公路路基工程施工技术关键点研究
2023-08-01张波
张波
摘要:公路工程是我國交通运输行业重要的一部分,公路工程建设工作直接关系到社会经济的发展,因此需要重视公路工程施工。因为各地工程具有较大的差异性,因此增加了公路路基工程施工的难度,很容易引发施工质量问题,影响到整体工程的质量和安全性。为了提高公路路基工程施工的安全性和稳定性,施工单位需要深入分析公路工程的特点,深度把握公路路基工程施工技术关键点,同时需要加强公路路基工程施工质量控制工作。文章分析了公路路基工程施工技术关键点,对于实际施工起到参考作用,顺利实现公路路基工程施工任务。
关键词:公路工程 路基结构 施工技术 关键点分析
中图分类号:U415 文献标识码:A
Research on the Key Points of the Construction Technology of Highway Subgrade Engineering
ZHANG Bo
(Beijing Shoufa Highway Maintenance Engineering Co., Ltd., Beijing, 101111 China)
Abstract: Highway engineering is an important part of China's transportation industry, and highway engineering construction is directly related to the development of social economy, so it is necessary to pay attention to highway engineering construction. The projects in different places have great differences, so it increases the difficulty of the construction of highway subgrade engineering, which is easy to cause construction quality problems, and affect the quality and safety of the overall project. In order to improve the safety and stability of highway subgrade engineering construction, the construction unit needs to deeply analyze the characteristics of highway engineering, deeply grasp the key points of the construction technology of highway subgrade engineering, and strengthen the control of the construction quality of highway subgrade engineering. This paper analyzes the key points of the construction technology of highway subgrade engineering, which plays a reference role in actual construction and successfully realizes the construction task of highway subgrade engineering.
Key Words: Highway engineering; Subgrade structure; Construction technology; Key point analysis
在公路工程施工中,路基结构是工程施工的基础,可以为路面铺设和车辆运行等奠定基础,因此突出了公路路基工程施工的重要性。公路路基需要承受车辆负荷,且地理位置和填挖高度等方面的影响,公路路基很容易被破坏,因此需要合理选择公路路基工程施工技术,同时需要提高施工控制力度,保障公路路基工程质量和安全性。
1 公路路基工程概述
1.1 定义
在道路建设过程中,公路路基工程建设属于基础内容,在整个公路工程中发挥着重要的作用,而且可以直接结合工程设计蓝图和原地质地貌,不仅是整个路线的主体内容,而且是路面基础施工环节。公路路基工程质量直接关系到整体工程的施工质量,同时还关系到后续通车的稳定性,因此在公路工程施工过程中,逐渐提高了公路建设等级要求,管理人员需要重视公路路基工程质量,推动我国公路工程健康发展[1]。
1.2 公路路基工程的施工特点
1.2.1 在施工之前需要统筹规划
公路路基工程非常复杂,在实际施工中需要各方通力合作。首先,需要降低温度和降雨等方面的影响;其次,需要建立科学的施工方案,合理分类施工材料;最后,需要综合分析公路路基工程影响因素,保障实际施工的精准性。在公路路基工程施工中,施工单位需要合理调整路基影响因素,从而保障公路路基工程施工质量和效率。
1.2.2 对施工人员提出较高的要求
因为公路路基工程施工通常是处于野外,因为各地的地形条件具有较大的差异性,如在软土地基施工中需要加固处理地基,充分压实土质,提高公路路基的稳定性。因此,在实际施工中需要加强培训施工人员,保障公路路基工程符合相关标注。
1.3 公路路基工程的主要影响因素
公路路基的路线比较长,自然环境很容易影响到公路路基工程施工。通过分析公路路基工程的施工条件,需要深入分析相关自然因素和自然规律等,采取针对性的施工措施,正确施工和养护公路路基工程。公路路基工程的主要影响因素包括自然因素和人为因素,其中自然因素包括气候、水文以及植物等,而人为因素包括路基结构施工和养护管理方法等。在公路路基工程实际施工之前,施工单位需要深入分析公路沿线的自然环境,结合分析结果采取调节措施,保障公路路基结构稳固性[2]。
2 公路路基工程常见的病害
2.1 路基沉陷
出现路基沉陷问题,首先是因为填方路基压实度不符合标准,从而引发下沉问题,其次是因为选择的施工材料不符合标准。再次在碾压施工中没有充分压缩,从而引发路基下沉问题。因为公路路基工程施工周期相对较短,一些施工人员缩短工期,降低施工成本,没等到路基充分沉淀就开始修建路面,将会在路面上反映路基沉降。在公路路基工程施工过程中,如果土壤含水量比较大,导致土壤密实度不符合相关标准,将会埋下安全隐患[3]。
2.2 纵向裂缝
如果路基填土宽度不符合相关标准,或者存在中线偏位问题,而且没有根据要求分层填筑碾压,在竣工之后将会引发下沉问题,从而产生裂缝问题。如果施工单位没有根据规定分层填筑压实,也会引发裂缝问题。
3 公路路基工程施工技术关键点
文章综合五环路路面桥梁维修工程,分析公路路基工程施工技术的关键点。五环路全长98.6 km,設计速度为100 km/h,道路等级为高速公路,实际承担着城市快速路的功能。其不仅承担着屏蔽、疏导大量过境交通的重任,而且为北京市区内的大量、长距离、快速交通服务。同时,五环路与京藏、京承、京哈、京津、京沪、京台、京石、京昆等多条高速相交,构成了国家高速公路网络系统。五环路至今已经投入使用超过19年,由于交通量大,使用时间长,局部路段路面出现了不同程度的病害,因此项目实施十分必要,且具有重要意义。
3.1 做好施工准备工作
在公路路基工程施工之前需要做好准备工作,以此保障公路路基工程施工效率,有效减少公路路基工程施工问题。在施工准备阶段需要做好以下几个方面。
(1)填料检测:为了保障公路路基工程质量,在施工之前需要抽样检测路基图纸和填料等,注意根据规定执行检测流程,确定土质和填料等符合工程要求之后可以继续开展规划工作。(2)基底测验:公路路基工程对于基底土层提出较高的要求,经过测验确定基底不符合要求,需要根据要求填充压实填料,保障基层土层符合相关标准,提高公路路基工程施工的安全性。(3)排水系统:在公路路基工程施工中,排水系统发挥着重要的作用,施工单位需要结合实际情况制订科学的排水方案,提高整个排水系统的稳定性。施工单位需要结合现场实际情况架设临时排水沟和截水沟等,避免因为异常天气影响到施工进度。此外,需要做好防渗处理工作,避免因为暴雨等极端天气影响到路基质量。在公路路基工程施工中,施工单位需要定期排查排水系统,及时改正不合理的部分[4]。
3.2 路基填料
在填充路基的时候需要做到因地制宜,保障路基填料质量满足使用需求,同时需要保障强度符合路基设计要求,选择填料的挖取难度比较低,而且要具备良好的压实度、强度以及稳定性。路基填料不能选用冻土、沼泽土以及淤泥等。施工单位需要根据路基填料承载比确定路基填料的强度,通过试验精确路基填料粒径,如果选择的填料无法满足施工要求,可以在路基填料中合理掺加石灰等稳定性的材料,有利于进一步提高填料的强度。在路基施工之前需要选取试验路段进行施工,有利于施工单位获得精确性的技术参数,从而顺利开展整体施工。
3.3 路基碾壓和压实
在路基压实施工之前,施工单位需要利用机械碾压方式调整路基的压实度和平整度,可以选用重力压实和振动压实两种方式碾压路基。(1)在碾压路基的过程中,施工单位需要加强控制路基填料含水量,因为含水量直接影响到碾压效果,施工单位需要碾压之前开展检测工作,确定土壤含水量之后再开展施工。在碾压过程中需要做到先轻后重、先慢后快。(2)在碾压施工过程中,通常是在路基边缘开展施工,随后逐渐向中间推进。在碾压过程中还要严格控制碾压重叠距离和碾压次数。(3)结束碾压工作之后,需要检测路基压实度,而且在路基表面不能存在任何轮迹。如果无法利用压路机碾压处理路基边缘,可以利用人工防护方式,也可以利用振动夯方式。
3.4 路基挖方施工技术
在公路路基工程施工过程中,挖方施工涉及到土方挖运工作,施工单位需要组织专业人员勘测对应的区域,确定施工现场的水文地质情况,合理调整施工方案。在土方挖运施工中,施工单位需要结合路堑情况合理选择施工方法,见图1,如果路堑比较长,施工单位需要利用从上到下的顺序纵向开挖,注意在开挖过程中不能采用掏洞式方式,否则将会降低边坡平整度。如果工程规模比较大,而且路堑比较短,施工单位可以采用横向开挖方式。如果路堑宽度和深度较大,施工单位需要结合实际情况选择分段掘进方式,避免在地基内部渗透水分。
在石方挖运过程中,施工单位需要提前勘查岩石种类和风化程度等方面,结合勘测方案制订科学的挖运方案。如果施工现场涉及较多的风化岩石和软石,需要利用机械挖掘方式,如果岩石质地较硬,可以利用爆破挖掘方式。施工单位注意评估施工现场,避免因为石方挖运工作影响到周围环境。完成石方挖运工作之后,施工单位需要全面清理施工现场,优化整体施工条件。
3.5 路基填方和填筑施工技术
施工单位需要全面分析路基结构,利用石灰画线,合理分层施工段落和施工层次,同时要分层填方。在实际施工过程中,施工单位可以充分利用挖掘机和装卸机等设备,向指定位置运送路基填方和填筑的涂料,再操作推土机铺平,在地基上均匀地铺洒土料,并且利用重型振动机压实土料。针对不同类型的填料,施工单位需要独立填筑,避免混合填筑,否则将会影响工程质量。因此,在施工之前施工单位需要明确土质的种类,如果利用的土质缺乏透水性,施工单位需要加强控制含水量,注意不能利用高透水性的土质,如果透水性较低,施工单位可以通过洒水的方式增加透水性。在路基填筑过程中利用分段填筑方式,注意在填筑交接部位预设台阶,方便施工单位衔接重合后续两段工程。自然因素很容易影响到施工质量,如暴雨天气将会不断增加路基的含水量,影响到整体施工进度,要求施工单位实时观察路基排水情况,若雨量比较大可以设置临时泄水沟,优化整体排水效果。
3.6 路基排水施工技术
路基排水施工在公路路基工程发挥着重要的作用,直接关系到路基结构的稳定性。夏季降雨量比较大,施工单位需要优化排水系统,做好加固工作,降低雨水的负面影响。施工单位需要结合当地施工环境和附近水利工程等设置路基排水系统,保障排水规划的科学性。排水系统主要包括路面排水、地面排水以及地下排水。在路面排水工作中,施工单位需要控制雨水的冲刷作用。一方面,可以集中区域排水,在公路两侧分配安装拦水带,可以利用水泥混凝土制作拦水带,并且和硬路肩路面之间形成集水槽,每个30 m左右设置一个泄水口,负责向排水沟中排水,减少路基中下渗的雨水量。当降水量比较少的回收,施工单位在公路的分隔带设置过水槽,也可以发挥出排水作用。另一方面,可以开展分散区域排水,如果区域地势平缓,施工单位可以利用集中排水设施,也可以在地下水位较高的部位设计路肩排水系统,设置排水沟。在地面排水过程中可以综合利用截水沟和边沟等,通过浆砌片石加固处理公路排水沟,也可以利用水泥混凝土预制板,有利于提高排水沟的稳固性。在地下排水过程中主要是利用渗沟和暗沟等方式,在渗沟中安装渗水管,以此完成排水工作[5]。
3.7 公路路基防护技术
3.7.1 坡面防护
因为公路长期暴露在外界,经过长时间的轻视,那些处于坡面的公路路段将会发生严重的风力侵蚀问题。为了保证公路质量,延长整体使用寿命,避免发生各种安全事故,施工单位需要加强防护坡面路段。在防护坡面高速路段的时候,施工单位可以选择种植各种植物,有效防护边坡,不仅可以保障公路质量,而且有利于优化附近环境。
3.7.2 冲刷防护工作
在公路施工中,如果某路段靠近河流,路面含水量将会因此增加,而且会降低路面的稳定性。为了解决商议问题,在实际施工过程中,施工单位需要结合路面实际情况选择针对性的防护措施,如可以修建挡土墙。
3.7.3 支挡防护
当前在公路防护过程中主要是利用挡土墙方式,要求施工单位结合实际情况合理选择施工材料,当前主要是利用钢筋混凝土材料,而且主要是利用扶壁式挡土墙和悬臂式挡土墙。对比其他挡土墙形式,这种挡土墙的空间占比较小,而且可以便捷地完成安装工作。
4 特殊路基工程施工技术关键点
4.1 软土路基施工技术
软土路基主要包含软弱黏土,而且具有较高的含水量,因此增加了软土路基施工难度,因此在软土路基施工中很容易发生沉降问题,不利于保障路堤稳定性。在软土路基视功能过程中,施工单位需要利用排水设施,降低软土含水量,置换软土为砂砾等材料,还可以通过添加石灰中和软土。施工单位还需要安装隔离带,降低软土含水量,保障整体路基结构的稳定性。
4.2 膨胀土地区路基施工技术
膨胀土指的是土中具有较高的黏土矿物成分,这种黏质土比较特殊,遇水之后很容易发生膨胀问题,在失水的状态下将会收缩。在膨胀土施工区域需要利用石灰石改善土质,合理设置排水设施。因为膨胀土具有较高的亲水性,因此要避免在雨天施工,避免接触路基和雨水,如果不可避免会遇到雨天需要在填方中合理增加石灰石。
4.3 泥石流地区路基施工技术
公路施工环境非常复杂,地质条件非常复杂,如果地形比较陡峭将会发生泥石流问题,将会严重危害路基工程,因此施工单位需要修建拦挡工程和防护工程,有利于有效阻断泥石流,保护公路工程。开展防护工程的过程中,需要修建堤坝和挡土墙,在路基施工过程中,需要注意加固地基结构,完成路基填筑工作之后,需要保障地基压实效果,利用粗粒土作为填料,利用压实机压实处理地基。另外,降雨量增加之后也会引发泥石流,施工单位也要做好排水工作[6]。
5 公路路基工程实例分析
某公路全长4.1 km,在所在路段的2.5 km区域需要处理软土地基,且工程具有较大的含水量,纵向淤泥达到3~10 m。施工单位利用软基技术加固处理路基,综合各方面因素,为了提高路基施工质量,在施工之前做好各项准备工作。
5.1 路基排水
公路路基排水是为了控制路基含水量,保障路基的干燥性,保障整体结构强度。施工单位需要保障路基排水系统的完好性,加强管控排水施工质量,主要选择的措施包括侧沟、沟槽以及滴灌等方式,同时需要布置盲沟和渗水井等。在实际施工中,施工单位需要结合实际情况设置临时性排水设施,充分发挥出公路路基土石和附属建筑的作用,避免产生水患。
5.2 填石隔水层
在工程处理软土路基的时候,综合利用砂垫层、塑料排水板以及土工布。为了避免路基填土污染砂垫层,需要填石隔水层,并利用爆破石料完成填筑工作。建成隔水层之后,有利于避免影响地下水,同时可以提高路基基底的高程。
5.3 严格监测路基沉降
在路基施工之前,施工单位需要针对路基纵断面合理选择观测断面,并且结合观测结果判定路基稳定状态。施工单位可以利用核子密度仪法监测路基施工质量,测定路面压实效果的时候也可以利用核子密度仪。利用核子密度仪法的时候,需要控制测定层的厚度在20 cm范围内。首先,随机选样待测路基,确定测试位置之后预热处理路基;其次,在检测位置布置核子密度仪设备。开启设备之后需先测量压实度,结束测量之后再曲度测量结果,结合测量数据判断路段压实质量。
6 结语
路基结构是公路工程的重要组成部分,因此施工单位需要重视公路路基工程施工技术关键点,切实保障公路路基工程质量,避免产生任何安全问题,为日后安全通车奠定坚实的基础。
参考文献[1] 夏媛媛.公路工程路基、路面压实施工的关键因素及技术措施关键要点[J].中华建设,2022(4):53-54.