高速公路路基施工技術(shù)與質(zhì)量控制分析

曲磊

摘要：本文主要研究高速公路路基施工質(zhì)量控制策略并結(jié)合案例采用因地制宜的施工技術(shù)來(lái)保證施工質(zhì)量、提高高施工效率、提升企業(yè)效益。

Abstract： This paper mainly studies the highway subgrade construction quality control strategy and combined with the case using local construction technology to ensure the construction quality， improve the high construction efficiency， and improve enterprise efficiency.

關(guān)鍵詞：公路路基；施工技術(shù)；質(zhì)量控制

Key words： highway subgrade；construction technology；quality control

中圖分類(lèi)號(hào)：U213.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2017）04-0121-02

0 引言

穩(wěn)定、高強(qiáng)度、耐久的路基能夠?yàn)槁访娼Y(jié)構(gòu)提供支承，提高路面的整體強(qiáng)度以及使用性能，使高速公路使用壽命延長(zhǎng)，且還能夠?qū)⑵涓咚俟返墓こ淘靸r(jià)和養(yǎng)、維修所需費(fèi)用，如果路基的質(zhì)量差，便會(huì)為路面留下諸多隱患，導(dǎo)致路面的使用壽命和質(zhì)量因此降低，甚至?xí)?dǎo)致路面產(chǎn)生損壞，威脅到人類(lèi)的交通安全和生命財(cái)產(chǎn)。如果路基存在問(wèn)題，那么在高速公路建造完成之后，便會(huì)留下后患，且無(wú)法根治問(wèn)題，增加了高速公路的養(yǎng)護(hù)、維修費(fèi)用。因此，要對(duì)高速公路的路基施工給予充分重視，保證路基質(zhì)量，提高高速公路建造的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

1 高速公路路基設(shè)計(jì)要求和原則

1.1 從實(shí)際出發(fā) 高速公路路基設(shè)計(jì)一定要與施工工地的實(shí)際情況相結(jié)合，此為路基設(shè)計(jì)的基本要求和原則。由于我國(guó)幅員遼闊，各地的地形、地貌等也不盡相同，因此，在進(jìn)行高速公路地基設(shè)計(jì)時(shí)，一定要對(duì)當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)情況、水文條件、氣候、動(dòng)植物保護(hù)等進(jìn)行充分的考察研究，避免在地基建設(shè)時(shí)對(duì)地區(qū)產(chǎn)生不良影響，在這其中，地質(zhì)情況對(duì)高速公路建設(shè)的影響尤其巨大，因此在考察研究時(shí)，要重點(diǎn)對(duì)當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)情況進(jìn)行考察，包括地形、地貌、地層結(jié)構(gòu)、巖層性質(zhì)、地殼活動(dòng)、表層土壤、地下水、河流等。另外，如果在河流溝谷地區(qū)進(jìn)行施工，那么一定要加強(qiáng)公路防護(hù)工程和結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，對(duì)路緣標(biāo)高進(jìn)行控制，對(duì)山洪、泥石流等自然災(zāi)害進(jìn)行預(yù)防。

1.2 環(huán)境保護(hù) 建設(shè)高速公路可以說(shuō)是我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需求，但是無(wú)論如何也不能讓環(huán)境作為代價(jià)，要將我國(guó)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略貫徹到高速公路建設(shè)中，禁止出現(xiàn)一些改變地形地貌，破壞地表植被、亂丟廢棄材料、亂排污水廢氣、截?cái)嗟乇韽搅鳌⒆璧K動(dòng)物遷徙等情況發(fā)生，在一些生態(tài)環(huán)境脆弱的地區(qū)，要防止水土流失、崩塌等生態(tài)災(zāi)害。在高速公路地基建設(shè)過(guò)程中，要將可持續(xù)發(fā)展原則與環(huán)境保護(hù)理念相結(jié)合，在不會(huì)對(duì)環(huán)境造成影響和傷害的前提下進(jìn)行路基的施工設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)公路建設(shè)和環(huán)境的和諧發(fā)展。

1.3 安全第一原則 由于高速公路路基能夠?yàn)楣返慕ㄔO(shè)穩(wěn)定和荷載強(qiáng)度提供保障，因此要將安全放在第一位，高速公路路基的寬度、坡度等要與相關(guān)安全標(biāo)準(zhǔn)相符，盡可能的減少急轉(zhuǎn)彎、陡升陡降的設(shè)計(jì)，例如可利用加固地基處理技術(shù)——CFG樁基復(fù)合地基處理技術(shù)等，通過(guò)在碎石樁中加入一定比例的水泥、粉煤灰和砂石等，然后加水?dāng)嚢柚纬蓸对O(shè)備，不僅成本較低，且工藝簡(jiǎn)單，還能夠提高地基的安全性和穩(wěn)定性。

2 高速公路路基施工的質(zhì)量要求

2.1 穩(wěn)定性 路基應(yīng)當(dāng)具備足夠的穩(wěn)定性。為了防止高速公路投入使用之后出現(xiàn)由于車(chē)輛負(fù)荷以及自然界外力的作用而導(dǎo)致高速公路路基發(fā)生失去穩(wěn)定性、路面發(fā)生變形或者破損等現(xiàn)象的出現(xiàn)，在高速公路路基施工過(guò)程中一定要緊密結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)的具體條件，采取多方面措施來(lái)確保整個(gè)高速公路路基結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

2.2 強(qiáng)度 路基的強(qiáng)度應(yīng)該達(dá)到設(shè)計(jì)要求，只有強(qiáng)度達(dá)標(biāo)，才能抵御外力沖擊，才不會(huì)產(chǎn)生超過(guò)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的變形。所以說(shuō)，保證高速公路路基的強(qiáng)度，是十分有必要的。

2.3 水溫穩(wěn)定性 路基應(yīng)該具有足夠的水溫穩(wěn)定性。高速公路的路基在運(yùn)營(yíng)期間難免遭受降雨和地面滲水的沖刷，會(huì)給其強(qiáng)度帶來(lái)較大的負(fù)面影響。從這一層面上來(lái)看，為了保證高速公路路基在當(dāng)?shù)厮臓顩r的影響下保持一定的強(qiáng)度，應(yīng)當(dāng)使高速公路的路基具備相當(dāng)?shù)乃疁胤€(wěn)定性。

3 高速公路路基施工技術(shù)要點(diǎn)

3.1 高速公路路基施工流程 高速公路路基施工流程如圖1所示。

3.2 施工準(zhǔn)備 施工準(zhǔn)備工作主要包括施工組織、人員和機(jī)械的安排、工前技術(shù)交底、清場(chǎng)、地基處理、填筑試驗(yàn)等。清理場(chǎng)地與挖除后，其垂直線(xiàn)路中線(xiàn)測(cè)得的原地面坡度小于1：5時(shí)可直接壓實(shí)并開(kāi)始填筑；地面橫坡坡度大于1：5時(shí)，必須把原地面挖成寬度大于1m的臺(tái)階，合階底做成2%～1%向內(nèi)斜臺(tái)階，做成后夯實(shí)基面。耕地或土質(zhì)松散的基底必須先壓實(shí)再填筑，并且要保證壓實(shí)度達(dá)到85%以上，如果路基填土高度低于路床厚度，則要確?；讐簩?shí)度不小于路床壓實(shí)度控制標(biāo)準(zhǔn)，如果基底松散土層厚度超過(guò)30cm，則必須翻挖回填再分層壓實(shí)。

3.3 路基施工

3.3.1 路基填筑三 路基填料選用取土場(chǎng)取土及部分利用挖方土，填筑時(shí)須按設(shè)計(jì)要求控制路基填筑質(zhì)量，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)檢測(cè)為填筑工程提供可靠的填土參數(shù)。采用強(qiáng)度達(dá)標(biāo)且通過(guò)野外取土試驗(yàn)的填方材料填筑路基，以確保填筑后能達(dá)到規(guī)定的壓實(shí)度。

3.3.2 攤鋪、整平 攤鋪和整平流程基本是“推土機(jī)初平→平地機(jī)終平”。攤鋪時(shí)，須將層面處理成向兩側(cè)傾斜，傾斜度為2%-4%的橫向排水坡，以確保路面有良好的排水條件。另外，攤鋪時(shí)基層應(yīng)均勻、平整。

3.3.3 灑水、晾曬填料 攤鋪、整平前先通過(guò)晾曬或?yàn)⑺固盍媳３肿罴押浚话闱闆r下達(dá)到最佳含水量的2%-3%即可。

3.3.4 碾壓 用振動(dòng)壓路機(jī)按照“先邊緣后中間”、“先快到慢”、“先靜壓后振動(dòng)碾壓”的順序均勻碾壓。橫向碾壓時(shí)，每行須重疊0.3-0.5m依次碾壓，縱向碾壓則必須重疊至少1m，并且要確保碾壓均勻，不能出現(xiàn)死角或偏壓，總之要嚴(yán)格按工前試驗(yàn)設(shè)定的遍數(shù)壓實(shí)。

4 高速公路路基質(zhì)量控制措施

公路路基的質(zhì)量應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。路基成型使用的過(guò)程，實(shí)際上是一個(gè)顆粒重組逐漸密實(shí)的過(guò)程，其強(qiáng)度與填料強(qiáng)度與粒徑大小有密切關(guān)系，同時(shí)路基長(zhǎng)期暴露在自然環(huán)境中，水對(duì)路基的破壞是巨大的，路基排水及防護(hù)設(shè)施的質(zhì)量將直接影響路基的穩(wěn)定性。

4.1 施工準(zhǔn)備階段 路基施工準(zhǔn)備階段是路基工程建立健全質(zhì)量保證體系，全方位調(diào)查及確定施工方案的過(guò)程。路基施工檢測(cè)方法已比較成熟，在質(zhì)量保證體系建立后，應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行層層負(fù)責(zé)、責(zé)任到人、獎(jiǎng)罰兌現(xiàn)的制度，按設(shè)計(jì)及規(guī)范要求履行工序檢查程序，避免因組織管理造成路基施工質(zhì)量下降。

4.2 路基施工階段 路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，填料的回彈模量是影響結(jié)構(gòu)層厚度最敏感的參數(shù)之一，填料回彈模量較小的變化，對(duì)結(jié)構(gòu)厚度將產(chǎn)生較大的影響，施工中填料回彈模量較設(shè)計(jì)變化較大時(shí)，將直接影響公路路基的穩(wěn)定性和耐久性。路基的回彈模量除了受重復(fù)荷載作用的影響外，還與填料類(lèi)別、壓實(shí)度、含水量等有密切關(guān)系，施工過(guò)程中以這幾個(gè)指標(biāo)作為路基施工質(zhì)量控制的重要依據(jù)，從而控制路基的回填模量的變化幅度，滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求，保證公路路基的穩(wěn)定性和強(qiáng)度。

4.3 排水工程 路基許多質(zhì)量問(wèn)題均與水有關(guān)，路基質(zhì)量的控制要重視排水、防水和治水的工作。要按照設(shè)計(jì)要求做好排水工程以及臨時(shí)排水設(shè)施，保持路基能經(jīng)常處于干燥、堅(jiān)固和穩(wěn)定狀態(tài)，特別是填料為黃土、粘土等細(xì)粒土?xí)r，干燥狀態(tài)下有足夠的強(qiáng)度，但受水浸泡時(shí)，承載力降低，易形成翻漿或造成路基沉降等。

5 案例分析

5.1 工程概況 石黃高速公路一期工程，有12km的高填方路基座落于滹沱河南側(cè)的古河道及洪水形成的牛軛彎上，河道中有大量的沖積細(xì)砂，而近距離沒(méi)有粘性土或其它適合填筑材料，給路基填筑造成很大困難。在保證工程質(zhì)量的前提下如何盡量少占耕地，節(jié)約良田，節(jié)省投資，成為一個(gè)難題。工程部經(jīng)過(guò)認(rèn)真論證及實(shí)驗(yàn)認(rèn)為砂土水穩(wěn)定性好、透水性強(qiáng)、沉陷快、飽水易壓實(shí)、毛細(xì)水上升高度小，是一種良好的填筑路基材料，應(yīng)盡量就地應(yīng)用周邊河灘內(nèi)的砂土資源減少粘性土用量節(jié)約工程成本降低對(duì)當(dāng)?shù)丨h(huán)境破壞。但砂土作為填筑材料，存在失水后易滑坍，不易壓實(shí)，干穩(wěn)定性差的缺陷。采取砂土填芯，粘土包邊，土包砂的填筑方法，可以發(fā)揮兩種材料的優(yōu)點(diǎn)。土包砂路基施工圖如圖2所示。

5.2 施工效果 成型的包砂土路基，工前必須試坑開(kāi)挖，測(cè)定土砂結(jié)合處的壓實(shí)度均達(dá)到設(shè)計(jì)要求，路基彎沉極值和代表值都在設(shè)計(jì)值以?xún)?nèi)，表明包砂土的施工控制已見(jiàn)成效。經(jīng)專(zhuān)家鑒定，認(rèn)為粘土包邊、砂土填芯工法，符合因地制宜采砂的要求，同時(shí)解決了河灘段路基大量遠(yuǎn)運(yùn)粘土的問(wèn)題，節(jié)省了運(yùn)砂成本和工期，并且避免了過(guò)多占用土地，能夠取得不錯(cuò)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，可以作為同類(lèi)型路基工程施工技術(shù)的參考信息。

6 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在高速公路路基施工過(guò)程中，一定要嚴(yán)格依據(jù)施工要求與程序，并結(jié)合工程建設(shè)項(xiàng)目的具體情況采取相應(yīng)的處理措施。在此基礎(chǔ)上，還應(yīng)當(dāng)不斷加強(qiáng)高速公路路基施工技術(shù)的改進(jìn)與完善，積極進(jìn)行施工新工藝、新手段、新設(shè)施的創(chuàng)新與使用，只有這樣才能不斷確保工程的施工質(zhì)量，提高工程的進(jìn)度，實(shí)現(xiàn)公路施工企業(yè)良好的經(jīng)濟(jì)效益。

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