关于高速公路路基施工问题研究论文_杨明祥

杨明祥

中铁十一局集团第一工程有限公司

摘要:随着我国社会经济水平的不断发展,现代化交通事业也在随之进步,高速公路运输量加大对高速公路建设质量的要求越来越高,而为了确保公路建设的优质,路基的工程开展是最关键的部分。面对当前频发的高速公路施工问题事故及各类交通事故,对于高速公路的安全施工成为了交通部门的重点关注事项。本文通过对当前公路现状的分析,简单阐释了路基施工过程及注意问题,提出了一些参考意见。

关键词:高速公路;路基施工;问题研究

引言

目前高速公路的建设中最重要的是质量安全问题,为了在工程后期达到高标准、高质量的要求,在前期的公路路基施工中就应该保证质量,严格按照国家公路施工规范标准来执行。为了延长高速公路的使用时间,减少交通事故的发生,进一步促进国家经济社会和谐稳定的发展,要加强对高速公路路基施工的关注与重视。

一、高速公路路基施工的基本情况和应用现状

1.1高速公路路基施工的基本情况

基于公路施工建设、铁路隧道施工建设所奠定的基础和丰厚的技术经验,当前高速公路路基施工技术在此条件下不断发展。随着社会经济水平的飞速提高,对于高速公路的需求也在不断上升,在一些复杂的地质条件和环境下,各方面对于高速公路的建设质量和技术标准也有了更高要求。面对当前频发的高速公路事故,我们必须对公路路基施工问题引起足够重视,通过对现代化新型技术的学习与研究,将其应用到高速公路施工建设中。

1.2高速公路路基施工的应用现状

1.2.1改进施工技术,提高施工质量

高速公路路基施工技术中要加强对传统技术的改进,利用新科技提高施工质量。在以往的公路路基施工经验中大多采用传统的施工工艺技术,这在某些方面为现在发展新型施工技术提供了参考意见,为其奠定了良好的技术基础。但随着日益出现的公路方面的新问题,传统的施工技术已经不能完全解决,这就需要技术部门将传统技术作为基础,在此之上利用新技术新材料,对高速公路路基施工方法进行创新改造,以进一步提高高速公路质量和安全保障。

1.2.2重视新技术的推广与应用

高速公路路基建设施工作为一项技术性较高的工程,对于新技术的应用要求随着经济科技水平的提高而不断增强,为了适应在高速公路路基建设中的新材料的使用,需要发展相应的新技术,以便于提高工程的效率以及施工的质量。而公路建设部门应当利用当前的新技术优势,创设发展成熟的施工体系,并将之推广应用于各类高速公路路基施工中,以促进道路系统的完善。

1.2.3提供人才和设备等基础条件

在高速公路路基施工中一项基础的要求是对于工作人员和施工配套设备的,将新技术应用于公路路基施工中,相应的也需要增加专业技术人员的选拔与培训,使其了解并适应新技术的应用;另外,在施工前要准备符合国家质量标准的新技术配套施工设备,以保证施工的高质量高效率。

二、高速公路路基施工的技术应用

本文以禹阎高速公路金水沟路基施工工程为例,来为读者阐述高速公路路基施工的应用技术。西禹高速公路阎良至禹门口段路线全长176.89公里,其中湿陷性黄土路段为155.67公里,约占工程总长的90%,湿陷性黄土地基处理和高墩大跨径桥梁的施工,是禹阎高速公路的两大技术难点和施工的重点。该项目首次在陕西大面积采用强夯、冲击碾压等方法,对全线的湿陷性黄土路段进行处理。

2.1路基施工前的准备工作

在禹阎高速公路路基施工前,要按照设计方案并结合施工现场具体情况设置水平控制线、中线以及导线等,经过反复的检测确认后,再根据需要安置设备机械,将其摆放在合理安全的位置上,尤其是对于基底处理发挥重要作用的平地机器。另外,在施工前要设计临时排水沟的挖通,严格按照规定设置排水道的位置及高度,方便高速公路路基施工中保持良好的排水状态。

主要的设置配置参考表:

2.2路基填筑的施工处理

首先要求施工人员在施工前进行相关规定的阅读学习,条件允许的话做必要的培训指导,严格要求其按照技术规范认真做好路基填筑工作。根据实地考察情况,再结合对应的施工计划方案进行施工前处理,采用大型挖掘机等大吨位机械设备对施工范围进行彻底的清洁工作,以确保路基平整,不会对后续的施工工作造成影响。要将路基施工范围地表的清洁深度保持在10cm-30cm之间,在清理的同时要对地表进行碾平压实处理,注意在此过程中技术要达到规范标准。禹阎高速公路路基吹沙填筑、路基分格、采集原材料、整平、碾压、检测压实度工作如图所示:

2.3路基填筑作业的开展

一般在土方路基的填筑工程中多采用平行的分层摊铺法,在这个过程中需要注意的是每一层的厚度都要尽量控制在30厘米以内,石料的强度不小于15Mpa,要严格按照设计标准来执行,在宽度上为了满足在路基修整时的边缘压实度的要求,因此要超出路堤设计的宽度。在路基填筑工作中,选使用的填充材料要均匀合理的平铺在路表,利用平地机械压实,要注意为了达到每层厚度在30厘米之内的要求,在选用填筑材料时直径不能过大,当材料尺寸超出后可以采用公式密度=1/((1-0.01p)/+0.01p)来进行调整。最后,要结合实际情况对路基填筑施工进行完善改造,以保证路基良好的透水性和强度,保持路基的稳定性。

2.4路基压实及其检测技术

高速公路路基施工中最重要的一个步骤就是路基的压实工作,基于禹阎高速公路地质大部分为黄土,对于这种软土地基的压实采用碎石强夯动力置换法与高压旋喷桩技术结合。根据地桩与土壤在分布上的交叉融合,形成复合式地基,此程序是强夯动力置换的基础。在土壤中加入适量的以及适当颗粒大小的碎石,让土壤陷入碎石的空隙之中,通过重力夯打,碎石之间产生摩擦作用,其作用力在不断外界夯打下不断的转到土壤本身,成为土壤的承载力。

对这种软土路基施工中不仅要采用高压旋喷桩单桩组成的复合桩群,还必须将单桩对上覆土层比较薄时,单桩能够将土层“刺穿”,路基面容易开裂变形。为解决这种“刺穿”作用,需在高压旋喷桩桩顶与所填路基之间,增加一层垫层。为保证路基的承载力,设置的垫层一般采用刚度较小的砂层。

增设的垫层需要掌握好厚度,其厚度的测量与计算可根据垫层底部土壤的自重压力标准值Ps与附加压力设计值Pcs来衡量路基承载力标准值fs:

Ps+Pcs≤fs

由此计算公式,可以计算出尹中高速公路高压旋喷桩在软基处理中增加的垫层厚度应在0.5m~1.0m之间。

对于软土地基来说,由于桩体的刚度很小,设置垫层能够有效的调整地基的荷载力,并且能够将软基的所受的承载力散发与转移,改善软基承载力集中的现象,保证软基均匀受力。并且可以减小高压旋喷桩桩顶的荷载力,避免“刺穿”作用对其造成的影响,保证软基的承载力及其使用寿命。

2.5路桥过渡阶段的处理技术

在高速公路路基施工中难免会遇到路桥过渡情况,在这个阶段的工艺过程比较复杂,主要的施工技术主要包括以下几个方面:首先为了在路桥过渡阶段避免路堤自身压缩的现象出现,可以采用级配粗粒料的填筑方法,以此来提高路面的压实度和强度;然后在此阶段为了保证施工的开展更加顺利和有保障,可以运用些钢筋混凝土搭板的方法和加筋土路堤法,通过添加一些加筋物质,提高路基的强度和在过渡接洽处的刚柔转换;另外,为了避免公路路基的下沉多应用聚苯乙烯泡沫塑料或者粉煤灰之类的轻质材料减轻桥台的压力。例如:在陕西境内的禹阎高速公路金水沟特大桥施工技术中,采用了类似的技术以进行路桥过渡工作施工,最终成果达到了国家领先水平。

三、高速公路路基施工技术控制和管理的要点

3.1高速公路路基填料及压实度的技术控制

高速公路路基施工中对于路基填筑材料的使用以及路基压实技术的应用是质量控制的关键,决定了高速公路路基的强度和稳定性。在选择路基的填筑材料时,要结合施工场地的实际地质条件,严格控制填筑用料的粒径和强度,采用符合国家质量标准的填料,或者在材料中加入添加成分和助稳定材料。目前,大吨位的压实机器在高速公路路基压实作业中得到了广泛的应用,其中包括大吨位压力机和震动型压路机,在使用机器时要配合路基填筑用料的情况选择合适的压实技术,保证路基的压实度。一般在压实度计算中采用公式为:K=vmin/vl=vmin/(ml/rs)=SHminrs/ml.

3.2高速公路路基排水的技术控制

在高速公路路基施工中需要控制的还有排水情况,一般从地面的排水、路面的排水、地下的排水几个角度出发,开挖排水通道,以此来减少水对路基稳定性的影响。通常情况下高速公路路基的排水工程需要特定的技术人员来进行,地面的排水工作需要借助截水和边沟,此外,要结合路拱横坡的位置进行地下的排水系统设计,通过对路基排水技术的控制来保证高速公路路基的高质量完成。

3.3高速公路路基施工的防护

高速公路路基的施工要改变原来的地质形态,打破地表及周边环境的平衡状态,因此在工程完成后难免受到各种自然现象的破坏,为了降低这一类状况对高速公路造成的危害,需要采用科学的技术结合会发生的现象进行路基的防护工作。对于路基不同的位置采用的防护方式不同,对于路基的坡面,多采用护面墙修建或者干砌片石、浆砌片石、喷射混凝土等护坡技术,大多数工程队还会采用种植草皮和树木植被的方式,能够较为长久的进行公路路基防护。

如下为禹阎高速公路路基施工的主要工程项目如下:

四、高速公路路基施工中应注意的事项

4.1提高认识,树立工作人员的质量意识

高速公路路基施工成果的质量好坏,与工作人员对路基质量重要性的认识程度有关,在施工之前,要对所有的参加作业的技术人员进行思想意识的教育,使“安全第一,质量最高”的施工原则深入人心,针对不同层次的工作人员分批教育学习,通过以往公路路基施工中出现的问题事故作为案例,循环反复教育,让工作人员从内心上提高质量意识,领会高质量的公路建设的重要性。

4.2从施工设计方案出发,从源头上严格要求

高速公路路基施工的设计方案是一个总的方向,如果方向不正确,最终的结果也不会尽如人意。在施工图纸设计上,要选择有经验有责任性的技术工程师参与,在提出大致的设计方向后要指定的工作人员进行实地考察,发现提出方案中不符合实际的内容和不合理的计划,通过多次的审查之后再决定最终的施工方案。

4.3完善制度,强化工程安全质量保证体系

相关部门要建立健全管理审查制度,在高速公路路基施工项目接手之后,施工单位要建立明确的管理体系,针对不同的岗位和工作内容,明确分工,责任到人,增强每位员工的责任感;另外,要设立专门的检查审核队伍,在路基施工中不定时的进行质量抽查;增加应急队伍的制度建设,一旦在施工中出现预估问题之外的情况,指派相关部门紧急制定预案,降低损失。

结语

高速公路路基施工受到地质条件、环境、技术等因素的限制,其操作的工艺过程较为复杂,且受干扰的情况常有发生。为了高速公路的安全行车,在路基建筑中要严格按照规定、设计方案来进行施工作业,每一步都要精心检测审核,通过之后再开展后续工作,对于路基施工中出现的问题要及时发现并作出补救措施,只有基础打好了才能保证上层建筑的完善。另外,相关部门要随着经济的提高而发展与之相适应的路基施工技术。

参考文献:

[1]蒋春燕.高速公路路基施工及质量控制技术[J].科技传播.2011-02-08.

[2]梅世伦.高速公路路基施工质量控制要点与对策[J]黑龙江交通科技.2013-03-12.

[3]柳晗.我国高速公路中路基施工技术的研究与策略[J].工程技术研究.2010-07-05.

论文作者:杨明祥

论文发表刊物:《基层建设》2015年14期供稿

论文发表时间:2016/1/12

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