一、任务来源
近年来，随着我国城市化进程的加快和交通运输的不断发展，高速公路建设也得到了迅猛发展。在高速公路建设中，路基施工是重要的部分。高填方路基施工中的关键技术研究是保证道路安全和稳定的重要手段。在高填方路基施工中，路基的稳定性是一个至关重要的问题。路基的稳定性会影响道路的安全和舒适性。综上所述，路基施工中的关键技术问题是决定道路质量和安全的重要因素，制定路基施工方案，加强路基材料的选择、路基施工方法的掌握和路基稳定性的保障是非常有必要的。同时，需要持续关注新的技术应用,引入新科技产品，提升施工质量，保障道路建设的顺利进行。
二、应用领域和技术原理
高填方路基稳定性及施工关键技术研究成果属于道路路基工程领域，适用土木工程高填方施工工程。在岩土工程领域中有“十滑九水”的说法，从中可以看出水是影响高填方高填方路基的变形与稳定性的重要因素，当雨季来临时，若路基排水不畅，路基基底的含水量增加，土体的黏聚力和内摩擦角降低，使土体的抗剪强度降低，加之在雨水冲刷和渗透作用下，极易导致路基失稳，因此截排水是控制路基的变形与稳定性的有效措施。截排水措施主要是将路基的地表水与地下水及时排出路基基底内，确保路基始终保持在坚实与稳定的状态。
1.截排水控制措施
在诱发路基失稳的因素中，水往往扮演着极为重要的角色。在降雨条件下会造成渗流场发生变化，必然导致路基应力场的变化，当路基应力场无法协调渗流场的变化而导致滑体平衡被打破时，则最终导致滑路基失稳。因此在路基治理控制措施中，及时的疏排地表水及地下水，减小水对路基的水压力作用，对提高路基的稳定性具有重要作用。路基的排水措施要遵循“疏、堵、截、排”的原则，对于防治措施应综合采用防水土流失，防冲刷、防渗漏等工程措施。
（1）地表排水措施
地表排水措施主要是对地表水进行疏导，路基地表排水设施包括边沟、截水沟、排水沟、急流槽等，从而使地表水迅速顺利地排出滑坡区，防止渗入滑体而影响滑坡的稳定性。
边沟为汇集和排出路面、路肩及边坡的流水，在路基两侧设置的纵向排水沟，设置在路基的坡脚外侧，根据排水及对路侧安全与环境景观的协调等因素。
边沟横断面形式有：三角形、浅碟形、梯形或矩形等形式；截水沟为拦截路基边坡路基的水，截水沟铺砌时先砌沟壁，后砌沟底以增加其坚固性；急流槽的适用条件一般设置在高差较大或坡度较陡需设置排水的地段或高路方路段，急流槽的作用在于将路基顶面和平台截水沟内的水沿纵向引到坡脚处。
（2）地下水疏排
地下水疏排对路基的作用主要为两部分，一部分是把分布在路基坡体的地下水排出，降低坡体的含水量和孔隙水压力，减少地下水对路基及基底的软化作用；另一部分是将高填方斜坡路基外流入坡体的地下水在流入前将其截排。地下水的疏排控制措施有截水盲沟，渗水盲沟等。
当上部基底地下水向路基供水时，可在路基外部设置垂直于水流方向的截水盲沟，以截断地下水流向路基的通道或减少路基受水流的影响；渗沟时利用渗流规律将地下水汇集沟内，在将地下水排到路基外，以达到减低地下水的目的；当滑体地下水丰富，呈多层分布，滑坡滑面起伏较大时，则往往可通过设置集水井工程对滑体进行排水。
2.力学平衡控制措施
路基的力学平衡工程，主要针对的是改良滑坡的工程地质环境。人类工程在路基的力学平衡工程中，见效最快，相对比较经济的方法是路基前部反压加载，使路基的重心下移来达到治理滑坡的目的。当通过路基重心改变来治理时受到限制无法实施时，采用支挡工程是处理路基失稳中最常用的方法，过施加支挡工程来提高滑坡“抗滑段”的“强度”，使滑坡在势能不变的情况下，无法达到剪切破坏“抗滑段”所需要的能量，从而保持滑坡的稳定。
（1）反压护道
当路基的前方地势开阔时，可在路基下坡脚进行反压。反压护道是在高填方斜坡基底下坡脚处填筑适当高度和宽度的护道，在护道荷载的作用下，加宽荷载的分布宽度，减少了基底上的单位荷载，从而保证路基的稳定，反压护道施工简易，但是需要大量的土石方，占地面积较大，适应于取土不困难的区域。
（2）支挡工程
锚固工程不同于挡墙依靠自身重量来平衡路基下滑力，而是依靠锚固在稳定岩体中的描索或描杆的抗拔力来平衡滑坡的推力，较挡墙工程，锚固工程具有较大的经济性，在国内坡体加固中的比重不断加大。根据锚固工程的受力特点，可分为普通型与预应力型，普通型主要是利用主筋材料及注浆体的抗剪来提高路基的稳定性；而预应力型主要是利用预应力在滑动面的分力来平衡下滑力。预应力锚杆框架梁是一种复合支挡结构，由于框架梁与坡面有足够的接触，且与之相连的锚索或锚杆进行深层加固，这就使得坡体既能保证深层加固又能兼顾表层防护。
挡土墙作为最早的滑坡防治工程，是广泛应用于滑坡治理的工程措施，挡墙的主要作用是抗滑，能够有效抑制坡脚的变形，常见的当前有仰斜式和衡重式挡墙。在治理滑坡时是利用挡墙的自身重量去平衡路基的下滑力，以满足治理的需求，但挡墙的工程量较大，工程造价较高。
抗滑桩的基本原理是通过深入稳定的地层的桩体的受力性能与上部不平衡推力达到相抗衡的目的，因此抗滑桩必须进入潜在滑动面之下。对于斜坡路基，抗滑桩可有效降低路基的水平位移，是处理高填方斜坡路基的有效手段。常见的抗滑桩形式有：悬臂式、全埋式、承台式和锚索桩等。抗滑桩具有抗滑能力大加固效果明显，设桩位置灵活，开挖土石方量小，对坡体扰动小，施工方便的特点，抗滑桩适用于浅层和中厚层的滑坡，占地面积较小。
3.基底改良控制措施
（1）强夯加固
强夯加固是利用质量较大的夯锤从高处落下，在极短的时间内产生巨大的动能对路基产生冲击作用，使土体固体颗粒受挤压，使土体变得更加密实，从而使路基被加固。在使用强夯法加固斜坡路基时，由于斜坡的存在，导致施工较为困难，容易造成夯锤的歪斜，甚至出现基底发生向下坡脚一侧的变形破坏，因此只有当斜坡坡度较小时，才可使用强夯法加固基底。
（2）复合基底
复合基底通过工程措施与基底共同作用形成复合基底来提高基底的力学强度，达到加固的目的。目前工程中最常用的工程措施碎石桩，CFG桩，预制桩等。碎石桩属于散体桩通过形成排水通道和增加基底的内摩擦角而达到改良目的；CFG桩属于半刚性桩，其自身抗剪强度较大，使桩与柱间土形成复合基底而达到改良的作用。预制管桩则属于刚性桩，刚度大，见效快。
三、与国内外同类技术比较
传统施工工艺对比：
1.比较传统的高填方计算模型，本项目开展了PLAXIS2D多尺度精细化有限元计算，揭示了土石填料的抗剪强度会随着饱和度的升高而降低，呈现出负相关的规律结果。
2.相比较传统的监测设备，本技术提出一种复杂地质路基不均匀沉降监测设备，在进行不均匀沉降监测时，可以快速组装，并且可以调节设备检测高度，使其能适应更多的检测场景，遇到复杂地质路基时。
3.相比较传统的路基不均匀沉降措施，本技术提出一种高填方路基不均匀沉降处理装置，通过防护组件可对高填方路基的两侧边坡进行同时加固，从而提高路基整体强度，以及通过加固组件便于对防护组件进行位置固定，相较于传统处理方式，该装置可有效降低路基边坡失稳破坏，进而保障不均匀沉降处理工作的顺利进展。
四、成熟度
边坡的稳定性问题一直是岩土工程研究的重要内容，已经形成了一系列的研究方法和分析方法，并且取得了丰富的研究成果和成熟的理论。但随着山区高速公路的大规模建设，山区高填方边坡问题存在着其不同于以往边坡稳定问题的特殊性。
五、成果的创造性、先进性
1.根据室内实验，提出高填方填料的剪切变形特性。分析了含石量、饱和度对土石填料剪切特性的影响，揭示了土石填料的抗剪强度会随着饱和度的升高而降低，呈现出负相关的规律结果。应用PLAXIS2D经行了精细化有限元分析。
2.提出了一种自调式道路路基沉降检测装置，进一步提高了设备的检测效率，使设备在检测时可快速的对路面进行标注，使维修人员在维修时更加的方便。
3.提出一种复杂地质路基不均匀沉降监测设备，不仅便于移动运输，还能对其防撞防尘，提高了使用的灵活性，在进行不均匀沉降监测时，可以快速组装，并且可以调节设备检测高度，使其能适应更多的检测场景，遇到复杂地质路基时，通过分别调节可调支脚组件，使其能够水平放置，检测出来的数据更加准确。
4.提出一种高填方路基不均匀沉降处理装置，通过传动组件可在一定范围内的路基进行往复压实处理，使用起来很便利，还通过防护组件可对高填方路基的两侧边坡进行同时加固，从而提高路基整体强度，以及通过加固组件便于对防护组件进行位置固定，相较于传统处理方式，该装置可有效降低路基边坡失稳破坏，进而保障不均匀沉降处理工作的顺利进展。
六、推广应用的范围、条件和前景
本项目技术成果属于路基工程领域，适用于高填方路基工程施工。
高填方路基稳定性及施工关键技术，可广泛推广应用于高填方路基工程。可有效提高提高高填方施工效率和工程质量、降低工程成本。
高填方路基等相关工程进行推广应用。

一、推广应用前景
1.本项目技术成果属于路基工程领域，适用于高填方路基工程施工。
2.高填方路基稳定性及施工关键技术，可广泛推广应用于高填方路基工程。可有效提高提高高填方施工效率和工程质量、降低工程成本。
二、推广应用措施
高填方路基等相关工程进行推广应用。
三、推广应用的范围、条件和前景
1.本项目技术成果属于路基工程领域，适用于高填方路基工程施工。
2.高填方路基稳定性及施工关键技术，可广泛推广应用于高填方路基工程。可有效提高提高高填方施工效率和工程质量、降低工程成本。
高填方路基等相关工程进行推广应用。
四、改进意见
1.加强原材料的质量控制工作
原材料的质量是道路质量的保证，材料不合格是影响路基长期稳定性的原因之一，必须重视这一工作，正确选择适当而良好的土填筑路基，并尽量将性能较好的土用在路基上部。由于公路沿线土石的性质和状态不同，故路基的稳定性亦有很大的差异。为保证路堤的强度和稳定性需尽可能选择当地稳定性良好并具有一定强度的土石作填料。最稳定的填料主要有石质土和工业矿渣。前者有漂石土、卵石土、砾石土、中粗砂等，后者有钢渣、建筑废料等。一般土和工业废料，如粉土质砂、砂和粘土组成的混合土、粉煤灰等，经压实后能获得足够的强度和稳定性也是较好的填料。路基填筑不宜选用粉质土、含砂高液限粘土、高液限粘土。必须使用时，须作含水量的调节（洒水或翻晒）或掺外加剂改良处理（如利用石灰、水泥、工业废料或其它材料作稳定剂对土的性质改良。
2.严格控制含水量
在施工时严格控制含水量，在最佳含水量状态下压实，提高路基的强度和耐久性。土体在最佳含水量下压实后其水稳性达到最佳水平，在水的影响下强度降低最小。因此坚持在最佳含水量下进行压实是十分必要的。
3.提高压实标准
路基的压实度越高，其承载力越大、密实性越好、孔隙率也越小，对于减小上部水的入侵深度是很有效的。应采取正确的填筑方法充分压实，保证达到规定的压实度。路基的压实是保证路基强度和稳定性的根本措施之一，通过压实工作增加了土体单位体积内固体颗粒的数量，减少孔隙率，使土的强度大大增加，土基的塑性变形明显减少土的透水性降低，毛细水上升高度减少，从而提高土基的强度和稳定性。
4.排水系统的养护和维修
排水系统的通畅对公路的耐久性有极大的影响。在设计和施工过程中，为了消除水害，采取了设置边沟、排水沟、盲掏、截水沟的措施，并结合桥梁涵洞等构造物，建立起整个排水系统，有效地消除了水的影响。在使用过程中，这些防排水设施经常发生堵塞、损坏等问题，导致排水系统失效，造成水害，影响工程的使用寿命。为了确保公路的使用寿命，必须通过经常性的养护使排水系统保持有效、通畅。特别是在雨季到来之前，要重视疏通排水系统，以免积水渗入路基、路面，影响路面强度和稳定性。在地下水位较高或冰冻较深地区，为减小毛细水上升高度防止影响路基强度以及减少冰冻翻浆现象，应设置具有蓄水、排水、隔垫、防冻功能的隔离层或防冻层，这类材料常用的有透水性材料，如砂砾、炉渣、砾石等和整体性材料，如石灰土、炉渣等。
5.加固和防护措施
由于路基是在天然地面上填筑或挖去一部分而建成的，路基修建后，改变了原地层的天然平衡状态，当地质不良时，修建路基可能加剧原地面的不平衡状态，在自然因素及行车荷载作用下，路基可能产生各种变形和破坏，因此应采取边坡加固、修筑挡土结构、土体加筋等防护措施对各类土、石边坡及软地基予以必要的防护与加固，以提高其整体稳定性。