淺談高速公路路基施工技術(shù)

趙魯

摘 要：進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，人民的物質(zhì)生活得到了很大改善。隨著國(guó)家對(duì)社會(huì)基礎(chǔ)設(shè)施投資的不斷增加，國(guó)內(nèi)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)得到了快速發(fā)展，尤其是路橋建設(shè)項(xiàng)目大大加快了我國(guó)交通運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展，也促進(jìn)了國(guó)民經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)。同時(shí)，公路工程中遇到的地質(zhì)條件越來(lái)越復(fù)雜，對(duì)施工工藝的要求也越來(lái)越高，給施工帶來(lái)了一定的困難。本研究對(duì)高速公路工程路基施工技術(shù)進(jìn)行了研究和探討。

關(guān)鍵詞：高速公路；路基施工；技術(shù)

前言：在分析部分地區(qū)高速公路路基危害及形成原因的基礎(chǔ)上，提出了一種適應(yīng)于該地區(qū)的高速公路路基設(shè)計(jì)方案及工程施工工藝。設(shè)計(jì)中采取的主要措施包括基底置換、和復(fù)合土工布層、加強(qiáng)路基防排水、結(jié)構(gòu)防腐處理等。介紹了路基設(shè)計(jì)和施工工藝，在試驗(yàn)段的實(shí)施和應(yīng)用取得了良好的效果，可作為高速公路路基設(shè)計(jì)和施工的依據(jù)。

1.高速公路路基施工準(zhǔn)備事項(xiàng)

1.1施工樁的準(zhǔn)備

在施工活動(dòng)之前，必須將設(shè)計(jì)信息從平面圖移動(dòng)到地面，這是通過(guò)立樁完成的。邊坡樁是保證邊坡符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和將土體擾動(dòng)控制在絕對(duì)最小的有效方法，可以采用各種鉚接方法。標(biāo)有各種路基設(shè)計(jì)點(diǎn)的樁通常在清理和除根階段被清除。為了重新定位樁（中心線、坡度樁），在清理限制之外建立參考點(diǎn)很有幫助。參考點(diǎn)應(yīng)設(shè)置在上坡凈空限制后至少3至5米處。平均而言，參考點(diǎn)（或RP）應(yīng)至少每70至100米設(shè)置一次。通常，參考點(diǎn)被放置在可以容易地重新建立中心線對(duì)齊的點(diǎn)處，例如曲率點(diǎn)。設(shè)備操作員使用樁來(lái)確定切割的開(kāi)始位置。如果選定的起點(diǎn)太高，則必須切割更多的材料，以建造適當(dāng)?shù)穆坊＠纾绻诜綄?dǎo)致路基寬20%，則必須挖掘大約50%的體積。如果切口放置得太低，可能導(dǎo)致過(guò)度的切口斜度或額外的側(cè)鑄造，這兩者都是不希望的。隨著邊坡坡度的增大，在適當(dāng)?shù)狞c(diǎn)開(kāi)始切割變得更加重要。通常，當(dāng)邊坡坡度超過(guò)40%至45%時(shí)，應(yīng)根據(jù)區(qū)域的敏感性和操作人員的經(jīng)驗(yàn)設(shè)置坡樁。

1.2高速公路施工區(qū)域的清理和除根

準(zhǔn)備路基通行權(quán)或建筑面積稱為清理和除根。在清理階段，樹(shù)木被砍伐。除根是指清除和清除樹(shù)樁和有機(jī)碎片。應(yīng)砍伐樹(shù)木，并清除距離路塹頂部或填方坡腳至少1至3m的樹(shù)木。原木可鋪設(shè)在施工區(qū)域之外或滑出。與路基寬度相關(guān)的清除限值。大量的有機(jī)材料在此之間被去除。被去除的樹(shù)樁被放置在成排的風(fēng)中以用作過(guò)濾條。建筑寬度和森林邊緣之間的這種額外寬度確保了在路基建筑寬度之外有空間存放有機(jī)碎片，并且森林邊緣和建筑區(qū)域之間沒(méi)有重疊。要遵循的一個(gè)良好施工實(shí)踐是移除施工寬度內(nèi)的樹(shù)樁。樹(shù)木應(yīng)砍伐，留下0.8至1.2m高的樹(shù)樁。這有助于推土機(jī)通過(guò)增加杠桿作用清除樹(shù)樁。有機(jī)覆蓋層或表土通常必須在整個(gè)施工寬度上清除。在有機(jī)層較深或計(jì)劃大量側(cè)澆路堤或填料的情況下尤其如此。有機(jī)材料會(huì)分解并導(dǎo)致不均勻沉降和潛在側(cè)模失效，應(yīng)沉積在路基的下邊緣，但應(yīng)注意不要將這種材料并入填料的底部。過(guò)去的路基破壞表明，填方邊坡破壞比挖方邊坡破壞頻繁得多（分別為70%和30%）。在大多數(shù)情況下，結(jié)構(gòu)不良的填料覆蓋有機(jī)側(cè)鑄造碎片是故障的原因。在挖掘階段或準(zhǔn)備階段，通常建造先鋒路基，以方便設(shè)備進(jìn)入、測(cè)井設(shè)備移動(dòng)和運(yùn)輸建筑材料。如果建造了先鋒路基，它們通常建造在建筑寬度的頂部，通常只不過(guò)是一條推土機(jī)小道。但是，當(dāng)計(jì)劃進(jìn)行大量的側(cè)丘填土施工時(shí)，推土機(jī)拖車應(yīng)位于擬建填土的坡腳或底部。該拖車將用作長(zhǎng)凳，并為保持填料提供抓鉤。擬建填方底部的先鋒路位置提供了一個(gè)平臺(tái)，用于存放已完工路基的填方材料。

1.3推土機(jī)在路基施工中的應(yīng)用

路基施工所用的方法和設(shè)備是路基選址和后續(xù)設(shè)計(jì)中一個(gè)重要的經(jīng)濟(jì)和設(shè)計(jì)因素。由唯一設(shè)備為推土機(jī)的操作員建造的路基需要與由配備液壓挖掘機(jī)、鏟運(yùn)機(jī)和推土機(jī)的承包商建造的路基不同的設(shè)計(jì)。在森林路基建設(shè)中最常見(jiàn)的設(shè)備可能是配備有直葉片或U型葉片的推土機(jī)。當(dāng)材料必須移動(dòng)一小段距離時(shí)，這些可能是最經(jīng)濟(jì)的設(shè)備。直鏟推土機(jī)的經(jīng)濟(jì)拖距或推距根據(jù)坡度為17至90米。路基設(shè)計(jì)應(yīng)嘗試將質(zhì)量平衡點(diǎn)保持在這些約束范圍內(nèi)。當(dāng)推土機(jī)用于路基施工時(shí)，路基設(shè)計(jì)應(yīng)考慮以下幾點(diǎn)。首先路基應(yīng)設(shè)滿臺(tái)階。土是側(cè)鑄造，然后浪費(fèi)，而不是用來(lái)建立側(cè)鑄造填充。其次地球是靠重力向下移動(dòng)的，而不是向上移動(dòng)的。再者填料是借來(lái)的，而不是推或拖得比推土機(jī)的經(jīng)濟(jì)極限更遠(yuǎn)。最后巖石露頭應(yīng)繞過(guò)。除非規(guī)定需要鉆孔和爆破設(shè)備進(jìn)行大量巖石爆破，否則應(yīng)避免使用實(shí)心巖石面（然而，這主要是路基定位器的責(zé)任。）

2.高速公路路基施工技術(shù)

2.1推土機(jī)路基開(kāi)挖

適當(dāng)?shù)氖┕ぴO(shè)備和技術(shù)對(duì)于盡量減少施工期間和施工之后的路基侵蝕至關(guān)重要。有明確的跡象表明，在整個(gè)路基壽命期間，大約80%的累積侵蝕發(fā)生在施工后的第一年內(nèi)。其中大部分與施工階段直接相關(guān)。側(cè)澆施工是推土機(jī)的首選施工方法。推土機(jī)在路塹邊坡頂部開(kāi)始路塹，并挖掘和側(cè)拋材料，直到達(dá)到所需的路基寬度。必須在“路塹頂部”施工樁處準(zhǔn)確開(kāi)始路塹，并按照要求的路塹坡度比進(jìn)行路塹。根據(jù)鏟刀（S型或U型鏟刀）的類型，推土機(jī)可沿路段將多余或挖掘的材料推到鏟刀前方100米處，以將其存放在穩(wěn)定的地方。隨著邊坡變得更陡，越來(lái)越少的側(cè)鑄造材料被結(jié)合到側(cè)填充中。推土機(jī)設(shè)備的放置控制很少，特別是在坡度較陡的邊坡上，通常會(huì)產(chǎn)生“棉條填充”。這些填料充其量只能起到很小的作用，許多筑路工人傾向于采用側(cè)澆和廢棄挖掘材料的“全臺(tái)階法”。結(jié)果是路面穩(wěn)定，但廢料填充非常不穩(wěn)定。

2.2壓實(shí)

適當(dāng)?shù)膲簩?shí)技術(shù)可顯著降低成本和減少侵蝕。侵蝕潛力與開(kāi)挖體積成正比，特別是在未固結(jié)和松散的填料中進(jìn)行側(cè)澆時(shí)。當(dāng)與“平衡”的路基設(shè)計(jì)和構(gòu)造（其中挖掘被結(jié)合到路基棱柱中）相比，其中大部分路基表面被挖掘到穩(wěn)定的山坡側(cè)中的傳統(tǒng)側(cè)模鑄造技術(shù)導(dǎo)致大約25%到35%以上的挖掘材料。在前一種情況下，大部分（如果不是全部的話）挖掘材料被浪費(fèi)為易于侵蝕的疏松側(cè)鑄造材料。在后一種情況下，它已被摻入填料中，適當(dāng)壓實(shí)，并可能無(wú)法進(jìn)行侵蝕。每體積側(cè)澆路堤施工成本最低，控制壓實(shí)成本最高。高速公路若較短，僅移動(dòng)少量土方，因此單位成本較高。然而，以每單位長(zhǎng)度成本表示的路基總成本對(duì)于側(cè)澆路堤和分層布置可能非常相似，考慮到對(duì)于后一種情況總挖掘體積可能少達(dá)35%。如前所述，大部分挖掘材料現(xiàn)在是固結(jié)的而不是松散的。結(jié)合適當(dāng)?shù)奶罘竭吰卤砻嫣幚砗瓦^(guò)濾風(fēng)排，預(yù)計(jì)侵蝕很小。

2.3填料施工

填筑施工必須穿過(guò)圖紙、小溪、平地或沼澤區(qū)域，并在過(guò)度挖掘時(shí)進(jìn)行。路基填料支持交通，因此必須承受相當(dāng)大的濫用。只能使用礦物土壤，不含樹(shù)樁、樹(shù)頂和腐殖質(zhì)等有機(jī)碎屑。填充應(yīng)分層構(gòu)造和構(gòu)建，每層升降機(jī)應(yīng)先鋪好，然后壓實(shí)。壓實(shí)前的提升高度取決于使用的壓實(shí)設(shè)備。通常提升高度應(yīng)為約30cm且不應(yīng)超過(guò)50cm。推土機(jī)由于其低的地面壓力特性而不是壓實(shí)填料的好機(jī)器。穿過(guò)牽引或小溪的填料尤其重要，因?yàn)槿绻炊氯盍峡赡軙?huì)起到水壩的作用。通過(guò)末端傾倒而不是分層和壓實(shí)來(lái)構(gòu)建填料被認(rèn)為是不良做法。

結(jié)語(yǔ)：

本文系統(tǒng)地對(duì)高速公路路基施工技術(shù)病害檢測(cè)及病害成因進(jìn)行了研究，并提出了相應(yīng)的處治措施。然后，介紹了路基施工技術(shù)措施在高速公路工程中的應(yīng)用。研究了路面和路基的破壞模式和機(jī)理，討論設(shè)計(jì)理論高速公路路面和路基。最后，研究了高速公路路基工程施工組織設(shè)計(jì)原則。高速公路路基施工技術(shù)的進(jìn)一步探討將一定程度上促進(jìn)路基施工事業(yè)的進(jìn)展。

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