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高速公路路基设计及施工建设的分析

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摘?要 在对高速公路路基设计工作进行简要分析的基础上,针对路基施工种类进行分析,并对路基施工过程中的若干技术措施进行了论述,给高速公路路基设计及施工建设提供参考。

关键词 高速公路;路基设计;路基施工

中图分类号 U416 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2012)052-0087-01

路基工程是高速公路的支撑和保证,尤其是随着公路交通压力的加大,道路的适应能力与公路交通压力之间的矛盾日益加深,而通过良好的路基工程建设是一个解决道路交通压力的策略。同时,路基工程还是工程施工程序中的一个重要施工工序,在施工过程中应该通过采取必要的措施来对其质量加以保证。

1 高速公路路基设计

在进行高速公路路基的设计工作之前,实地进行地质勘探和调查工作,同时对公路需要经过的地形、地貌、水文条件等进行详细的勘测是相当必要的。尤其是对一些公路可能会通过的特殊路段,应该提供详细的地质条件资料,这样在设计的过程中就可以针对性的考虑换土、掺白灰以及铺设土工布等解决策略。而在进行高速公路路基工程的设计过程中,应该注意各个工序的质量控制工作。例如,施工过程中要保证路基的最小填筑高度,这样可以确保公路路基不会由于地下水、地表水和毛细渗水在冻胀作用力之下导致路基的稳定性降低。路基的设计工作主要包括:路基宽度、路基边坡坡度的设计、坡脚宽护坡道的设计、公路用地线路的规划以及公路路基填土的高度设计等。公路路基的设计较为繁多,除了上述的几种主要工作之外,还应该根据工程建设的实地情况予以合理确定。

2 高速公路路基施工种类

2.1 一般路基施工

一般路基施工中主要考虑的是压实度问题,这也是施工单位和质量控制单位关注的焦点。施工过程中由于存在压实度标准得不到满足的问题,因此在设计的过程重要提前做好路基材料的实验工作,通过实地的实验来确定对应的标准。例如,路基的干密度要达到1.97 t/m3(纯红土),压实度达到95%(底基层施工)以及98%(水泥稳定土面层)。

2.2 软土地段路基施工

公路的修筑过程中经常会遇到软土地基,诸如农田和水塘等。在遇到软土时,一般可以采用清除的方法予以解决,这适用于软土层厚度不大的情况。但是,对于厚度较大的软土层,则需要在考虑路堤载荷的均匀性及抗变形能力的基础上,采取合适的措施予以解决。

3 高速公路路基施工过程中的若干技术措施

3.1 路基地表的排水

1)地面排水。地面排水的主要设施中,最常用到的设施是边沟、截水沟、跌水、急流槽和在地表铺设的排水管道等。而对于高速公路以及等级较高的公路中所采用的排水明渠,一般都还要求进行铺砌防护,以保证排水的畅通。铺砌防护一般是利用砂浆砌片石来进行加固,随着技术的更新,诸如混凝土预制板块等也开始在加固施工中得到广泛的应用。

2)路面排水。路面排水的重要工作就是要快速的降低路面范围之内的积水,减少水从路面深入到路基,达到保护路基边坡的目的。一般而言,路拱横坡应大于2% 。路面雨水排出路面的方式包括:集中排水,分散排水。

3)地下排水。路基排水中的地下排水是另外一种常见的排水方式,通常采用暗沟、盲沟、渗水沟以及渗井等多种排水方式。这种排水方式的重要特点就在于其具有较强的渗透力,尤其是在需要排除的水流量较大时,一般可以通过带渗水管的渗水沟排水方式进行排水。因此,进行年来在施工过程中一般将传统的砂砾料反滤层改成了具备反滤功能的土工织物来进行地下排水。

3.2 软土地基处理

软土地基处理过程中一般是将沉降速率作为路面铺筑和沉降控制的方法,这种方法使得在软土地基上建设高等级公路成为了可能。

1)灰土挤密桩。当软土地层中含有的水分过大时,一般需要采用灰土挤密桩来进行施工。

2)轻质路堤。由于软土地基的承载能力有限,因此在设计路堤时一般会通过采用轻质材料来填筑路堤的方式降低对路基的压力。当前,国内比较应用比较成熟的轻质材料主要是粉煤灰,通过采用粉煤灰可以将路堤的自重减轻大概25%。然后,在粉煤灰路堤的边坡表层1 m~2 m之内采用粘质土加以包覆,使得边缘利于护坡草的生长,便于进一步加固路堤。

3)土工材料加固。对于浅层软土地基,还可以预先在地表铺设土工布,然后再填筑路堤的表层。使用土工布可以有效的发挥出其分隔、过滤、排水以及快速固结的作用,是一种处理软土地基的有效策略。同时,还可以采用聚丙烯或者是聚乙烯制成的土工格栅,利用网箱席垫的方式减少沉降。

3.3 路基防护

由于路基的修筑改变了地层即已形成的平衡状态,同时减少了路基暴露在空间的大小,导致其长时间受到各种影响的综合作用,受到对应的腐蚀,因此需要采用各种防护策略和手段。

1)坡面防护。进行坡面防护的重要目的在于防止路面径流对路基的冲刷作用,同时减少由于坡面岩土的风化而导致的剥落,增加路基与环境之间的协调性。普遍使用的是砂浆石砌以及混凝土预制板的保护方式。

2)冲刷防护。冲刷的防护主要针对的是沿河道修筑的路基,当前的防护方式针对传统的砌石、抛石、挡土墙以及铁丝石笼等保护方式作了有效的改进。通过采用强度较高的土工格栅来取代传统的铁丝石笼,增加了对不均匀沉降的适应程度。

3)支挡防护。挡土墙依然是当前主要采用的路基防护手段之一,其主要用于石料较为丰富、墙高较低,而路基的地基良好的情况。另外,采用钢筋混凝土结构的悬臂式挡土墙也在公路路基防护中得到广泛的应用。

参考文献

[1]张玮.高速公路路基设计与施工技术[J].城市建设理论研究(电子版),2011,

22:21-23.

[2]杨朝栋.浅谈高速公路路基设计及施工建设[J].黑龙江交通科技,2010,33

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