高速公路路基施工技術

韓 雁

(山西省晉中路橋建設集團有限公司,晉中030600)

高速公路路基施工技術

韓 雁

(山西省晉中路橋建設集團有限公司,晉中030600)

高速公路路基設計與施工始終是公路工程的根本,路基的施工技術與質量直接影響到整個高速公路的質量。該文從高速公路路基的施工現狀及存在問題、施工過程中常見病害及處理辦法等幾個方面進行了闡述。

高速公路; 路基施工; 常見病害; 施工現狀

近些年來,為了加快城市的經濟發展步伐、加強各城市之間的聯系,我國正在大力推進公路工程建設發展,高速公路的建設速度、修建規模也得到了飛速發展。高速公路路基設計與施工始終是公路工程的根本,路基的施工技術與質量直接影響到整個高速公路的質量,因此在設計施工中必須把好質量關、安全關,以保證高速公路后期的正常運營。

科學與工業技術的日新月異,高速公路的施工技術也獲得一定程度的發展,在具體的施工過程中,我們應進行多個施工方案的比較,綜合考慮施工成本、施工進度、施工安全、施工工藝等選擇適合具體路基工程施工的方案。在實際的施工過程中要控制好施工進度與施工造價,把好施工質量與安全關,重視路基的施工技術管理。根據實際的施工進度與施工質量對后期的路基施工進行相應調整,以達到預期的路基工程項目的各項指標,以完成預期的使用壽命。

高速公路路基工程是路面的重要組成部分,其強度與穩定性是保證高速公路正常使用、安全舒適的基礎條件。高速公路路基強度、穩定性不僅受當地自然條件的影響,還要受如路面上行駛的車輛荷載、所采用的路基結構、施工工藝、養護方法及養護維修的時間間隔等人為因素的影響。在山區修建高速公路也是我國高速公路發展的又一方向,但是山區地形、地質條件復雜,對路基下巖土的地質條件必須勘察清楚;對不符合要求的地況需采取措施來保證路基的施工建設以滿足相應的規范要求,在施工過程中要堅持技術規范標準,注意加強施工質量進度管理,提高路基路面的耐久性。同時,還要加強過往車輛的噸位監控以減小后期維修加固等費用,以保證高速公路在設計壽命周期內的正常使用。

修建大規模的高速公路,在加快了地區經濟發展的同時也對周圍環境、人們的生活(噪音污染、空氣污染等)、一些文化古跡等造成極大的威脅與破壞。因此,在修建高速公路必須處理好路基施工,以免后期運營中產生次生災害,并避免了一些自然災害造成的破壞如烈度較低的地震破壞、附近山體滑坡、泥石流等對高速公路路基的破壞等。下文就高速公路路基在實際施工中幾個關鍵方面進行闡述。

1 高速公路路基施工技術現狀、常見問題

1.1 高速公路路基施工技術現狀

目前,我國已進入高速公路修建為主的公路建設施工的新時代。高速公路路基施工過程中必須考慮對周圍生態環境、建筑和高速公路兩旁居民生活的影響,同時還要考慮施工工期長短的影響,盡量減少由于高速公路施工對于附近居民生活的影響。

工程施工均為露天作業,路基所用土料又是天然物質,種類繁多、地下水文和地質條件復雜,施工中受氣候、水文和地質條件影響較大。因此,在組織施工前必須進行周密調研,詳細分析施工地質資料和施工條件,并制定合理的施工方案。為保證路基的穩定性和耐久性,對基底處理、填料選擇、技術措施、壓實標準都提出了較高的要求。路基工程是高速公路路面的基礎,不僅承受著路基上部填料的重力和路面的荷載,同時還承受著路面上的汽車荷載,有時還不可避免地受到交通事故汽車撞上欄桿所造成偶然荷載的影響,因此路基工程質量的好壞關系到整個高速公路的使用質量。高速公路路面的損壞跟路基排水質量、壓實度等因素直接相關,通常修復過程中需要中斷道路,難度較大、費用也比較高,可見路基的施工技術對高速公路的質量至關重要。

1.2 高速公路路基施工常見的問題

在高速公路施工中不可避免地遇到路基沉陷、翻漿及邊坡的塌方、山體滑坡時路基隨之滑動、軟土路基等現象。在路基施工過程中必須采取適當有效的措施來保證路基的強度和穩定性,減小路基挖方施工時對于山體擾動、周圍建筑等的影響,挖方時建立良好的排水系統,以減少對山體和路基的穩定性的影響。對于軟土路基含水量大、承載力低往往造成強度低、變形大等缺點,一般采用袋裝砂井、鋼渣換填、塑料排水板等方法加以改善,以保證路基的質量、路基結構的穩定性及強度要求。

2 高速公路路基常見病害

2.1 路基變形

高速公路路基最常見的病害是路基變形,該病害時常發生在填土需壓實而壓實度不夠的路段,一般是指高速公路投入運營后路面產生不均勻的沉降變形。路基變形的主要原因是路基填土壓實操作不合格以及填土材料存在問題,填土分層過厚,填土的含水量較高,施工工序安排不合理導致路基經壓實后其抗壓性能未能滿足相應的規范要求,在路面上的汽車荷載及填土自重等作用下,路基會出現不均勻的變形。

2.2 邊坡滑坡與塌方

滑坡與塌方是路基常見的病害。塌方則是施工不當和降水的破壞所引起的。滑坡是由于施工中對高速公路沿線的不良地質影響考慮不周沒有采取合理有效的施工措施所引起的。

2.3 路基沉降

對于路段中存在著軟土路基或路橋過渡段,時常發生路基沉降。其主要原因有:施工人員或勘探技術人員對地質鉆孔較少或鉆孔的深度不足,導致路基下有未處理的軟土地基,在車輛荷載的反復作用下,路面及路基出現不均勻沉降。若路面得不到及時養護維修,在雨水的沖涮與浸泡下,經過嚴冬凍脹循環,使得路基承載能力降低,不均勻沉降更加顯著,加速破壞進程。

3 高速公路路基病害的控制措施

3.1 提高路基的壓實度

選擇優質的填土材料,因為填土的質量將直接影響壓實效果,壓實過程中合理安排碾壓次數和分層厚度、填土含水量,同時還要控制好振動頻率、碾壓速度、前進方向,對整個填土壓實過程做到實時監控。為減少路基的不均勻沉降,在施工時適當增加粗骨料所占比重,減少膠結材料的使用。

在路基壓實施工過程中,應在每層填土的壓實度達到規范的要求,在進行下一層填土的鋪裝與壓實工序,全面實時的控制整個碾壓面壓實質量。其施工順序:填土鋪裝、澆水、晾曬、壓實機碾壓、壓實度檢測。在施工時將粗細骨料攪拌均勻,避免產生離析現象,以保證最后的壓實質量。

3.2 提高邊坡的抗滑性

對于高滑坡的滑動面的傾斜角較小時,常常使用混凝土抗滑樁進行加固,提高抗滑性能,其加固效果較好。混凝土抗滑樁還適用于治理有大規模開挖和開挖爆破現象的高速公路路段,以防止發生大規模的山體滑坡;還可以采用預應力進行邊坡錨索加固,使沿路邊坡的抗滑穩定性進一步提高。由于錨固技術的施工工期短、對周圍環境干擾小、施工工藝簡單成熟而在高速公路邊坡的抗滑性的加固施工中獲得廣泛采用。

3.3 加強軟土地基處理

由于軟土地基具有含水量大、可壓實性差、承載能力較低等缺點,如果軟土地基處理不當或對潛在的軟土地基未檢測出來,將對高速公路的穩定性與行車的舒適性、安全性不利,路基施工中必須對路基中存在的軟土地基進行有效地處理使其滿足要求。大量工程實踐經驗表明軟土地基處理的常用的方法有土的置換改良以及補強等。其中,土的改良一般是采用一定的處治辦法來增大地基土的密度,以使其承載能力滿足要求;補強一般是利用板樁、繩網等對地基土進行約束,以提高地基土的抗剪切能力。

3.4 填石路堤施工控制

路基采用石料為材料進行施工時,應合理的分層鋪筑和充分壓實。同時,還要處理好填石路堤填料的粗細粒比例,因為只有合理的粗細粒含量才能獲得最優的壓實強度,才能滿足路基的強度與穩定性要求,粗粒含量一般應超過70%。填石質量應采用不同的石料強度以滿足不同的目的,如護坡采用的石材強度一般不小于20 MPa。修筑填石路堤應認真進行地表清理,逐層水平填筑石塊,擺放平穩。采用振動壓路機進行分層碾壓,壓至填筑層頂面石塊穩定,振動兩邊無明顯標高差異。有時可以采用土石混合的方法來填筑路堤,對于土石混合料的巖性和土石混合比相差較大時,一般采用分層與分段來處理。

3.5 地下排水控制

在路基施工中,施工人員要對路面排水進行有效控制,對地面排水設施進行設計。施工人員要根據地面環境對邊溝、截水溝、急流槽、排水管等進行設置,一般高速公路排水溝多使用鋪砌防護,確保提高加護效果。許多路基地下排水仍選取暗溝、盲井、滲井等方式。當地下排水中水流量較大時,多采取帶滲水管的滲溝進行排水,整體排水效果非常顯著。當前我國在進行地下排水的過程中常使用帶鋼圈、濾布的加勁軟式透水管進行輔助排水。

3.6 坡面防護控制

坡面防護控制主要目的就是減少由于巖土風化與雨水沖刷等所造成的坡面損壞進而影響高速公路的正常使用。坡面防護一般采用種草進行防護,包括方形防護、菱形防護、拱形防護等。在進行種草防護的過程中,可以將草籽粒、肥料、土均勻攪拌在一起,對坡面進行鋪設。采用此方法進行邊坡的防護可以綠化高速公路兩邊的環境,可以避免高速公路上的駕駛者視覺疲勞,此法成本較低且對周圍環境、居民生活沒有多大影響;也可以采用石砌防護,但需采用錨桿掛鐵絲網或高強塑料網格噴漿噴射混凝土以避免石塊的滑落,進而起到穩固路基的作用。

4 結 語

在高速公路的發展進程中,我們不能一味地追求施工進度,必須處理好高速公路路基施工工作,其直接關系到整個高速公路的使用壽命,關系到行車的安全性及舒適性。該文從我國高速公路的施工發展近況、高速公路路基施工的常見問題、普遍病害以及相關的處理措施等方面作了簡單介紹,為今后高速公路路基施工提供了一定的參考。

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Construction Technology of Highway Subgrade

HAN Yɑn

(Shanxi Jinzhong Road&Bridge Construction Group Co,Ltd,Jinzhong 030600,China)

Design and construction of highway subgrade is always the foundation of highway engineering,and the quality of the whole highway engineering is directly affected by subgrade construction technology and quality.In this paper,construction status,common problems,several common diseases and treatment measures of the subgrade construction are introduced.

highway; subgrade construction; common diseases;construction status

2014-05-18.

韓 雁(1973-),助理工程師.E-mail:136443958@qq.com

10.3963/j.issn.1674-6066.2014.04.025