本文通過實際案例對公路工程中路基穩(wěn)定性的施工技術(shù)進行探討。

1案例概況

某公路工程施工段昆侖山腹地,為國道219線的重要組成部分,是新疆進出西藏的重要物資運輸通道,它同時是中印、中巴邊防線上唯一戰(zhàn)役交通要道和給養(yǎng)線。路線起點K290處,終點K379+162.477,全長89.097km,路線所經(jīng)區(qū)域地形多變、地貌復(fù)雜,地質(zhì)條件差,高原缺氧,全線平均海拔在4300m以上,全年施工期不足150d。本合同段構(gòu)造物較多,全線中橋168.58m/3座,小橋348.3m/12座,涵洞319道,給項目施工帶來一定難度,主要工程為路基、路面、排水防護、橋梁、涵洞、交通安全設(shè)施等。工程等級為山嶺重丘區(qū)三級公路,全線采用瀝青混凝土路面,經(jīng)過鄉(xiāng)鎮(zhèn)時采用水泥混凝土路面;路基寬度為8.5m、7.5m,路面寬度為7.0m、6.5m;荷載標準:公路-Ⅱ級。

2公路路基的主要作用

路基指的是根據(jù)道路設(shè)計要求和設(shè)計斷面在天然地面上堆填制成的一種巖土結(jié)構(gòu)物,如圖1所示。作為一種線性結(jié)構(gòu)物,具有開挖路線長、自然接觸面廣等方面的特征。一般情況下,路基的穩(wěn)定性很大程度上是由自然條件決定的,通過合理的選擇線位,可以避開一些施工難度大,地質(zhì)條件不好的路段,從而保證路基的穩(wěn)定性,節(jié)省工程投入,降低路基工程施工數(shù)量。作為公路路面的基礎(chǔ),路基除了要承擔(dān)公路路面結(jié)構(gòu)的重量,還需要承受車輛荷載的重量,因此,路基是公路的主要承重體,而應(yīng)力作用區(qū)作為路基承受荷載的主要范圍,深度一般為路基頂面下0.8m的范圍內(nèi),是保證路基穩(wěn)定的一個重要組成因素,在設(shè)計時,可以按照路面綜合設(shè)計的原則確定路面結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和路面強度[1]。

3公路路基穩(wěn)定性的施工技術(shù)

3.1路基填土和壓實施工為了保證路基具有良好的穩(wěn)定性和強度,首先要保證路基使用的填料性質(zhì)良好,且具有良好的壓實度。目前來看,對填土要求和壓實條件進行改進是保證路基施工質(zhì)量最經(jīng)濟、最有效地一種方法[2]。在選擇路基填料時,首先對路基填料的選擇條件進行規(guī)范,對所有的路基填料進行量化,明確填料的最大強度標準和最大粒徑標準,并使用CBR值來對路基的強度進行確定。對于路床填料來說,本工程路面下0~30cm的路床填料CBR值在8以上,一級公路路面底以下的路床填料CBR值也要大于8,根據(jù)相關(guān)的規(guī)范標準,對于路基填料無法達到規(guī)定要求的情況,使用更換路基填料或者使用石灰、粗粒料等穩(wěn)定性材料摻入到填料中的方法來進行改善。在對路基進行壓實的過程中,本工程使用碾壓機機械碾壓的方式對路基進行壓實,為了提高路基的壓實效果,使用噸位比較大的壓路機進行碾壓,有效地提高了公路路基的壓實度,在壓實的過程中,路面底以下80~150cm以下的位置,壓實度控制在95%以上,其它同等級的公路路基進行碾壓的時候,也按照這種方法進行施工。另外,按照規(guī)定要求,路堤基礎(chǔ)的壓實度要在93%以上。

3.2公路路面的排水在公路路基的施工中,路面排水對公路的穩(wěn)定性和強度有非常大的影響,很多工程都是因為排水措施不到位導(dǎo)致公路路基被侵蝕。另外,從農(nóng)田保護和環(huán)境保護的角度來說,路基路面的排水工作也是非常重要的。因此,本公路路基施工的過程中,將路基路面的施工排水作為重點工作來抓,盡可能地避免了因外界因素引起的水災(zāi)、水患威脅到公路路基的穩(wěn)定性[3]。在進行公路路基排水時,一般會使用急流槽、跌水、截水溝、邊溝等地面排水設(shè)施。本工程在雨水排放時,使用了集中排水的方法進行排水,使用水泥混凝土預(yù)制塊在硬路肩的外側(cè)設(shè)置了攔水帶,使硬路肩和攔水帶構(gòu)成了三角形的集水槽,每間隔25~45m的距離設(shè)置了一個泄水口,使路堤邊坡的雨水可以排放到坡腳的排水溝中,使用帶有濾布、鋼圈、加強合成纖維的加勁軟式透水管作為地下水排放管道,對于超高路段的雨水,通過設(shè)置雨水井的方法進行排放。

3.3路基的防護措施由于公路路基在施工時,對自然底層的平衡狀態(tài)進行了改變,路基會受到外界自然環(huán)境的影響。所以,在施工的過程中,技術(shù)人員要使用各種防護措施對公路路基進行防護。在坡面防護時,主要需要防止出現(xiàn)地表水流沖刷、坡面巖土風(fēng)化等情況,為了取得良好的防護效果,在防護時,使用了種草防護的方式進行坡面防護,不僅環(huán)保,而且可以取得良好的防護效果。對于邊坡比較高的公路路段,先使用石框格進行砌筑,然后將草種植在石框格中。在進行支檔防護時,本工程使用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的擋土墻進行防護。為了防止路基邊坡被沖刷,本工程使用鐵絲石籠進行防護。

3.4處理軟土路基在處理軟土路基時,由于軟土路基的含水量并不穩(wěn)定,本工程使用灰土擠密樁的方法進行處理,對于含水率比較大的路基地段,為了充分吸收土壤中的水分,使用石灰粉或干土填入。對于含水率比較小的地方,首先將加固范圍的土層浸濕,按照先外圈后里圈的順序進行成孔,對于已經(jīng)成孔的路段,盡量避免其被水浸濕,并且在當天將其夯實回填,為了防止夯打時縮頸出現(xiàn)堵塞的情況,按照打一個孔,填一個孔的原則進行施工。對于土質(zhì)比較松軟、樁孔比較密集的路段,使用隔跳打夯實的方法進行施工。為了保證回填料的均勻性,所有孔的填料量要和計算相符合,使用100kg以下的棗核型錘進行夯擊,落距控制在2m以上。對于地下水位比較高的區(qū)域,先對水位進行降低,然后進行網(wǎng)填夯實,使用洛陽鏟將出現(xiàn)斷裂、疏松的夾層土取出來[4],再根據(jù)規(guī)定要求,用夯灰土重新進行填充。施工的過程中,嚴格按照要求規(guī)定進行施工,根據(jù)配合比稱量灰土,對其進行均勻攪拌,控制好干濕度,每次下灰的數(shù)量、厚度、落錘的高度、夯擊的次數(shù)都是在試驗后進行的,并嚴格按照試驗結(jié)果進行施工。為了保證施工質(zhì)量,在施工的過程中,根據(jù)質(zhì)量的評定標準進行抽樣檢測。

3.5黃土陷穴的處理在該公路施工的過程中,部分地區(qū)的路段,出現(xiàn)2014年第12期孫志強:公路工程中路基穩(wěn)定性的施工技術(shù)—59—土陷穴的情況。對于這種情況,根據(jù)不同陷穴的嚴重程度,對黃土陷穴的處理范圍進行了確定,對于傾向路基的陷穴,使用灌漿、灌砂、回填開挖等方法進行了整治,徹底根治了串柱狀的陷穴,在開挖過程中,使用豎井、明挖和導(dǎo)洞的方法分別進行施工。

4結(jié)語

綜上所述,作為公路工程施工過程中的主要構(gòu)成部分,路基施工是施工的關(guān)鍵,直接影響了工程的施工質(zhì)量,在我國經(jīng)濟的不斷發(fā)展下,人們的生活水平持續(xù)提高,公路由于長期受到中大型車輛的碾壓,會出現(xiàn)不同程度的損壞,致使后期的車輛在行走過程中,舒適度和安全度降低,究其原因,主要是因為路基穩(wěn)定性不好導(dǎo)致的,因此,路基的施工是非常重要的,路基的穩(wěn)定性在一定程度上影響了公路的使用價值和使用壽命。