω＞ω0+2% 时，需要晾晒。如果施工现场条件允许的话，可采用分段填筑、分段晾晒、分段碾压的处理方法，并且尽量避开雨季施工。
4.4分层填筑、分层碾压路堤填筑应采用水平分层填筑法施工。采用机械压实时，分层的最大松铺厚度，不应超过30cm（机械摊铺不超过25cm），填筑至路床顶面最后一层的最小压实厚度，不应小于8cm.压实土层的密实度随深度递减，表面5cm的密实度最高。施工中松铺厚度的控制采用插杆挂线，随机挖孔及水准量测综合控制。填料的摊铺采用平地机整平并辅以人工找平。
路堤边缘往往压实不到位，土体松散，造成雨后滑坍，故施工中边缘部位要求宽填50cm，以保证全宽路基的压实。因此段填方正处于山坡填筑，要求碾压时一定要由外侧向内侧开始碾压，如果由内侧向外侧碾压，将会对填料向外侧挤推，造成边缘下沉。
路基在压实过程中，并不是碾压遍数越多，压实效果越好，只有按试验路段中确定的碾压遍数进行碾压，才能保证每层的整个深度内的压实度处处均匀，达到设计规定的压实度。如碾压遍数过多，土的密实程度并不会有显著的提高，相反，会造成土体破坏，效果适得其反，且不经济。碾压过程中一定要控制好压路机的碾压速度，由试验路段确定。相邻两次的轮迹重叠应达到15～20cm，保证压实均匀，不出现漏压现象。施工机械要求自重16T以上的振动压路机、推土机、平地机等，以保证碾压质量。
4.5加强测试检验及压实控制某高填土路段要求填料最小强度、最大粒径、压实度。
为保证压实效果，必须加强测试检验，要求施工单位层层自检压实度，监理层层抽检，检测方法采用灌砂法，检测频率为施工单位按每2000m3检测4处，监理抽检频率为30%以上，抽检点应选在路基压实薄弱处，以确保路基压实质量，对压实度数据要进行数理统计分析，验证压实度代表值k必须满足的条件：k=kˉ-t0s／√n≥k0式中：kˉ—检验评定段内各检验点压实度的平均值；
t0—t分布表中随自由度和保证率（或置信度）而变的系数；
s—检验值的均方差；
n—检测点数；
k0—压实度标准值；
应用数理统计的方法，比单纯算术加权平均值法要求更为严格，只有每一压实层，检验评定合格后，才允许填筑下一层，否则，需继续碾压处理，直至合格。
当填料土质发生变化时，及同一填料填筑≥2000m3后，必须重新做重型击实试验，确定最大干容重及最佳含水量，灌砂法所用的标准砂也必须经常标定，以保证压实度检测的准确可靠性，在灌砂法的操作工艺上，取土样的底面位置必须为每一压实层底部，以保证检测数据的真实有效。只有层层控制填土的压实度，才能保证全深度范围内的压实质量。
4.6控制施工工艺，保证高填方路基的整体稳定性当路堤在斜坡上填筑，其垂直路中线测得的原坡陡于1：5时，原地面要挖成台阶状，横坡陡峻地段的半填半挖路基，必须在山坡上从填方坡角向上挖成向内倾斜的台阶，坡度为2%，台阶宽度不应小于1m，并进行夯实。笔者所监理的高填方路段，所开台阶高1m，宽2m，向内倾斜，坡度不小于2%，利用小型机具进行夯实，施工中杜绝施工单位制造假台阶蒙混过关。为了进一步加强高填方路基的整体稳定性。在地质条件较差路段，建议在台阶部位增设铺筑土工格栅的施工工艺。
5、地下水与地表水的排出
水是引起路基各种病害的主要因素，我国南方省份年降水量大，山体地下水极其丰富，如处理不当，将会造成恶劣后果。为了将地下水畅通的排出路基以外，笔者监理路段填方专门设置了碎石盲沟，盲沟主沟总长度91.65m、支沟199.3m，成功地将山体中的地下水引入河流。
在肓沟修建过程中，监理人员应注意：⑴检查盲沟基槽深度、底部高程、断面尺寸、平面位置；⑵检查盲沟基础（底部不透水层）强度、纵坡；⑶检查盲沟侧墙垂直度、钭坡度、纵向顺直度；⑷检查填筑的透水材料级配、含泥量、密实度、不同透水材料的填筑层次和土工合成材料。在以上项目的检查中，如发现不符合设计标准的，要及时纠正。
随着路基填筑高度的增加，更应及时排除路基顶表积水，根据纵断面高程的变化，每隔25—30m设置一处临时排水水簸箕，这样既防止了雨水冲刷边坡造成冲沟，又能将路基顶面积水排出，避免路基顶面积水引发的各种病害，为路基雨后及时施工创造了条件。
原文网址：http://www.pipcn.com/research/200712/9514.htm
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