摘 要:對于高填深挖路段來說,一般出現在山區的復雜地形,可能受地形、土質、水文、氣象等多方面影響,從而引起路基穩定性問題。尤其是在山區、丘陵等地區,由于其承載力低、地下水位波動大和施工不合理等方面因素,將有可能導致路基沉降、開裂和傾斜等情況,影響公路的正常服役壽命和安全。在此背景之下,針對高速公路深挖高填路段開展相應的養護防護技術十分重要。基于此,文章便將針對高速公路深挖高填路段養護防護關鍵技術加以探索研究。
關鍵詞:高速公路 深挖高填路段 養護防護關鍵技術
伴隨近些年來我國社會經濟與發展水平的持續提升,高速公路的建設工作逐漸受到廣泛關注。以一線城市為主,二、三線城市為輔的高速公路網已經建成,交通更加便捷。但是,從高速公路領域的建設視角來看,其中的高填深挖路段是工程施工中一個普遍存在的重要問題,在地形地貌的影響下對整體工程造成嚴重困難,導致公路的整體質量降低。因此,開展高填深挖路段的養護防護關鍵技術,成為了相關領域研究工作者思考的重要問題。
1 高速公路深挖高填路段概述
高填深挖主要指在地勢高低差異很大的區域內,需要進行路基回填或開挖的路段。通常情況下,由于該路段的高度差異較大,因此需要在填筑過程中通過大量的土方填筑開展相應工作。與此同時,高填區一般為高填方,深挖區為深路塹,受到特殊地質、水文等方面情況影響,具有較大的施工難度。因此,在滿足安全與環境保護的前提下,需要考慮一種較為高效的防護養護手段。
高填深挖路基的主要特點是:路基穩定性差,易發生地基沉降、路基變形和沉降等病害;路段填筑深度大,土體變形復雜,極易發生不穩定;由于地質環境的改變,地下水水位也會發生漲落,進而對路基的穩定性產生不利影響。
2 高填深挖路段防護設計原則
近年來,我國高速公路的建設工作和設計思想發生很大變化,要求針對高填深挖路段必須能夠進行相應的防護設計工作,以起到推動整個工程質量得到提高的重要作用。這主要是由于高填深挖區的建設規模大、道路斷面寬,使得整個道路的結構穩定性不佳,因此極易受外部環境因素的影響。因此,這便必須要求能夠對該類路段的防護設計進行整體性、綜合性考慮,并且以相應的基礎設計為基礎,最大程度以整個工程質量幫助高速公路使用壽命的延長[1]。
根據當前我國高速公路高填深挖路段開展的防護養護的工作實際情況來看,需要遵循三個方面的原則。
其一,環境保護原則。對于任何的工程施工作業來說,都需要遵循環境保護原則,能夠充分將自然條件考慮到施工整體之中,避免施工對周圍環境造成的影響及危害。對此,可以將環境保護原則分為兩個方面。一方面是需要相關的工作人員在施工之前,便針對周圍的自然生態環境開展調查工作,能夠確保項目的建設不會對周圍環境造成影響,并以此為依據因地制宜制定相應的施工體系。另一方面,在進行環境調查后,還應該重點對當地的地質特征、水文特征和氣候特征進行綜合性探索和分析,并在此基礎上進行保護設計,通過設置相應的防護保護工作維護周圍環境。如此一來,便可以在充分確保外部環境因素的條件下,保證整個施工作業仍能夠有效發揮其應有功能。
其二,與現實情況緊密結合。通常情況下,高速公路的防護設計并非一種假定的設計模式,而是需要要求設計者和建設者能夠深入項目的實際,對自身、外部等多方面情況進行全面、細致的調查與分析。在此過程中,施工單位和設計方要分析工程高填深挖的各種資料,綜合考慮公路邊坡和橫斷面,以便最終的防護設計能夠與施工條件相適應。與此同時,必須緊密結合當地的自然環境,科學、合理選擇合適的設計方案,以確保工程的實用性和可行性[2]。
其三,綜合運用多種養護防護原則。相對于普通路段來說,高填深挖段的施工內容要比普通路段復雜得多,進行相應的防護設計工作時,單靠一種手段很難實現。因此,工作人員需要具有多種防護措施相結合的意識,最大程度確保最后的防護養護設計工作能夠起到作用,使整體工程的高質量化、高水平化。
3 高速公路深挖高填路段養護防護關鍵技術探討
3.1 公路高填深挖路基施工準備
為實現高速公路深挖高填路段養護防護工作的更好開展,需要在施工前期,進行相應的路基施工準備工作,著重對路基施工工作線路進行全面的施工測量,其中需要重點包括路線中樁、用地界樁、路堤坡腳、路塹塹頂、邊坡、邊溝等部位樁地放樣工作。與此同時,還需要對各區段的填挖方工程量進行精確測算,并結合工程的實際情況制定相應的土石方分配方案,從而使施工機械和運輸車輛都可以得到科學、合理的配置工作。需要注重的是,在施工過程中,每挖一次或一次填土5m,都需要重新進行中線樁的測量工作[3]。
在此基礎上,進行公路路基的排水工程建設。對此,工程重點是根據路基邊線和土地面積實施截水溝、臨時排水溝或引水渠等排水系統的建設,以起到保證在施工過程中,路基施工區的排水暢通作用。同時,在高填方、深挖區,還可以采取單坡法或路拱法加以排水,尤其是在淤泥、浸水土壤、急流等有較大影響的地區,必須加強排水設施,避免出現對自然環境出現沖刷損傷的情況。
除此之外,對施工項目進行相應的地表處理工作。一般情況下,表面處理主要是以高填土為重點,填方路段按30cm厚清表,并在填方工作區內清理大塊、石筍,然后再進行填筑前壓實,以保證壓實程度最大程度達到施工工藝標準。
3.2 砌體加固防護設計
砌體加強防護設計在高填深挖的防護設計中,是一種使用效果較好、防護水平較高的防護手段。在此過程中,如果邊坡不適合進行植物防護或坡面防護,且易風化,可考慮使用框格加固與防護。同時,針對一些風化嚴重的巖石邊坡,或者是高陡邊坡等,還可以使用現澆混凝土與漿砌片石做骨架,在此基礎上緊密結合邊坡的實際情況,于框格交點處設置錨固鋼筋或固定樁,從而實現有效防護的目的。
框格防護在實踐中主要采用漿砌片石、混凝土片石和卵石等材料來構建防護框架,然后在骨架搭建好后再進行二次結構的施工,以此來提高工程的質量,確保公路結構的穩定。對于該方式來說,在具體的施工中使用情況較多,這主要是基于施工框架的材質可任意更換,因此能夠充分適用于各種形式的道路防護施工之中[4]。
除此之外,護墻防護方式主要是基于高填方、深路塹等工程,同時還能夠得到廣泛的應用。在工程實踐中,這一技術的運用可以針對不同的情況,采用對應的材料來構筑墻體,既能保證高速公路結構的穩定性,又能有效減少土壤侵蝕,從而對高填方和深挖段的可持續利用以及建設具有重要意義。
3.3 設計相應的排水系統
由于受自然環境影響,流水問題是造成深挖高填路失去其穩定性的一個最主要問題。因此,為更好開展相應的深挖高填路段養護防護工作,必須首先能夠開展排水設計工作,以最大程度減少流水對高速公路坡的損傷和影響。
對此,首先需要進行思路的設計。這主要是能夠根據施工現場地形地貌等方面的特點,以及結合當地降雨條件,充分遵循施工作業的整體規劃,綜合性設置的排水思路,使其能夠最大程度發揮其作用,從而體現出排水系統的導水性、集流性等多種功能。在此基礎上,還應當充分按照“攔、分、防”原則,通過合理的排水措施,減小水對坡體結構的穩定作用,實現護坡目的[5]。
隨后,設計方法的有效選擇。為更好地發揮排水體系的功能,在具體的設計中,可采用坡頂截水溝來有效地排出上面的雨水,并通過臺式截水溝將雨水迅速排出。與此同時,利用急流槽將斜坡上的排水設施串聯起來,以形成一套完善、科學、合理的排水體系,并將對流向路基及斜坡的水流進行分段攔截,將其能夠導入周圍的荒地及山谷之中。
特別要指出的是,在高速公路沿線地下水水位高、降雨多的情況下,可以通過對高邊坡的表層排水進行合理設計,同時對路基內側、中間分隔帶和橋涵進行排水處理,使其與邊坡排水相結合,從而構成一個完整的排水體系。
3.4 注重高速公路高邊坡養護工作
高速公路深挖高填路段因其自身特殊性和不確定性,需要積極開展相應的高邊坡養護工作,避免該路段在使用過程中危及人民生命安全。因此,相應的施工單位必須正確認識養護工作的重要性,采取科學、合理的對策,才能有效解決山區高速公路高邊坡安全問題。所以,在高速公路使用過程中,施工單位要針對高邊坡病害特點,建立一套比較完整的檢測體系,并采取相應的治理措施,保證監測工作可以順利進行,這樣才能及時發現高速公路高邊坡的安全隱患,不會對高速公路的使用安全性、穩定性造成影響。
與此同時,還需要開展日常的維護和巡視工作,主要包括常規檢驗和日常檢驗、位移監測和特殊檢驗等內容,在進行養護巡視工作時必須能夠針對各種檢驗方式進行分析,并結合高速公路高邊坡的實際狀況確定檢驗方式以及頻次,確保其滿足養護巡檢的需求,這樣才能夠進一步提升養護巡檢的質量,掌握高速公路高邊坡的真實狀況,最終起到確保高速公路安全的作用。
日常檢驗中,相關人員可以采用目測法為主,并輔以一些比較簡單的計量儀器,每隔兩個月進行一次的檢驗,以便及時發現和解決存在的問題。另外,在使用錨索進行邊坡和地質不良邊坡時,建設單位要提高檢測頻次,在比較惡劣的天氣,如暴雨、臺風時要加強巡視,隨后對高速公路高邊坡狀況進行全面的檢測,做好相應的維修工作,保證其使用安全性和穩定性。
3.5 生態防護設計方法
生態保護方式是一種比較有效的高速公路深挖高填路段防護手段,尤其是在當前階段的高速公路建筑工程之中,得到越來越多的廣泛使用,不僅可以產生很好的保護效果,又能有效減少防護設計的資金投入情況,進而對周圍的自然環境產生積極的保護影響。
常用的生態護坡設計方法有多種。第一種是采用樹木加強法。這種方式主要是通過種植樹木來對道路結構進行加固,但在實踐中,必須對施工地點的地理環境進行適當考慮,從而選擇最為適宜的種植苗。在栽植時還可以采用梅花、方格等圖案,使路面構造更加穩固。第二種是采用土工格柵進行植物保護。該技術是一種綜合防護技術,已在高速公路路基工程中得到了良好的應用,今后還會有更大的發展空間。目前使用土工網植草防護,既要使用新的防護材料,又要運用先進生產工藝,最大程度保證立體網的質量水平,并且基于草坪慢慢長大,也能夠對公路路基起到協同保護的效果。
3.6 提升相關工作人員的自身素養
工作人員將對開展深挖高填路段的防護養護工作起到推動作用。因此,需要著重提升相關工作人員的自身素養,以充分投入工作之中。
從職業道德與責任感的角度來看,高速公路養護人員應具備誠實守信的職業道德,嚴格遵守交通規章,不違法違規操作,不利用職務之便謀取私利,充分踐行“安全第一、用戶至上”的原則,最大程度提供一個優質的高速通行環境。與此同時,養護人員自身還需要掌握扎實的專業技能,重點包括對養護設備的熟悉和掌握,對養護工藝流程的了解,對常見問題的解決方案及應急處理能力等方面情況。對此,養護人員可以充分利用業余時間進行學習和培訓,不斷提高自身的專業技能水平,能夠立足時代發展背景,使自身在日常工作中能夠充分適應高速公路建設和養護的新技術、新設備,這樣才可以充分投入相關工作中,為高速公路的持續使用提供有力保障。
4 結論
綜上所述,高速公路深挖高填路段的養護防護技術使用十分重要,必須引起相關領域研究人員和相關工作人員的重視。具體來說,由于山區高速公路深挖高填路段具有復雜多變性,其中存在著很多不確定因素,如地形地貌、地質勘察、設計等,這不但影響著高速公路的安全,也威脅著人民的生命安全。針對此種情況,有關部門應對公路深挖高填路段加強重視,對其差異性影響因素進行細致的分析,重視防護方法和維護措施的制訂,并使相應的養護維護工作得到有效實施,最大程度達到有效保護和養護的目的,提升高速公路的安全和穩定,為廣大人民群眾創造一個良好的交通環境。
參考文獻:
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