贵州省公路工程集团有限公司贵州贵阳550008
摘要:现代经济的发展要求我国加快高速公路的建设,它需要满足现代汽车载重量、行车速度与安全的需求。作为公路承载力与公路行车安全的基础,公路路基施工质量是现代高速公路建设的关键。文章介绍了路基挖填方、路基路面排水、路基压实和路基防护等施工技术,供同行参考。
关键词:高速公路;路基施工;技术;质量
1前言
从现代高速公路建设经验与施工技术发展情况来看,高速公路路基施工技术的选择与运用是影响高速公路建设的重要因素,是工程设计与施工企业必须重视的工作。而路基施工技术决定了公路路基的施工质量、决定了公路路基能够实现设计目标。针对高速公路建设施工中地质情况的不同,还需要针对性的选择施工技术,以此满足路基荷载以及其他自然因素的情况。
2路基工程的基本性能
2.1稳定性如果软土层承载能力不足,在软土地层路基开挖时,坡体失去支撑等均会使路堤下沉或者坍塌。因大气降水、排水不良,山坡路基可能引起滑坡。一些气温变化因素、常见的冰冻灾害,还可能引起路基收缩裂缝,使路面结构发生断裂。因而,必须采取相应的工程技术措施,在选线、勘测、设计和施工的过程中,确保路基的稳定性。
2.2承载能力通过车轮,行驶中的车辆把荷载从路面传到路基,车轮荷载引起的各种应力由路面承受,路面会因为路基路面的某一部分抗变性、强度以及刚度不足导致断裂、路基沉陷。所以,路基应具备与行车荷载相适应的承载能力。
2.3表面抗滑性能在雨天行车,不可避免的突然起停、紧急制动、爬坡等容易造成打滑,发生一系列交通事故。因此,必须要采用表面粗糙、耐磨、坚硬的材料来进行工艺实施。
2.4耐久性随着大气变化、车辆长期运行等因素的影响,材料老化、路面性能逐渐下降、结构损坏。为确保路基路面的耐久性,一方面需要精心设计、选材以及施工;另一方面还需养路工人长期维护、保养。
3路基挖方
根据土质情况做好防渗工作,开挖前需做好截水沟和排水沟通畅排水,以利于路基用地范围建筑施工。在对其交通和排水做出妥善的安排后拆除砌体及其障碍物;挖方作业不得对邻近的各种结构物产生损坏或干扰,必须保持边坡的稳定;在挖方材料经检验合格后尽量予以采用,在开挖过程中分层进行开挖,并在开挖过程中保持路基排水畅通。土方开挖采用挖掘机开挖、配合自卸汽车运输,对地质较复杂处开挖以人工为主。严格按放样的坡度、标高施工,在开挖过程中避免超挖或少挖,产生浪费或造成返工;自上而下进行开挖,不得乱挖、超挖,注意边坡的稳定性,严禁掏洞取土。施工中如遇土质变化需修改施工工艺应及时报批。路堑挖土边坡和施工要求同填土边坡类似。对砾类土边坡,施工中根据土壤、地质水文等条件确定坡度,一般湿度大、边坡高时,用较缓坡度。
4对路堤地基处理
4.1黄土地基处理对于湿陷性黄土地基而言,主要采取以地基处理为辅,防水为主,在十分必要的前提下,采用多种措施综合运用的技术路线。应当设置完善的防、排水系统,当黄土地基湿陷时,主要措施是防水。
4.2软土地基处理如果是浅层软土,采用石灰和水泥做成拌和剂,用人工或者机械作业的方式,将它参入到表层并进行摊铺、碾压等处理,形成一个硬壳层;如果在小范围内发现软土,可以部分或者全部挖除,换填成粗粒料或强度较高的粘性土。
4.3多年冻土地基处理对于多年冻土,存在冰锥、地下水、冰丘以及冻土沼泽等不良因素,因此,对路堤采取保护是关键,多年冻土的设计方法主要是铺设基底隔温层,设置相应的保温护道。
4.4膨胀土地基处理根据土的胀缩等级、施工工艺以及材料进行综合考虑。常用的方法主要有换土垫层、砂石垫层以及桩基础等。在设计路基高度时,膨胀土路堤一般不宜过高,通常情况是控制在3m以内,当高度大于3m时,在施工设计过程中必须考虑沉降稳定问题。
4.5液化沙土地基处理当地基为软粘土、杂填土等,路堤基底采用全幅强夯并且加碎石垫层;当地基为液化而且中间还夹杂薄层软土时,通常采用沙砾垫层,在加铺土料进行预压处理。
5路基压实
路基施工过程中重要的工序之一是路基压实,经过压实的路基,具有足够的强度和稳定性。不同程度的路面土质,采用的压实方法不同。压实机具通常采用大吨位的压路机、碾压机。
5.1黄土路基压实在碾压过程时,当黄土含水量过少时,应先均匀加水,再进行碾压工作。当黄土含水量过多时,为降低水分含量,可加入适量的石灰或者翻松晾干。根据要求,对有的大块土料不容易粉碎时,设计相应的碾压措施。
5.2石方及土石混填路堤压实对于这种类型的路基,应控制好石料的松铺厚薄程度和石料的最大粒径。压实方法主要是利用推土机推出一个相对平整的面,然后用小石料将石孔隙铺平,压路机在碾压过程中,一边用石屑对孔隙进行填补,一边用重轮碾压,直到石料不松动,表面相对均匀平整为止。
6路基路面排水
许多路基病害是由水的侵蚀造成的,水是影响路基强度和稳定性的另一重要因素,另外,从保护环境、不损害当地农田水利设施角度考虑,也必须形成排水系统,做好路基排水,并与地区排水规划相协调。
6.1地下排水;传统的砂砾料反滤层多改用有反滤功能的土工织物,几年前研制的带有钢圈、滤布和加强合成纤维组成的加劲软式透水管直径8~30cm,很适用于地下排水。路基地下排水仍多用暗沟、盲沟、渗沟、渗井等,其特点是以渗透力式排水,当水流量较大,多采用带渗水管的渗沟。
6.2路面排水;路面排水的任务是迅速排除路面范围内的降水,减少水从路面渗入,使之不冲刷路基边坡。路拱横坡应≥2%。雨水排出路面有两种方式。第一种是分散排水,多用于西北地区地势平坦,路线纵坡小于0.3%的长路段,除了硬化路肩和加固路基边坡外,在经过地下水位较高的绿洲地带,也要防止边坡上部的植草向上生长挡住横向排水出路造成路表积水,改进的方法是硬化路肩,设置路肩排水沟,增大沟坡排水。第二种是集中排水,在硬路肩外侧设置水泥混凝土预制块或现浇沥青混凝土的拦水带,以其与硬路肩路面构成三角形的集水槽流水,每隔20~50m间距设一泄水口与路堤边坡急流槽衔接将雨水排到坡脚排水沟中。超高路段的排水通过设在中央带的园形开口排水沟或雨水井进行排除。在西部降水量低的地区大多采用在中央分隔带设过水槽排水。
7路基的防护
路基长期受自然因素的影响,以及岩土在气候等因素作用下,将会发生一系列变化,因而,必须加以防护。
7.1地基加固①排水固结:对于软弱地基以及天然沉积层如沼泽土、淤泥等,在饱和软土作用下,进行排水固结,提高了路基的抗剪度。②换填土层:把地基下面的湿软土层挖去,换成强度较大的砂、碎石、灰土等,并且予以压实。
7.2坡面防护①工程防护:采用沙石、水泥、石灰等矿物质材料进行坡面防护。②植物防护:对边坡比较平缓或坡高不大的土质坡面,通常采用植物防护,主要有种草、铺草皮和植树等,这样既绿化了路容,也对边坡的固结和稳定起到很好的作用。
8结束语
公路的路基质量对公路的使用性能影响较大。因此应严格按照施工技术、规范,按照设计进行路基施工。通过在施工中不断总结经验,逐步积累公路路基施工质量控制方法,同时针对不同的路基项目采取不同的具体措施,最终提高公路使用品质,降低工程造价,从而保证整条公路的质量,保证工期顺利完工,并能安全的投入运营。
参考文献:
[1]公路软土地基路堤设计与施工技术规范[S].人民交通出版社.2010
[2]李荣华.高速公路改扩建工程的路基施工[J].辽宁交通科技,2016