深度探討公路路基施工與防護技術(shù)

　　摘要：本文基于筆者多年從事公路路基施工的相關(guān)工作經(jīng)驗，以公路路基施工為研究對象，從路基填土與壓實、路基路面排水、路基防護、軟土地基處理四個方面進行了深入的探討，全文是筆者長期工作實踐基礎(chǔ)上的理論升華，相信對從事相關(guān)工作的同行有著重要的參考價值和借鑒意義。
　　關(guān)鍵詞：公路 路基 施工 防護 處理
　　中圖分類號：U415 文獻標(biāo)識碼：A文章編號：1672-3791(2011)02(a)-0000-00
　　
　　
　　1 路基填土與壓實
　　公路路基的強度和穩(wěn)定性很大程度取決于路基填料的性質(zhì)及其壓實的程度。從現(xiàn)有條件出發(fā)，改進填土要求和壓實條件是保證路基質(zhì)量最有效和經(jīng)濟的方法。
　　1.1 路基填料
　　規(guī)范規(guī)定了對路基填料應(yīng)有條件的選用。對路基填料的最小強度和最大粒徑給了量化的標(biāo)準(zhǔn)，采用CBR值表征路基土的強度，引入了路床的概念。對上路床的的填料提出了限制的條件，高速公路和一級公路路面底以下0-30cm的路床填料CBR值應(yīng)大于8，下路床及其下面的填土，也都給出相應(yīng)的規(guī)定值。
　　當(dāng)路基填料達不到規(guī)定的最小強度時，應(yīng)采取摻合粗粒料、或換填、或用石灰等穩(wěn)定材料處理，并不規(guī)定對其它等級公路鋪筑高級路面時，也要采用高速公路和一級公路的規(guī)定值。
　　1.2 路基壓實
　　當(dāng)前路基施工，普遍采用了大噸位的壓路機，碾壓效果有了明顯的改善。對于提高路基土的壓實度起了很好的作用。規(guī)范規(guī)定高速公路和一級公路路面底面以下80-150cm部分的上路堤其壓實度必須≥95%，對其它等級公路當(dāng)鋪筑高級路面時，其壓實度亦應(yīng)按高速公路和一級公路的標(biāo)準(zhǔn)采用。此外，還增加了對路堤基底的壓實度不宜小于93%的規(guī)定。
　　2 路基路面排水
　　水是影響路基強度和穩(wěn)定性的另一重要因素，許多路基病害是由水的侵蝕造成的，另外，從保護環(huán)境、不損害當(dāng)?shù)剞r(nóng)田水利設(shè)施考慮，也必須做好路基排水，形成排水系統(tǒng)，并與地區(qū)排水規(guī)劃相協(xié)調(diào)。在路基施工中，應(yīng)重視施工排水，防止因各種原因造成的水患，給路基、路面施工造成不必要的損失。
　　2.1 地面排水
　　最通常采用的地面排水設(shè)施是邊溝、截水溝、跌水、急流槽以及地表的排水管。對于高速公路和一級公路上的排水溝渠，一般都要求鋪砌防護。普遍采用漿砌片石加固、而水泥混凝土預(yù)制板塊也開始廣泛應(yīng)用。高速公路和一級公路通過水網(wǎng)地段的路基，過去逢溝設(shè)涵的做法在一些地方有了改進，對路線兩側(cè)的灌溉溝渠重新系統(tǒng)布置，免去了穿越路線的排灌涵洞，從而提高了路基的工程質(zhì)量。
　　2.2 路面排水
　　路面排水的任務(wù)是迅速排除路面范圍內(nèi)的降水，減少水從路面滲入，使之不沖刷路基邊坡。路拱橫坡應(yīng)≥2%。雨水排出路面有二種方式。第一種是集中排水，在硬路肩外側(cè)設(shè)置水泥混凝土預(yù)制塊或現(xiàn)澆瀝青混凝土的攔水帶，以其與硬路肩路面構(gòu)成三角形的集水槽流水，每隔20—50m間距設(shè)一泄水口與路堤邊坡急流槽銜接將雨水排到坡腳排水溝中。設(shè)超高路段的排水通過設(shè)在中央帶的圓形開口排水溝或雨水井進行排除。在西部降水量低的地區(qū)大多采用在中央分隔帶設(shè)過水槽排水。第二種是分散排水，多用于西北地區(qū)地勢平坦，路線縱坡小于0. 3%的長路段，除了硬化路肩和加固路基邊坡外，在經(jīng)過地下水位較高的綠洲地帶，也要防止邊坡上部的植草向上生長擋住橫向排水出路造成路表積水，改進的方法是硬化路肩，設(shè)置路肩排水溝，增大溝坡排水。
　　2.3 地下排水
　　路基地下排水仍多用暗溝、盲溝、滲溝、滲井等，其特點是以滲透力式排水，當(dāng)水流量較大，多采用帶滲水管的滲溝。傳統(tǒng)的砂礫料反濾層多改用有反濾功能的土工織物，幾年研制的帶有鋼圈、濾布和加強合成纖維組成的加勁軟式透水管直徑8-30cm，很適用于地下排水。
　　3 路基防護
　　路基的修筑改變了地層的天然平衡狀態(tài)，以及路基暴露在空間，不斷受各種錯綜復(fù)雜的自然因素侵蝕，因此需要進行各種類型的防護。
　　3.1 坡面防護
　　坡面防護的目的是防止地表水流的沖刷、坡面巖土的風(fēng)化剝落以及與環(huán)境的協(xié)調(diào)。近年來，隨著對環(huán)境保護的重視，高等級公路的邊坡，多采用種草防護，邊坡較高時，采用砌石框格（方型、菱形、拱型、M型）種草防護。由于西部干旱缺水，邊坡種草防護類型的選擇很重要，現(xiàn)大多采用草坪植生帶，即將草籽、肥料和土均勻拌和裹于土工物內(nèi)，當(dāng)草籽發(fā)芽至長成草起到固土作用后，無紡布纖維自然腐爛，不會污染環(huán)境，效果很好。
　　石砌圬工防護仍較普遍使用，混凝土預(yù)制塊護坡多用在路堤邊坡，連片的及帶窗孔的護面墻，用于路塹邊坡。破裂的或易于風(fēng)化破碎的巖石路塹邊坡，采用錨桿掛鐵絲網(wǎng)或高強塑料網(wǎng)格噴漿或噴射混凝土，以及噴射纖維混凝土防護也有較好的效果。
　　3.2 沖刷防護
　　防護沿河路基邊坡免受沖刷仍多采用直接防護。傳統(tǒng)的砌石、拋石、鐵絲石籠、擋土墻等有所改進，用高強土工格柵代替鐵絲做石籠，用聚脂或聚胺脂類土工織物混凝土護坡模袋做成的護面板防護受水沖浪擊的邊坡，很能適應(yīng)土體不均勻沉降。
　　3.3 支擋防護
　　擋土墻用于支擋防護目前仍占主要。石砌的重力式擋土墻多用于石料豐富、墻高較低、地基較好的場合；鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的懸臂式擋土墻、扶壁式擋土墻和板柱擋土墻其受力比較合理，墻身圬工體積小，也已廣泛應(yīng)用于公路路基的防護，但混凝土需要一定的養(yǎng)護時間。垛式擋土墻易于調(diào)整墻的高度，并采用預(yù)制構(gòu)件拼裝，是一種特殊型式的擋土墻。
　　4 軟土地基處理
　　近年來，隨著高速公路和一級公路的建設(shè)的迅速發(fā)展，針對軟土地基，在防止路堤失穩(wěn)定、沉降觀測控制、軟土地基處理技術(shù)等方面取得了顯著成果。對處理的軟土地基用沉降速率作為鋪筑路面時間的沉降控制方法控制，使得在軟土地基上一次建成高級路面（而不是前期鋪筑過渡路面）的關(guān)鍵技術(shù)問題得到了解決。
　　4.1輕質(zhì)路堤
　　用輕質(zhì)材料填筑路堤可減輕對地基承載力的要求。目前國內(nèi)已有應(yīng)用粉煤灰填筑路堤的成功經(jīng)驗，可使路堤自重減輕25%左右。用重型擊實試驗法測定最大干容重為9-12KN/m3。硅鉆型粉煤灰粘性小，不具塑性，但液限在64%左右，最佳含水量37-41%，有良好的壓實性能。粉煤灰路堤邊坡表層1-2m用粘質(zhì)土包覆，以穩(wěn)定邊坡和利于長草，路床頂面用粗粒土封閉厚0. 3-0. 5m。
　　4.2 土工合成材料加固
　　淺層（一般小于3m厚）的軟土地基可采用先在地表鋪筑土工布，再填筑路堤，土工布起分隔、過濾、排水和加速固結(jié)等作用，從而取代常規(guī)的置換方法。
　　軟土層厚度3-5m，采用土工布與砂墊層聯(lián)合處治，排水砂墊層的厚度可由50cm減薄至30cm。也有在路堤下面與地表之間鋪設(shè)多層土工織物，利用材料的高抗拉強度克服地基的滑動變形來保持穩(wěn)定，通過控制填土速率，配合超載預(yù)壓，使地基迅速固結(jié)。采用聚丙烯或聚乙烯土工格柵，以及采用網(wǎng)箱席墊處理軟土地基，其主要作用是使地基土和填料向上和向兩側(cè)的位移受到限制，減少局部荷載。采用網(wǎng)箱席墊可減少總沉降量40%左右。
　　
　　參考文獻
　　[1] 富海鷹. 舊路拓寬不均勻沉降特性分析[J]，科