摘要：主要阐述雨林地区高填方路基工程快速施工的方法，对整个工程的实施和工艺进行详细分析。
关键词：雨林地区路基；高填方；风化岩
1 工程概况
厄瓜多尔米拉多铜矿的1#上山公路连接外部公路和采矿工业场地，并与2#路、5#路、7#路相连，是矿山前期建设和后期重型采矿设备通行的重要道路，路基设计宽度10m，设计车速20Km/h，通行400t矿车和管理车辆，主线起讫桩号为K0+000~K5+436，线路长5.436Km，从标高800m的起点沿山盘旋到标高为1095m的工业场地，其中K3+540~K3+700段为高填方段，填方高度为60m。全线挖方区没有合适材料能用于路基高填方，选取合理的填筑方案和加强质量控制是本项目成功的关键。
2 施工方案比选
本项目所在地区为湿润性赤道气候，年平均气温21.8℃，年降水量最高达3400mm，日降雨量最高为98mm。该地区属典型的高山阶梯型地形，总体地势西南高东北低，K3+540~K3+700为一面高山两面低山脊的自然侵蚀“V”字型深沟，沟底部可见基岩突露，有岩石裂隙小水流。
K3+540~K3+700线路往左偏移10m，线路处在填方上，填方总量为5.11万m³。1#路为上坡沿山盘旋的上山公路，沿线挖方均为粉质黏土，由于该地区降雨频繁，粉质粘土含水量达到25%以上，因此需外借合适的填筑材料。
针对该段道路提出多种可行方案与会讨论，研究达一个多月，终究因30km外采购砂砾填筑方案成本太高；保持线路开挖右侧高山方案挖方量太多和环境治理代价极高；采用桥梁或隧道施工难度系数增大且费用也不菲，最终决定从矿山范围内就近的原则外借材料填筑的方案。
根据米拉多铜矿整个矿山各子项工程的《岩土工勘报告》，最近的5#路子项工程（与1#路K5+000处衔接）全线大部分为风化岩挖方段，风化岩硬度不高、含水量低、透水性强，属于中风化花岗闪长岩，防止风化岩被雨水、阳光、空气的侵蚀是重难点。
结合本工程地质以及水文条件，并考虑经济合理和现有设备情况，高填方决定采用5#路风化岩填筑，风化岩天然含水量低，降雨频繁也对填料的含水量影响不大。风化岩高填方在多雨地区的高填方施工，风化岩填方质量控制和防止风化属于方案的重点。
3 方案优化设计
根据当地气候情况，并充分考虑风化岩填料的特性，风化岩高填方必须采取如下措施：
①采用盲沟疏通谷底渗水，填方主体设砂砾排渗砂带，路堤顶部填筑水泥稳定隔水层；
②填筑大块石基底填方平台，增加“V”型沟谷基底的地基承载力，有效解决风化岩遇水软化和承载力相对低的问题；
③底部每填筑四层风化岩后，铺设一层土工格栅，增强填筑体底部整体稳定性；
④沿山坡侧每1米高度设置内倾4%的平台，平台宽2米；
⑤加宽填筑宽度，确保风化岩隔绝空气和阳光。
路基标准断面示意图如下：
4 施工工艺
4.1 施工准备
测量放线准备：由填筑高度、边坡坡度及马道宽度计算出填方最低坡脚位置，在地形等高线图上垂直于线路中线的横切面得出填方在沟谷两侧的边界点，根据计算的填方范围现场测设，并用木桩标点。
施工参数准备：施工前选择一段100m长的场地，用5#路挖方的风化岩做试验段，以取得压实设备的类型，碾压遍数及碾压速度，每层填料的松铺厚度，填料的最佳含水量等有关数据，原则上30t重的履带式设备每层填料压实厚度不得大于20cm，20t振动压路机每层填料压实厚度不得大于30cm。
施工设备准备：填方沟谷三面地形都很陡峭，重型压路机无法下到谷底，所以底下四级填方只能采用挖掘机摊铺和碾压，上部三级填方利用较缓的斜坡道下振动压路机碾压。挖掘机配合自卸车装车，将填料运至填方沟谷上方的便道边，然后用推土机推至沟谷边，填料沿陡坡滑至谷底，前期白天准备填料，夜间分层填筑。
4.2 填方基底处理
施工前对填方区进行现场勘查，掌握详细的地质情况，必要时采取现场挖探。填方沟谷地形陡峭，沟谷底部狭长且坡降大，局部有基岩出露，并有小股渗流水，鉴于这种地形，基底必须采取抗滑和排渗的特殊处理，首先用挖掘机将基底的灌木、表层腐殖土清理干净，然后将沿谷底纵向挖成台阶状，台阶侵入沟谷每侧不小于2m，从1#上山公路的K0+800附近的收集洪积层地表的孤石，将孤石运至填方区，从顶部卸到谷底，用挖掘机将大块石均匀填码在挖好的填方区台阶，小块石填塞缝隙，块石60cm一层，分层填筑碾压，最小填石厚度不小于2m，填石层将沟谷底部整平形成一个抗滑持力层，而且也起到基底排渗作用。
4.3 路基填筑
基底填石层顶面铺筑一层细砂砾料，整平压实后在其上铺一层土工布和一层土工格栅，土工布起到滤水和隔离细颗粒流失的作用，土工格栅让填方整体均匀压在填石层上。为保证填方体的整体稳定性，最底下三级填方每填筑四层铺设一层土工格栅，并且沿沟谷填方接触面挖台阶，台阶高1m宽2m，台阶4%的内倾坡度。
前期因往沟谷内沿坡卸料，为确保安全严禁上下同时作业，白天准备填筑材料，夜间分层填筑。白天采用挖掘机装车，自卸车运至现场，沿坡卸至谷底，夜间在填筑面利用卡特320挖掘机均匀铺筑填料，大块剔除或拍碎，整层填料摊铺后三一315挖掘机负责碾压，每层松铺厚度不大于25cm，从外边缘往内侧纵向碾压，碾压重叠部小于实际碾压宽度的1/3，直至碾压面没有明显的压痕为止，碾压遍数由试验检测数据确定。
中后期填方利用修筑的斜坡道，将填料直接卸在填方区，推土机推平，20t振动压路机碾压，每层松铺厚度不大于35cm。为防止路面的地表水下渗侵蚀路基，路基最后一层的填料加10%的水泥拌和，形成水泥稳料定隔水层。
雨天路基填筑注意事项：
（1）遇到下雨时应暂停填筑施工，刚摊铺的填料及时碾压封闭，防止雨水下渗侵蚀路基。
（2）下雨天做好临时排水疏导工作，疏排路基顶面的积水，引排谷顶四周的地表水至填方外。
（3）雨停后，清理填筑面的泥浆或浮土，填筑面复压检测合格后方可继续填筑施工。
4.4 检测
路基分层填筑，分层压实，压实标准为清除表土后压实度≥90%，上路床0~30cm压实度≥97%，下路床30~80cm压实度≥97%，上路堤80~150cm压实度≥95%，下路堤150cm以下压实度≥93%。高填方严格分层压实，控制每层压实质量，填方为直线段路基，碾压时从外侧往内侧纵向进退式碾压，碾压变数由试验确定，履带式碾压纵向碾压后应再进行横向碾压，钢轮振动压路机纵向碾压，碾压轮迹重叠1/3轮宽，确保碾压范围无死角。现场压实度采用灌沙法检测，填料按规范要求取样进行土工试验，确定土样的最大干密度和最佳含水量，各填筑层所测得压实度必须符合路基压实度规范的要求。
路基填筑时，每三层进行一次中线边线偏位的测量，确保填筑宽度和轮廓线型美观。
4.5 边坡防护
路基填筑过程中，按照测量的边坡边线进行坡面修整和拍实，做到坡面平整顺直。每一级边坡成型后，立即施工马道平台混凝土沟和边沟，防止坡面水汇流直接冲刷下级边坡。考虑降雨频繁，成型的坡面及时进行喷播，喷播液内除了草种外还增加一定量的胶凝剂和营养物，使被喷播的坡面形成一层薄薄的胶凝膜，有效的固结草种和营养物质，同时起到保护边坡不被雨水冲刷。
4.6 填方位移和沉降观测
在施工前，在高填方路基以外稳定的区域埋置3个观测基准点，用全站仪及水准仪精确定出基准点的坐标和高程，然后在路堤沟底的坡脚处、坡脚外2m和4m处各埋设一个观测点，观测点用15×15×150cm的混凝土桩制成，桩中心安置待十字丝的钢钉。在路基填筑前根据观测基点的已知坐标和方位用全站仪测出观测点的初始位置，并做好记录，在施工过程中每天早上同一时间段对观测点进行一次观测，并记录观测数据，观测点位移差值变化不大时，可以每周观测一次，当观测点水平和竖向位移超出规范要求的值时，地基沉降处于不稳定状态，这时必须立即停止施工，采取相关措施处理，待地基稳定后方可继续填筑。
施工完成每一级边坡后，在马道中设置一个观测点，观测填筑体沉降速率，沉降观测和位移观测方式一样。
5 高填方路基沉降防治措施
根据以往的工程实践经验，并结合本工程的地质和水文环境特点采取了以下防治高填方沉降的措施：
（1）控制高填方路基填筑速度，路面结构层尽量推迟安排施工，保证高填方有一定的固结沉降时间。
（2）施工过程中在一定高度铺设10m×10m方格网的排渗砂，排渗砂宽20cm厚10cm，排渗砂顶部覆盖土工布条，加速填方的排水固结速度。
（3）填筑块石层平整谷底增加基底的承载力、抗滑能力和排渗水作用。
（4）基底混填块石层顶面铺设土工布，防止填方体排水固结时随水流带走细颗粒土形成崩塌沉陷。
严格控制每层填筑厚度，下部路堤部分增加土工格栅提高填方整体性。
6 填方防风化的处理方案
风化岩一般不作为填方材料，尤其是高填方，K3+540~K3+700段高填方材料为中风化花岗闪长岩，空气中暴露或长期被水浸泡会加速岩体风化，针对风化岩的特性应采取相应的处理措施防止填方主体因风化而产生次生病害。
隔离空气和阳光的侵蚀：加宽路基填筑宽度，刷坡修整成型后路基的压实宽度比设计宽出1m，使主体填方边坡侧有1m厚的填土封闭保护层，避免空气和阳光直接照射填方主体，有效的起到了保护作用。
水的防治措施：采取排治结合的综合措施，基底填块石和顶部铺土工布的排渗措施；边坡采取修排水沟和喷播的排水和防护措施；路基顶面填筑水泥稳定层阻隔路面的雨水下渗。
7 结束语
K3+540~K3+700段高填方工后沉降观测值均符合规范要求范围内，工后填方整体稳定良好。该段风化岩高填方路基的成功实施既为项目解决了困难、节约成本，得到建设单位的一致好评，同时风化岩高填方施工过程中积累了一定宝贵的施工经验。
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论文作者:桑成娜
论文发表刊物:《基层建设》2019年第4期
论文发表时间:2019/4/11
标签：路基论文; 填料论文; 基底论文; 压实论文; 路堤论文; 挖方论文; 土工论文; 《基层建设》2019年第4期论文;