公路路基工程设计原则及防护要点

2022-05-11施华金

交通世界 2022年11期

关键词：挡土墙边坡路基

施华金

（云南省交通规划设计研究院有限公司，云南昆明 650000）

1 工程概况

某公路建设工程项目，沿线总长度设计为41.66km。路基防护方案采取了综合化的技术措施进行处理，例如生态防护技术、砌体加固技术等，经过实践发现实施效果比较理想。

2 公路路基设计原则

2.1 实用性原则

在对道路工程中的路基进行设计时，设计单位必须严格遵循实用性的原则。道路工程与其他市政工程不同，例如园林建设，其核心是突出外形美观，但是公路作为日常出行的主要途径，如果道路工程过于注重美感，忽视了实用性，则会导致出行存在安全隐患。因此，在设计道路工程时，设计人员必须突出实用性。

2.2 经济性原则

公路建设属于一项宏大的工程，在实际施工过程中必然会消耗大规模的资金，促使地区的建设资金压力增大。设计人员在设计时，除了考虑公路的实用性以外，还应兼顾道路建设的经济性问题，尽可能在保证公路实用性不受影响的情况下，将建设成本缩减至最小。结合施工现场的实际情况，在保证公路质量性能满足实际使用需求的基础上，以最小的投入成本获取最大的经济效益。

2.3 综合性原则

在对公路路基进行设计时，设计人员应站在长远的角度，将城市地区未来的发展作为重要考虑因素，确保路线建设完成以后与城市道路网络干线相互协调。公路作为城市的重要组成部分，假若设计人员在设计的过程中仅仅考虑公路自身的情况，则无法与城市的基础设施保持协调。

3 防护要点

3.1 技术方案

经过长时间的前期调研，结合该项目施工现场的路基地质条件设计出以下防护方案。

3.1.1 砌体加固防护

由于该项目内路基部分边坡的稳定性存在较大差异，结合各个路段内路基边坡的特点，施工单位决定选择使用多元化的砌体加固技术，以提高边坡的稳定性。具体而言，使用框格防护方法：使用浆砌片石、混凝土砌块砌筑，结合边坡的地形设置框格，将其作为路基部分的防护骨架。在实际施工过程中严格按照规范要求进行作业，确保防护施工的质量符合规范要求，防护骨架可以提升路基结构的整体稳定性。

3.1.2 灰浆加固防护

假若施工过程中出现裂缝，为了保证路基结构的稳定性不受到影响，在裂缝中灌注水泥砂浆，可以确保路面的平整度。此外，在路基表层喷射素混凝土，提升路基结构的牢固性。

3.1.3 生态防护

在道路两侧种植绿色植被，发挥出美化公路与防护路基两方面的功效。

3.1.4 道路路基边坡坡度

（1）路堤部分的边坡坡度设计

假若路堤的土质比较理想，则按照表1 中信息进行施工。若边坡的高度超出了表1提供的信息，则结合实际情况采取合理的防护措施。

表1 填方路基边坡坡度

（2）填石路堤边坡

针对填石路堤的边坡，按照表2 中提供的内容进行施工。假若边坡高度超出了表2中数据，则应结合施工现场的实际情况确定施工方法。

表2 填石路基边坡坡度

3.2 施工准备

3.2.1 技术交底

在正式施工之前，施工管理人员组织作业人员对施工关键部位、技术关键点、施工难点进行技术交底，保证所有施工人员了解具体情况，在保证技术运用效果的同时实现防护施工目标。假若使用的施工工艺比较复杂，则组织施工人员开展技术培训，促使施工人员详细了解工艺，从而落实每一项施工工艺，保证防护质量。

3.2.2 施工准备工作

施工单位结合施工项目的特点、防护工程的实际需求，准备施工过程中所需的各种机械设备、原材料以及施工作业面。必须检查施工原材料、机械设备在每一个关键节点的质量，一旦发现机械设备存在质量缺陷，则立即进行维修保养，确保施工过程的连续性[1-2]。

3.2.3 施工工艺

现场管理人员必须加强对施工人员的监管，促使施工人员严格按照规范要求进行施工，将路基防护施工落实到位。具体而言，在混凝土施工过程中加强坍落度的管控，确保路基结构的整体稳定性。通常情况下，混凝土入模以后的坍落度应保持在0～20mm。

3.3 防护施工技术

3.3.1 挡土墙施工技术

（1）施工人员清理基础底部，确保基底不存在杂物，将基坑内的积水排除，路基回填之前保证基坑内不存在明显积水。

（2）基底清理完成以后进行碾压作业。

（3）模板安装。检查模板的外观质量，并对模板表面进行抛光处理。

（4）布置伸缩缝。伸缩缝设计为20cm，使用沥青材料回填。

（5）混凝土浇筑过程中，施工人员手持振捣棒对混凝土进行振捣，确保振捣密实。

（6）混凝土浇筑完成以后及时养护，当混凝土的强度达到设计要求强度以后方可拆除模板[3]。

在实际施工过程中，施工单位应结合设计要求以及防护作业的质量要求制订完善的技术管理方案，明确现场管理人员的具体职责和管理内容，将管理目标进行细化处理，确保技术管理工作有效落实。激发管理人员工作的积极性与主动性，建立科学的奖惩机制，发挥管理工作的效能。

3.3.2 抗滑桩施工技术

（1）正式施工之前对施工现场进行调研，详细掌握施工现场的地质条件与滑坡情况，结合前期的调研结果制订完善的技术方案。

（2）防护施工过程中，先实施桩孔开挖作业，采取合理的措施降低开挖作业对路基结构的影响。尽可能选择在夏季施工，通过护壁措施来降低路基开裂的可能性。假若施工过程中出现滑坡现象，则采取抗滑措施，提高施工过程中的安全性[4]。

3.3.3 干砌片石法

路基容易出现风化现象，不应使用种植植物的方式进行防护处理，尽量选择砌筑片石的方式。这种类型的路基附近环境相对更复杂，在选择防护措施时，应该着重关注防护技术的优化问题，确保防护技术的实用性与适用性。在正式施工过程中，严格按照防护标准进行作业，施工人员清理基底，确保基底不存在杂物，将基坑内的积水排除，路基回填之前保证基坑内不存在明显积水。若路基属于硬土层，应保证片石砌筑整齐，不得出现缝隙，尽量减少外部因素带来的影响。

3.3.4 植物栽培施工技术

采用种植植物防护方法时，将植物种植在边坡部位。种植完成后对植物进行洒水养护，在这个过程中保证不出现水土流失现象，在满足路基防护要求的同时，达到美化环境的目的。可以使用透气薄膜对植物覆盖处理，避免种植早期阶段植物遭到雨水破坏，降低植物的存活率。为保证路基防护质量，施工过程中应加强以下两方面的管控。

（1）机械设备

使用之前对施工过程中可能会用到的各种机械设备的性能、运行状况进行检查，保证路基防护施工质量。

（2）施工人员

施工人员的个人施工行为会对路基防护质量造成较大的影响，所以实际施工过程中必须加强对施工人员的监管力度，在施工前组织人员进行技术交底，保证每一位施工人员充分掌握施工技术要求。借助信息化技术加强管理人员与施工人员之间的交流，提高路基防护施工的进度，采取动态化管理模式。

3.3.5 坡面防护技术

坡面防护的形式非常多，不同形式的坡面防护所使用的原材料存在较大的差异。按照原材料的不同可以将坡面防护细分为：混凝土护坡、浆砌片石护坡、石砌污工护坡等。混凝土、预制材料、石砌污工等材料一般适用于路堤部位的边坡防护场景中；带孔墙面主要运用在路基边坡防护场景中。现阶段，使用最为频繁的是绿化种植防护，相比其他防护材料，绿化种植防护方式的建设成本最低，且能够循环利用，后期的维护成本比较低。这种边坡防护方式不但可以有效扩大区域内的绿化面积，还能够美化周围环境。假若防护边坡的坡面非常高，可以在坡面砌筑石块作为辅助，使用石块砌筑花池，将草料种植在花池中。

3.3.6 挡土墙防护技术

结合实际情况来看，挡土墙在实际场景中的运用程度不断提高，挡土墙防护技术也得到了迅猛的发展。挡土墙的类型比较多，需结合地基的类型选择合适的挡土墙。通常情况下，地基条件比较好的场地，使用的是重力式挡土墙；公路路基防护墙的要求是受力均匀，挡土墙具备足够的稳定性，适用于这种地基的挡土墙有扶壁式挡土墙、悬臂式挡土墙等。在众多类型的挡土墙中，垛形挡土墙相对比较特殊，这种挡土墙可以结合场景需求对挡土墙的高度进行调整。

3.3.7 防冲刷措施

为保证自然降雨、附近流域不会对公路的地下结构稳定性造成负面影响，在对路基施工时需要采取必要的防护措施。传统的防冲刷措施是砌筑浆砌片石、建设挡土墙、设置铁丝石笼。但是随着施工要求不断提高，施工技术不断优化，我国的道路工程中防冲刷措施发生了变化，优化以后的防冲刷措施可以有效解决土体不均匀沉降问题。

3.3.8 在松软土质上建设路基的处理方法

在正式施工之前对施工区域内的土质进行勘察，勘察的内容主要有土质的坚固性与沉降量。假若土质条件不达标，则应该对施工区域内的土质采取必要的加固措施。常用的加固方法有：设置砂井、塑料排水板、铺设土工布、设置排水垫层等。其中，设置砂井方法是在路基上打孔，形成一排整齐的孔洞，将砂石料投入孔洞内，从而形成一个良好的排水通道。塑料排水板是指将带有孔洞的塑料板压入至地基土层中，形成排水通道，这种处理方法比较简单。铺设土工布可以通过两种途径实现：

（1）在软土路基表面铺设土工布，提升土壤的牢固性，确保路堤沉降均匀；

（2）通过砂井与铺设土工布相结合的方式实现，这种方法主要是针对沼泽地类型的地基。排水砂垫层是指在路基铺设砂石，促使地基结构中的水顺着砂石排除，提高路基的稳定性。

3.3.9 三维网植草防护技术

先对坡面进行平整处理，将边坡表面的杂草、碎块清理干净。假若边坡比较干燥，那么在对边坡施工之前先适当洒水，保持边坡湿润，及时将网垫铺设在边坡表面，沿着边坡底部边缘将网垫剪断，并使用竹钉将网垫固定在边坡表面。竹钉的长度控制在20～35cm 之间，按照16 根/m2的标准设置。

沿着要求范围内开挖10cm 深度的边沟，边沟的宽度控制在15cm，先使用木钉对网垫加固，然后回填土方碾压。网垫的搭接宽度不得低于20cm，且需要加密搭接部位竹钉的数量。在网垫表面铺设一层细土，将灌木籽撒在网垫表面，草籽播种量控制在10g/m2左右比较合适。草籽撒完以后及时覆土，确保网垫下满布土，不会出现空洞。