高速公路路基施工技术

韩 雁

(山西省晋中路桥建设集团有限公司,晋中030600)

高速公路路基施工技术

韩 雁

(山西省晋中路桥建设集团有限公司,晋中030600)

高速公路路基设计与施工始终是公路工程的根本,路基的施工技术与质量直接影响到整个高速公路的质量。该文从高速公路路基的施工现状及存在问题、施工过程中常见病害及处理办法等几个方面进行了阐述。

高速公路; 路基施工; 常见病害; 施工现状

近些年来,为了加快城市的经济发展步伐、加强各城市之间的联系,我国正在大力推进公路工程建设发展,高速公路的建设速度、修建规模也得到了飞速发展。高速公路路基设计与施工始终是公路工程的根本,路基的施工技术与质量直接影响到整个高速公路的质量,因此在设计施工中必须把好质量关、安全关,以保证高速公路后期的正常运营。

科学与工业技术的日新月异,高速公路的施工技术也获得一定程度的发展,在具体的施工过程中,我们应进行多个施工方案的比较,综合考虑施工成本、施工进度、施工安全、施工工艺等选择适合具体路基工程施工的方案。在实际的施工过程中要控制好施工进度与施工造价,把好施工质量与安全关,重视路基的施工技术管理。根据实际的施工进度与施工质量对后期的路基施工进行相应调整,以达到预期的路基工程项目的各项指标,以完成预期的使用寿命。

高速公路路基工程是路面的重要组成部分,其强度与稳定性是保证高速公路正常使用、安全舒适的基础条件。高速公路路基强度、稳定性不仅受当地自然条件的影响,还要受如路面上行驶的车辆荷载、所采用的路基结构、施工工艺、养护方法及养护维修的时间间隔等人为因素的影响。在山区修建高速公路也是我国高速公路发展的又一方向,但是山区地形、地质条件复杂,对路基下岩土的地质条件必须勘察清楚;对不符合要求的地况需采取措施来保证路基的施工建设以满足相应的规范要求,在施工过程中要坚持技术规范标准,注意加强施工质量进度管理,提高路基路面的耐久性。同时,还要加强过往车辆的吨位监控以减小后期维修加固等费用,以保证高速公路在设计寿命周期内的正常使用。

修建大规模的高速公路,在加快了地区经济发展的同时也对周围环境、人们的生活(噪音污染、空气污染等)、一些文化古迹等造成极大的威胁与破坏。因此,在修建高速公路必须处理好路基施工,以免后期运营中产生次生灾害,并避免了一些自然灾害造成的破坏如烈度较低的地震破坏、附近山体滑坡、泥石流等对高速公路路基的破坏等。下文就高速公路路基在实际施工中几个关键方面进行阐述。

1 高速公路路基施工技术现状、常见问题

1.1 高速公路路基施工技术现状

目前,我国已进入高速公路修建为主的公路建设施工的新时代。高速公路路基施工过程中必须考虑对周围生态环境、建筑和高速公路两旁居民生活的影响,同时还要考虑施工工期长短的影响,尽量减少由于高速公路施工对于附近居民生活的影响。

工程施工均为露天作业,路基所用土料又是天然物质,种类繁多、地下水文和地质条件复杂,施工中受气候、水文和地质条件影响较大。因此,在组织施工前必须进行周密调研,详细分析施工地质资料和施工条件,并制定合理的施工方案。为保证路基的稳定性和耐久性,对基底处理、填料选择、技术措施、压实标准都提出了较高的要求。路基工程是高速公路路面的基础,不仅承受着路基上部填料的重力和路面的荷载,同时还承受着路面上的汽车荷载,有时还不可避免地受到交通事故汽车撞上栏杆所造成偶然荷载的影响,因此路基工程质量的好坏关系到整个高速公路的使用质量。高速公路路面的损坏跟路基排水质量、压实度等因素直接相关,通常修复过程中需要中断道路,难度较大、费用也比较高,可见路基的施工技术对高速公路的质量至关重要。

1.2 高速公路路基施工常见的问题

在高速公路施工中不可避免地遇到路基沉陷、翻浆及边坡的塌方、山体滑坡时路基随之滑动、软土路基等现象。在路基施工过程中必须采取适当有效的措施来保证路基的强度和稳定性,减小路基挖方施工时对于山体扰动、周围建筑等的影响,挖方时建立良好的排水系统,以减少对山体和路基的稳定性的影响。对于软土路基含水量大、承载力低往往造成强度低、变形大等缺点,一般采用袋装砂井、钢渣换填、塑料排水板等方法加以改善,以保证路基的质量、路基结构的稳定性及强度要求。

2 高速公路路基常见病害

2.1 路基变形

高速公路路基最常见的病害是路基变形,该病害时常发生在填土需压实而压实度不够的路段,一般是指高速公路投入运营后路面产生不均匀的沉降变形。路基变形的主要原因是路基填土压实操作不合格以及填土材料存在问题,填土分层过厚,填土的含水量较高,施工工序安排不合理导致路基经压实后其抗压性能未能满足相应的规范要求,在路面上的汽车荷载及填土自重等作用下,路基会出现不均匀的变形。

2.2 边坡滑坡与塌方

滑坡与塌方是路基常见的病害。塌方则是施工不当和降水的破坏所引起的。滑坡是由于施工中对高速公路沿线的不良地质影响考虑不周没有采取合理有效的施工措施所引起的。

2.3 路基沉降

对于路段中存在着软土路基或路桥过渡段,时常发生路基沉降。其主要原因有:施工人员或勘探技术人员对地质钻孔较少或钻孔的深度不足,导致路基下有未处理的软土地基,在车辆荷载的反复作用下,路面及路基出现不均匀沉降。若路面得不到及时养护维修,在雨水的冲涮与浸泡下,经过严冬冻胀循环,使得路基承载能力降低,不均匀沉降更加显著,加速破坏进程。

3 高速公路路基病害的控制措施

3.1 提高路基的压实度

选择优质的填土材料,因为填土的质量将直接影响压实效果,压实过程中合理安排碾压次数和分层厚度、填土含水量,同时还要控制好振动频率、碾压速度、前进方向,对整个填土压实过程做到实时监控。为减少路基的不均匀沉降,在施工时适当增加粗骨料所占比重,减少胶结材料的使用。

在路基压实施工过程中,应在每层填土的压实度达到规范的要求,在进行下一层填土的铺装与压实工序,全面实时的控制整个碾压面压实质量。其施工顺序:填土铺装、浇水、晾晒、压实机碾压、压实度检测。在施工时将粗细骨料搅拌均匀,避免产生离析现象,以保证最后的压实质量。

3.2 提高边坡的抗滑性

对于高滑坡的滑动面的倾斜角较小时,常常使用混凝土抗滑桩进行加固,提高抗滑性能,其加固效果较好。混凝土抗滑桩还适用于治理有大规模开挖和开挖爆破现象的高速公路路段,以防止发生大规模的山体滑坡;还可以采用预应力进行边坡锚索加固,使沿路边坡的抗滑稳定性进一步提高。由于锚固技术的施工工期短、对周围环境干扰小、施工工艺简单成熟而在高速公路边坡的抗滑性的加固施工中获得广泛采用。

3.3 加强软土地基处理

由于软土地基具有含水量大、可压实性差、承载能力较低等缺点,如果软土地基处理不当或对潜在的软土地基未检测出来,将对高速公路的稳定性与行车的舒适性、安全性不利,路基施工中必须对路基中存在的软土地基进行有效地处理使其满足要求。大量工程实践经验表明软土地基处理的常用的方法有土的置换改良以及补强等。其中,土的改良一般是采用一定的处治办法来增大地基土的密度,以使其承载能力满足要求;补强一般是利用板桩、绳网等对地基土进行约束,以提高地基土的抗剪切能力。

3.4 填石路堤施工控制

路基采用石料为材料进行施工时,应合理的分层铺筑和充分压实。同时,还要处理好填石路堤填料的粗细粒比例,因为只有合理的粗细粒含量才能获得最优的压实强度,才能满足路基的强度与稳定性要求,粗粒含量一般应超过70%。填石质量应采用不同的石料强度以满足不同的目的,如护坡采用的石材强度一般不小于20 MPa。修筑填石路堤应认真进行地表清理,逐层水平填筑石块,摆放平稳。采用振动压路机进行分层碾压,压至填筑层顶面石块稳定,振动两边无明显标高差异。有时可以采用土石混合的方法来填筑路堤,对于土石混合料的岩性和土石混合比相差较大时,一般采用分层与分段来处理。

3.5 地下排水控制

在路基施工中,施工人员要对路面排水进行有效控制,对地面排水设施进行设计。施工人员要根据地面环境对边沟、截水沟、急流槽、排水管等进行设置,一般高速公路排水沟多使用铺砌防护,确保提高加护效果。许多路基地下排水仍选取暗沟、盲井、渗井等方式。当地下排水中水流量较大时,多采取带渗水管的渗沟进行排水,整体排水效果非常显著。当前我国在进行地下排水的过程中常使用带钢圈、滤布的加劲软式透水管进行辅助排水。

3.6 坡面防护控制

坡面防护控制主要目的就是减少由于岩土风化与雨水冲刷等所造成的坡面损坏进而影响高速公路的正常使用。坡面防护一般采用种草进行防护,包括方形防护、菱形防护、拱形防护等。在进行种草防护的过程中,可以将草籽粒、肥料、土均匀搅拌在一起,对坡面进行铺设。采用此方法进行边坡的防护可以绿化高速公路两边的环境,可以避免高速公路上的驾驶者视觉疲劳,此法成本较低且对周围环境、居民生活没有多大影响;也可以采用石砌防护,但需采用锚杆挂铁丝网或高强塑料网格喷浆喷射混凝土以避免石块的滑落,进而起到稳固路基的作用。

4 结 语

在高速公路的发展进程中,我们不能一味地追求施工进度,必须处理好高速公路路基施工工作,其直接关系到整个高速公路的使用寿命,关系到行车的安全性及舒适性。该文从我国高速公路的施工发展近况、高速公路路基施工的常见问题、普遍病害以及相关的处理措施等方面作了简单介绍,为今后高速公路路基施工提供了一定的参考。

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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.

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

10.3963/j.issn.1674-6066.2014.04.025