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摘要：本文论述了高速公路施工中高填方路基所需控制的各个环节，以及填方中的地下水的排引对高填方路基施工的建议。
关键词：高填土路基；质量控制
中图分类号：U213.1 文献标识码：A 文章编号：1001-828X（2013）02-0-01
一、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，很多高速公路通过山区或低岭重丘区，高填深挖路基比较普遍，如何控制好高填土路基的施工质量，就显得尤为重要。
二、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。
三、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，要求承包人对路基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，为下一步大面积的施工提供出宝贵的经验和数据。
四、高填方路基的施工阶段
实践证明，如压实度大于95%时，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后续路面使用质量好坏的关键，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。
1.清表和挖除附着物：高速公路路线一般都是经过野外，植被葱郁，个别地方植物腐殖土深厚。为保证路基的填筑质量，在填筑前，必须对植被根系等进行彻底挖除。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。
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。
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.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等多种方法综合控制。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。高填方一般处于山坡填筑，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。相邻两次碾压的轮迹重叠应达到15～20cm，保证压实均匀，不出现漏压及过压现象。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。
5.加强试验检测力度，确保压实质量：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，由于核子密度仪检测偏差较大，故多采用灌砂法，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=k--t0s/√n≥k0式中： k-—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。只有每一压实层都检验评定合格后，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。
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度陡于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%，台阶内侧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。
五、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，烟台属于沿海气候，年降水量大，汛期时间长，山体地下水较丰富，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，可以在高填方路基范围内设置碎石盲沟，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：1.检查盲沟基槽深度、底部高程、断面尺寸、平面位置；2.检查盲沟基础（底部不透水层）强度、纵坡；3.检查盲沟侧墙垂直度、钭坡度、纵向顺直度；4.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，要及时予以纠正，保证施工后盲沟能够起到排除地下水的作用。
随着路基填筑高度的增加，也要注意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。另外，如果条件许可，建议高填方路基施工中每10层施加重夯一遍，每10层测一次弯沉，以增加压实度和路基整体稳定性，确保压实质量。
六、结束语
通过上述种种行之有效的措施，保证了高填方路基的压实效果及整体性，在随后的沉降观测中也取得了满意的效果。合同段内的几处高填方经过这几年的行车运行，均没有出现病害， 因此将上述部分心得体会列述出来，供各位同行参考。
参考文献：
[1]《公路路基施工技术规范》（JTG F10-2006）.
[2]《公路土工试验规程》（JTG E40—2007）.
作者简介：陈显华（1976-），男，籍贯：山东省济宁市鱼台县，职称：工程师，从事公路桥梁施工监理方向的研究。
关键词：高填土路基；质量控制
中图分类号：U213.1 文献标识码：A 文章编号：1001-828X（2013）02-0-01
一、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，很多高速公路通过山区或低岭重丘区，高填深挖路基比较普遍，如何控制好高填土路基的施工质量，就显得尤为重要。
二、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。
三、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，要求承包人对路基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，为下一步大面积的施工提供出宝贵的经验和数据。
四、高填方路基的施工阶段
实践证明，如压实度大于95%时，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后续路面使用质量好坏的关键，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。
1.清表和挖除附着物：高速公路路线一般都是经过野外，植被葱郁，个别地方植物腐殖土深厚。为保证路基的填筑质量，在填筑前，必须对植被根系等进行彻底挖除。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。
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。
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.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等多种方法综合控制。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。高填方一般处于山坡填筑，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。相邻两次碾压的轮迹重叠应达到15～20cm，保证压实均匀，不出现漏压及过压现象。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。
5.加强试验检测力度，确保压实质量：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，由于核子密度仪检测偏差较大，故多采用灌砂法，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=k--t0s/√n≥k0式中： k-—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。只有每一压实层都检验评定合格后，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。
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度陡于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%，台阶内侧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。
五、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，烟台属于沿海气候，年降水量大，汛期时间长，山体地下水较丰富，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，可以在高填方路基范围内设置碎石盲沟，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：1.检查盲沟基槽深度、底部高程、断面尺寸、平面位置；2.检查盲沟基础（底部不透水层）强度、纵坡；3.检查盲沟侧墙垂直度、钭坡度、纵向顺直度；4.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，要及时予以纠正，保证施工后盲沟能够起到排除地下水的作用。
随着路基填筑高度的增加，也要注意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。另外，如果条件许可，建议高填方路基施工中每10层施加重夯一遍，每10层测一次弯沉，以增加压实度和路基整体稳定性，确保压实质量。
六、结束语
通过上述种种行之有效的措施，保证了高填方路基的压实效果及整体性，在随后的沉降观测中也取得了满意的效果。合同段内的几处高填方经过这几年的行车运行，均没有出现病害， 因此将上述部分心得体会列述出来，供各位同行参考。
参考文献：
[1]《公路路基施工技术规范》（JTG F10-2006）.
[2]《公路土工试验规程》（JTG E40—2007）.
作者简介：陈显华（1976-），男，籍贯：山东省济宁市鱼台县，职称：工程师，从事公路桥梁施工监理方向的研究。