魏明 WEI Ming
（汉中博远路桥建设有限公司，勉县 724200）
摘要：“三背回填”是公路工程的重要组成部分，出现错台、沉降、结构物位移等现象，直接影响到公路路基的稳定性，影响车辆行驶的安全度和舒适度，对此，在公路设计、施工和质量检测方面也提出更高的要求。本文从地基处理、填料选择、施工工艺及加筋土运用四方面对施工进行了改进，达到了质量控制要求。
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关键词 ： 三背回填；质量控制；改进
中图分类号：U445.4 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2015）23-0229-03
作者简介：魏明（1970-），男，陕西汉中人，毕业于长沙理工大学，研究方向为公路试验检测。
0 引言
三背是指工程构造物中的桥台背、挡墙背、涵台背。在高等级公路建设中这些部位经常会因为设计方案、填料选择和施工方法等问题，造成路基错台、路面开裂，结构位移等现象，容易引起路基病害等不良后果，特别是在山区地形起伏大，高填深挖相对较多，三背回填的高度较大，路面结构因差异沉降出现纵向裂缝、挡土墙由于墙背土压力过大出现位移等病害问题突出，成为山区高等级公路建设中的通病。
本文以十天高速和国道108汉中一级路三背回填项目为例，针对回填过程中存在的质量通病，通过加强施工质量控制、优化土工格栅设计结构等措施来改进施工质量，有效防止了错台、沉降、结构物位移等现象，降低了公路工程的维护费用，延长了其使用寿命，提高了行车的舒适和安全性。
1 工程概况
十天高速和国道108汉中一级路段属于勉县过境段改造路段。起点位于褒河大桥，沿原108国道至十天高速连接线处，向南跨汉江，途经金泉镇、温泉镇、定军山镇，至武侯镇水磨湾与108国道和309省道交汇。该线路在勉县境内全长约38公里，估算工程投资9.5亿元，除省补资金外，其余资金由勉县人民政府负责筹措。该线路建成后，将进一步完善路网体系，预防和减少道路安全事故，有效带动沿线特色产业发展，加快推进定军山国家旅游度假区建设，促进汉中锌业公司、尧柏水泥公司、陕钢集团汉钢公司、汉钢集团公司等企业不断发展壮大，为勉县城市的“东扩南进”拓展战略奠定坚实基础。
该路段采用三背回填工法施工，但在回填过程中出现了路基错台和路面开裂的问题（如图1、图2所示），不仅影响路面美观，而且对工程质量造成了严重的破坏作用。
2 对现场基坑回填、基底处理
2.1 对于挖方路段的基坑可采用C15砼或浆砌片石进行回填，回填前清除基坑中的松散土，并对地基承载力进行检测，如果地基承载力达不到要求应该进行换填处理，达到要求后方可回填。并在基坑底部埋设?准100mm软式透水管，将水流排至路基以外，涵洞提前做好防水层和砼保护层。
2.2 对于填方路段的基底处理应按设计要求与桥台、横向结构物、相邻路堤的基底处理同时进行，回填前先彻底清理基底上的杂物，将积水排干，在四周设排水沟或截洪沟，避免水从地面流向填方区或基坑（槽），浸泡地基，使基土沉陷。在基底原地面平整后，用振动碾压机碾压密实，地基承载力达到设计及规范要求。对于松软地基，应根据实际情况确定换填深度或采用CFG桩、水泥搅拌桩等方式进行加固处理。
2.3 按照要求开挖台阶，台阶高度及宽度应符合设计图纸要求。
3 对现场填料选择
3.1 材料质量的优劣是路面沉陷发生大小的内因。为了减轻土压力，应选用内摩擦角较大的透水性材料粗砂和砂砾、岩渣、碎石填筑“三背”，现行规范规定用透水性强的材料作为台背回填材料，虽然其刚度和压缩比粘性土好，但由于其透水性差，致使天然地基和相邻路基土受周围渗透水、毛细水、路面渗水、桥台沉降缝渗水等浸湿而软化。随着使用时间的延长，台背回填土基以及临近路基强度逐渐降低，并且路基严重变形，产生跳车，根据十天高速和国道108汉中一级路三背回填的验证，在材料选择时，基坑底部先采用50mm-100mm大粒径卵砾石分层碾压填筑，其作用是增强土体轻度，减少桥台基础与路基基底的沉降量差；然后采用天然良好砂砾石分层碾压填筑，其作用是透水性好，粗细颗粒均匀填充骨架容易碾压密实，回填沉降量小，最后在路床80cm范围内采用掺3%水泥进行稳定，以增土体强度，避免路面积水向下渗透浸泡基底土。在填筑路基时，填料土压力必须是平衡的，这样才能有效控制回填土的单向推力，切记要严防偏压现象，尤其是管涵、轻型桥台等工程，一定要严加控制，否则工后极易出现质量问题。
3.2 回填的范围
应用在桥台结构形式有两种，第一种为肋板式桥台，第二种为桩柱式桥台，两种结构形式的桥台回填范围如图3、图4所示。
3.3 填料排水
①地下排水设施设置于主线横断方向及挖填交界处。②原地基与填方的交界处设置透水性较高的粗砂、含砾砂或未筛碎石的过滤层。③当原地基倾斜、背后填土部分浸水时，在邻接填方与背后填土部分的交界处，应该根据构造物背面涌水量设置地下排水设施。预计涌水较多时，还应增设过滤层。
4 对现场施工工艺控制要点
4.1 影响“三背”沉降情况的另一个关键要素是填料的压实质量。为了确保排水通畅，施工面一般比较狭窄，不利于大型机械在面层上开展摊铺或碾压活动，能否严格按设计要求控制好“三背回填”填料的压实是道路施工中的重点、难点。
4.2 施工前在三背背部上用油漆画线，严格控制三背的填筑厚度， 20cm一大格，15cm一小格。
4.3 大型压路机碾压按大格控制填筑厚度，松铺采用33cm；距结构物2m范围大型碾压设备不能碾压的地方，采用小型打夯设备夯实或用小型压路机碾压时，按小格控制填筑厚度，松铺厚度采用16cm。压路机碾压时，每填筑一层，采用小型打夯机夯实填筑两层，保证同步填筑。当靠近台背处松铺厚度为33cm，压路机碾压不到时，应反挖16cm采用小型打夯机夯实后回填再夯实，确保不留死角区。
4.4 三背回填填料的质量，不能仅凭室内试验结果判断，须通过试验施工检验。要求用透水性良好的砂砾土或其它更适合的填筑材料，填料粒径最大不能超过10cm，每层填筑完成后，经试验室检验合格后方可进行上一层填筑。
5 对现场土工格栅在三背回填施工中的实施
5.1 土工格栅处治原理
在填筑过程中沿路线方向分层平铺土工格栅，其一端固定于墙台背上，利用土工格栅的连续性极其高强度、高弹性、大变形特性，将车辆荷载及上部土体的自重部分传递到结构物上，分层阻止填料沿三背沉降。同时，通过格栅与土体的相互作用，改善局部荷载作用下土体内部的受力状态，将荷载扩散到一个较大范围，从而减少外部荷载对土体的压缩沉降。
5.2 按土工格栅的设计方法实施
5.2.1 采用土工格栅处治方法，减少台背后路堤不均匀沉降，一般将土工格栅一端固定于墙台背上，另一端向压实后的路基上水平铺设。最下一层铺设在构造物的基础顶面，最上一层铺设在路基的顶面，使得结构物和背后压实土体成一个整体。
5.2.2 如果构造物与路基中线斜交，则土工格栅也应保持相应的角度，以保证土工格栅与路基线路方向平行。
5.2.3 土工格栅上填料时应从两侧边缘向中间推进，以便拉紧土工格栅。填料应卸在摊铺完毕的土面上，不能卸在格栅上。填料卸下的高度不得大于1m，以免出现局部沉降。
5.3 土工格栅处治的施工要点
5.3.1 分层铺设土工格栅，并按所需长度截断。做好土工格栅的张拉、定位和锚固，搭接时，相邻的两幅应相互搭接，搭接宽度以不小于20cm为宜，并应用尼龙绳呈“之”字形穿绑连为一体。
5.3.2 碾压时严格控制填料的含水量，在达到最佳含水量±2%以内的含水量时，方可进行碾压，大型机具碾压不到的部位还应采用电动打夯机夯实或小型压路机压实，以确保其压实度。同时做好填料常规的物理指标和压实度的检测。
5.4 施工效果
采用50mm-100mm大粒径卵砾石分层碾压填筑基底，有效抑止了工后沉降；采用掺3%水泥稳定路床，增强了土体强度；三背背部填筑厚度达到了“20cm一大格，15cm一小格”的填筑要求。松铺厚度也按要求控制在了16cm以内，并且土工格栅搭接厚度也超过了20cm，完全符合工程要求，路基错台、路面开裂的现象得到有效控制，整个项目的回填质量符合施工标准。
6 结论
通过十天高速和国道108汉中一级路三背回填的验证，总结出：山区高等级公路，受地形条件限制，三背回填易出现不均匀沉降、路面开裂、结构物位移等病害。通过三背回填质量控制，严格按设计要求施工，按规范要求操作，合理的运用新材料、新产品、新技术、新工艺，有效防止了错台、沉降、结构物位移等现象，降低了公路工程的维护费用，延长了其使用寿命，提高了行车的舒适和安全性。对以后同类工程有很大的借鉴意义。
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参考文献：
[1]JTG F10—2006，交通部.公路路基施工技术规范[S].
[2]JTG TF50-2011，交通部.公路桥涵施工技术规范[S].
[3]梁克.浅谈三背回填的质量控制[J].中小企业管理与科技（下旬刊），2014（07）.
