王麗芳
山西省大同市云岡區公路管理站 山西大同 037000
公路工程在基礎建設中占有很大比重,能夠為國民經濟發展提供更多助力。公路路基設計與施工的規范性,可促進公路工程建設。在實際工作中,做好路基設計與施工,是需要建設者值得關注的問題。
通常而言,一級公路路面等級僅次于高速公路,其路面一般比較筆直、平緩,并且設置超遠距離隔離帶,可對往來車輛之間的行駛區間進行準確區分,包括城市內部主干道、城市機場、港口等重要位置。一級公路在功能定位上與高速公路無明顯差別,但是其覆蓋面積更為廣泛,且發揮更為顯著的聯絡作用。在道路設計、路面等級參數對比上,一級公路略低于高速公路[1]。
以某一級公路為例,其途徑區域人口密度大,而隨著區域經濟的不斷發展,道路私家車明顯增多,在很大程度上增加交通運營壓力,在此種背景下,完善該路段施工,具有重要現實意義。該路段全長14.056km,最大設計時速80kn/h,部分路段50mk/h,為雙向四車道,路基寬度24.5m,車道寬度3.75m,主要功能定位為滿足運輸需求,同時兼顧旅游出行需要。調查發現,該路段所經路線為平原丘陵,整體地形起伏不大,運輸方便,土質主要為黏性土,為施工提供有利條件。
本公路工程中,對于邊坡低于8m的土質邊坡和低于12m石質邊坡,設計按照一般路基標準進行處理,滿足規范坡度值,無需一定開展路基穩定性計算。但是,本工程所經路段有高填深挖路基,對其開展路基穩定分析,并在此基礎上進行科學設計,保證施工安全的同時,也滿足施工質量要求。在本次路基設計過程中,結合地基土質、厚度,并對邊坡巖土體的風化參數進行確定,同時對地下水信息進行詳細分析。在路基設計過程中,設計人員同時也遵循相關技術規范,如《公路路基設計手冊》、《公路路基設計規范》等,同時也參考其他同等級公路工程設計經驗[2]。
對于路塹邊坡坡率的計算和設計,主要對路線之間的關系進行綜合分析,按照巖層產狀,分析巖體力學情況,最終確定開挖高度。本工程挖方路基設計時,挖方高度>10m,在8m處設置一個邊坡平臺,寬度為2m。挖方高度>18m,則每8m設計一個邊坡平臺,寬度同樣為2m。針對路基穩定性較差路段,在邊坡下方設置一定支護措施。
本工程路基施工有部分路段沉降比較大,需要進行高填土處理,在實際施工時,充分利用工業廢渣,如粉煤灰,將其作為填料。而對于路床部分,填充材料主要選擇角礫類砂土。填方路基,則將采用粗粒土作填料。碎石含量,根據路基設計規范,需要>25%。在進行路基填筑施工之前,需要開展一定的室內試驗,并且需要注意以下三點問題:首先,當路基強度承載率CBR取值滿足設計標準時,可適當摻入石灰,這樣可保證路基施工更加穩定,而強度承載率CBR就是常說的能夠反映路基填料最小強度的相關參數。其次,作為填料的填石、粗粒土,應保證其最大顆粒的直徑,一半而言,直徑不宜>壓實厚度的三分之二。最后,對于臺后填料路基,其壓實度至少要保證在98%以內。在此基礎上,在適宜路段需要設置土工格柵,而在其8cm厚度范圍內,路基填料的直徑需低于6cm。
坡面防護主要從三個方面入手進行分析,分別為:①一般路段:對于一般路段的填方路基,主要采用骨架防護措施,結合植草+灌木防護工程。填方高度<8m的路段,僅采用植草防護+灌木防護。對于填方高度>8m的路段,采用骨架防護+植草、灌木防護+預制混凝土防護,值得注意的是,預制混凝土采用空心六角形塊形式。②石質挖方路段:堅硬巖質邊坡,無需進行邊坡防護處理,但需要修整坡面。本工程所經路段,有強風化碎石和軟弱圍巖,利用砂漿錨桿防護形式。③土質挖方:對于此類邊坡,本工程路基施工采用襯砌骨架護坡,同時在網格內植草。
(1)該一級公路路基施工時,需要對環境進行保護,兼顧到節約土地和能源的要求。采用移挖作填的方式,一方面是為了節約成本,降低本工程項目施工預算,另外一方面是為了最大程度提升經濟效益。為避免路面積水,在進行路堤施工時,設置排水橫坡。施工時恰巧雨季,暫停施工之前,需要對路基表層進行壓實處理,并對其進行修整,避免積水破壞路基。
(2)在路基施工過程中,部分路段存在地下水滲流情況,為防止其對路基施工造成嚴重不良影響,技術人員對滲流具體位置進行確定,并對滲流量進行分析,結合相關參數,合理設置滲溝、排水溝、集水井,目的是為了有效降低地下水位,為安全施工提供更多保障。值得注意的是,排水溝出口盡量與橋涵進出口進行協調與疏通,使滲流及時排出。
(3)完善取土坑施工,不僅要求其具備應有的功能,也要保證其形狀規則,并且在坑底設計一定排水系統,保證縱坡度、橫坡度科學合理。取土坑時,盡量少占用耕地,并對周圍環境進行分析,優化規劃,如若橋頭,不宜設置取土坑。
路基合理設計與規范施工是公路工程建設的基礎。文章首先對一級公路概述情況進行簡要分析,結合某一級公路工程項目為例,從路基設計標準、路基穩定性設計及挖方路基設計三個角度,對一級公路路基設計要點進行分析。在此基礎上,對一級公路路路基填筑、坡面防護及路基施工要點,闡述路基設計及施工注意事項,為公路工程建設提供更多切實幫助。