高速路堤（精选8篇）
高速路堤 篇1
1 高路堤边坡失稳原因
高速公路边坡失稳的问题主要是指在气候、水文、地质的环境影响下以及人类活动的影响等的综合作用下, 公路沿线所发生的一系列对公路正常运行所产生的一系列影响的病害问题。对于高填方路堤, 导致路堤顶面、基层和路面纵向开裂的原因是综合性的, 包括对膨胀土高填方路堤的复杂性考虑, 分层填土压实的工艺不够合理, 岩性边坡处理不当, 岩溶发育, 再加上外部条件 (如施工周期内的降雨和车辆超载等因素) 的共同作用, 导致了路堤膨胀土的物理力学性能劣化, 填土含水量高, 压实度不够, 路堤施工完成后的工后沉降较大。由于包边土和内部填土沉降不均匀, 裂缝首先沿两种土边界规则出现, 这种裂缝如不及时治理, 雨水会大量沿裂缝下渗, 进一步造成路基的不均匀沉陷和路基路面对应位置裂缝的发展, 进而影响到边坡的稳定 (如边坡塌滑、崩裂等) , 危及行车安全。
2 高路堤边坡加固治理措施
2.1 预应力锚索框架梁联合加固法
1) 材料和机械设备选择。
预应力锚索采用直径中Φ15.4 mm高强度、低松弛预应力钢绞线, 强度1 860级, 要求钢绞线顺直、无损伤、无死弯。钻孔机械可采用QZ100型潜孔钻机, 建议采用福仁牌自钻式锚杆可实现钻孔、注浆、锚固等过程的一体化施工, 锚具采用QM15-4型。
2) 主要施工工艺。
①钻孔:一级台阶水平钻孔穿透路基宽度, 二级台阶以下按照倾角300斜向钻孔。在钻孔前, 首先确定锚固孔的孔位和孔距, 打入标桩, 标明钻孔编号, 孔位偏差不>100 mm。钻机安装时直于坡面, 倾角偏差不超过2°并确保钻机的稳固, 开钻前应仔细检查孔位、孔距和偏角, 确保孔位的正确性。钻孔时采用无水钻进, 钻进过程中应对每孔的进尺速度、地下水情况及一些特殊情况做现场记录, 如遇塌孔, 应立即停钻, 进行固壁灌浆处理, 注浆36 h后方可重新钻进。钻孔过程中还应及时测量孔深和倾斜情况, 发现倾斜应及时纠正。考虑到沉渣的影响, 实际钻孔深度应比设计长度大0.4 m左右, 成孔后利用高压空气 (0.2～0.4 MPa) 进行清孔。②锚索制作与安装:锚索采用4根Φ15.4 mm高强度、低松弛预应力钢绞线制作而成。锚固段应除锈、除油污, 按照要求绑扎架线环。自由段除锈后, 涂抹黄油并立即外套波纹管, 两头用铁丝扎紧, 并用电工胶布缠封。③锚索孔注浆:锚索孔内采用425#水泥配置的1:1的M30水泥砂浆, 水灰比0.45, 砂浆强度不<300 MPa, 采用从孔底到孔中的返浆式注浆, 注浆压力不低于0.25 MPa。注浆前浆液应充分搅拌, 现搅现用, 当孔内浆液初凝后应及时进行二次注浆以保证注浆饱满。④框架梁施工:框架梁采用C25钢筋混凝土现场浇筑, 浇筑时预埋QM锚垫板及孔口PVC管, 每片框架梁 (12 m) 应整体浇筑, 一次完成, 两片梁之间设置2 cm的伸缩缝, 缝内用沥青麻筋填塞。⑤锚索张拉锚固:当框架梁达到设计强度后, 可进行预应力锚索的张拉和锁定。张拉分5级两次进行, 即按照设计吨位的20%、40%、60%、80%、100%、110%进行张拉, 其中前三级为一次张拉, 一次张拉完毕后5 d进行二次张拉, 超张拉110%后锁定。张拉完毕后留30 mm长的钢绞线, 其余截去, 采用C25混凝土及时封闭锚头坑。⑥现场试验:为了确定锚索的极限承载力, 验证锚索设计参数和施工工艺的合理性以及工程质量, 现场需进行锚索的抗拔试验, 试验结果应满足相关要求。
2.2 路基路面防排水
考虑到膨胀土路基填土受水的影响较大, 必须进行路基路面的防排水处理, 重点做好以下3个方面:①检查路堤边坡和路面的原有排水设施的情况, 如排水沟的沟通情况、路面横坡的坡度等, 在对路堤、路面进行加固处理前或过程中, 应在滑坡外围设截水沟, 在滑坡体内修建排水系统, 最大限度地减小地表水作用, 在滑坡后缘植树造林, 减小降雨入渗强度和防止后缘水土流失;②路面裂缝开裂严重处建议铲除沥青混凝土层, 在水泥稳定粒料基层上铺一层土工布以防治雨水通过裂缝进入到路堤填土内部;③做好沥青混凝土路面裂缝的修补工作。
2.3 沥青路面裂缝修补
①修补材料。裂缝修补材料建议选择路斗士C3405型密封胶, 该产品是一种单组分、高性能的聚合乳化沥青路面裂缝密封材料, 适合于直接灌注到3～25.4 mm宽度的裂缝当中。该材料在寒冷的天气里仍保持其柔韧性, 在炎热的天气里不流动, 使用该材料封缝可以有效防止水通过裂缝进入路面结构内部。②修补工艺。裂缝修补主要包括裂缝开槽、裂缝清理和灌缝3个阶段。裂缝比较细时, 材料通常难以灌入到缝隙内部, 因而当裂缝宽度<13 mm, 应采用开槽机对裂缝进行切割, 建议将裂缝开凿成宽度为12.7 mm, 深度为12.7 mm的槽口;裂缝灌注前, 应采用空压机产生的气流将开过槽的裂缝中的灰尘、杂物及周边松动的物体清除干净, 保持裂缝的清洁和干燥, 以达到最佳的粘结和密封效果:灌缝时应自下而上充分填满, 每条裂缝的灌注应连续进行, 灌缝结束后密封表面宜稍宽于裂缝宽度, 对于路斗士C3405密封胶, 施工后2 h即可开放交通。
高速路堤 篇2
土工格栅在高速公路高填方路堤中的加筋应用
分析了加筋土作用机理,探讨了土工格栅在高填方路段的加筋应用,将其应用于六武高速公路安徽段高填路堤实际工程,对提高高填方路堤的整体强度和稳定性起到了极好的`作用,具有显著的应用价值.
作 者：唐前松 TANG Qian-song 作者单位：湖南省高速公路管理局,湖南,长沙,410016刊 名：湖南交通科技英文刊名：HUNAN COMMUNICATION SCIENCE AND TECHNOLOGY年，卷(期)：35(2)分类号：U416.1+2关键词：土工格栅 高填方路堤 加筋
山区高速公路的高路堤设计 篇3
近年来,我国高速公路建设蓬勃发展,已经从平原发展到山区。由于山区地形起伏变化复杂,路线纵坡受到构造物及地形制约,一些狭窄的“V形”沟谷和傍山的地段不可避免的出现高填方路堤,也称作高路堤。我国现行公路规范中对高路堤没有明确、严格的定义,一般情况认为水稻田或长年积水地带,用细粒土填筑的路堤高度在6 m以上,其他路堤填筑高度超过12 m(碎石、粗砂、中砂为路堤填料)或20 m(其他材料)可视为高填路堤[1]。与一般路堤比较而言,高填路堤具有以下几个特点[2]:1)填筑高度大,需要对路堤边坡进行验证,要求路堤本身具有足够的整体强度和边坡稳定性;2)由于高路堤填筑断面面积很大,填筑工程量巨大,路堤的填筑缺陷相对较多,填筑质量保证较为困难;3)路堤本身累积沉降大,对路堤单位填筑高度的工后沉降量要求更严格;4)由于荷载相对较大,需对地基强度进行验算,要求地基承载力高、稳定性好;5)地基沉降大,填筑过程中需对地基进行监测,控制总沉降量和沉降速率,确保高路堤地基的稳定。
2 高路堤设计内容
1)填料的确定与压实标准;2)确定路基横断面的边坡形式与边坡坡率;3)稳定性验算;4)路堤基底的处理;5)高路堤稳定与沉降的监测设计。下面本文以杭州—瑞丽高速公路湖北省阳新—通城段(通山—通城段,以下简称“杭瑞高速”)为实例,论述山区高速公路的高路堤设计。
3 高路堤实例设计
3.1 项目区地形地貌与地质概况
本项目地貌单元属鄂南低山丘陵区,由一系列褶皱山地构成,地形地貌骨架主要受东西向及部分北东向构造所控制,山脉走向、地形地貌单元总体呈近东西向展布。线位区地势从东往西总体呈现高低相间的串珠状展布,即四个山地串联三个呈东西向展布的盆地。微地貌类型以碳酸盐岩、碎屑岩分布区的低山丘陵地貌和以松散岩、侵入岩为主的丘陵垄岗地貌交互出现,呈现低山、丘陵、垄岗、洼地相间组合。沿线出露地层岩性主要为:震旦系硅质灰岩,寒武系白云质灰岩、炭质灰岩,奥陶系灰岩,白云质灰岩,志留系粉砂岩、粉砂质页岩、页岩,白垩及第三系砾岩、含砾砂岩,砂砾岩,花岗岩、花岗闪长岩等中生代侵入岩。
3.2 高路堤划分原则
本项目以路堤边坡高度或中心填高是否不小于20 m来作为主要判定高路堤的原则,局部高度在15 m～20 m间的路堤,由于地基土的性质比较差,为设计安全考虑,也作为了高路堤来设计,本项目单独作为工点设计的高路堤共有17处。
3.3 填料的确定与压实标准
填料级配要求应满足部颁规范要求。路基压实采用重型压实标准,路基填料最小CBR值、填料最大粒径及压实度指标应符合表1规定的要求。为提高路堤的强度与均匀性,避免路面的早期损坏,提高路面的服务水平,高路堤在施工至地面以上每4 m高时及上路堤顶面时,分别采用25 kJ三边形冲击式压路机进行补压,碾压遍数为20遍。路堤的压实度标准相应在规范要求的基础上提高1%。为保证路基边缘部分的压实度,路堤两侧填筑宽各增加30 cm,最后削坡。
3.4 确定路基横断面的边坡形式与边坡坡率
目前在工程中,高路堤的横断面有两种形式:折线型和平台型。采用何种形式,需根据项目实际特点决定。本项目高路堤边坡高度高,为增加路堤的稳定性,故采用有平台折线型形式,即初步拟定在边坡高度为8 m,20 m处设置2 m宽平台,边坡坡率上部第一级为1∶1.5,中间第二级为1∶1.75,下部第三级为1∶2。
3.5 高路堤稳定性验算
3.5.1 高路堤稳定性分析内容及方法
高路堤稳定性分析一般包括路堤堤身的稳定性、路堤和地基的整体稳定性[3]。用带有粘性的土填筑的路堤,坍塌时的破裂滑动面形状为一曲面,为简化计算,通常近似为一圆柱面(圆弧),实践证明与实际情况差异不大。因此,对于高路堤堤身的稳定性、堤身和地基的稳定性验算,路基规范采用了圆弧滑动法进行计算,推荐了计算精度较高、工程中最常用的简化毕肖甫法。
3.5.2 高路堤稳定性结果分析
根据地基承载力情况,本项目高路堤工点基底类型可分为以下三类:1)软土地基;2)软弱地基(地基承载力介于100 kPa～150 kPa间的软～可塑状土层,下同);3)非软土或非软弱地基。对计算结果分析表明:1)堤身稳定性均大于规范规定的稳定安全系数取值,表明拟定的横断面尺寸是合理的;2)路堤和地基的整体稳定性除软土或软弱地基工点外,一般大于规范规定的稳定安全系数取值;3)对软土或软弱地基经过相关处理后,路堤和地基的整体稳定性也满足了规范要求,表明处理措施是合理的。
3.5.3 加强高路堤稳定性的措施
本项目为了增加路堤堤身的稳定性,在每处路堤堤身中下部布置了3层土工格栅,垂直间距2 m,最底下一排距离地表不小于1 m。土工格栅幅宽4 m,其极限抗拉强度要求纵、横向均不小于50 kN/m,极限伸长率不大于3%;采用凸结点加筋格网,以减少网格间脱落现象,结点剥离力应大于400 N。施工时格栅铺设与路基土填筑交替进行;路基填料应严格分层压实,其压实顺序应先从格栅靠近锚钉的一端开始,逐步碾压至格栅尾部。土工格栅铺设时,端部应反折2 m,同时沿路线纵向结合部应重叠0.5 m。
3.6 路堤基底的处理
3.6.1 换填或抛石挤淤处理
本项目以3 m厚度为界限,对于厚度不大于3 m的软弱路段以及地基承载力不足的非软弱路段采用换填碎石土,并碾压处理,压实度大于90%。唯一的软土地基高路堤,由于软土分布范围小,且厚度不是很深,为此采用换填与抛石挤淤相结合的措施处理,即坡脚洼地地表3.5 m内换填碎石土并碾压处理,压实度应大于90%;坡脚下部3.5 m～4.6 m采用抛块石后冲击碾压,块石材料必须为不易风化、较完整的石块,当块石抛到换填底部以上1 m时,在表面采用冲击式碾压20遍处理,使得块石挤压密实,软塑状粉质黏土被充分挤出。
3.6.2 强夯法处理
1)根据《建筑地基处理技术规范》中按地基土类和单击夯击能列出的有效加固深度参考,确定单击夯击能为1 000 kN/m。2)一般情况下夯锤重可取10 t～20 t,其底面形式宜采用圆形,锤底面积宜按土的性质确定,锤底静压力值可取25 kPa～40 kPa,对于细颗粒土锤底静压力宜取小值;锤的底面宜对称设若干个与其顶面贯通的排气孔,孔径可取250 mm～300 mm。3)夯击次数:应按现场试夯得到的夯击次数和夯沉量关系曲线确定,且应同时满足最后两击的平均夯沉量不大于50 mm、夯坑周围地面不应发生过大的隆起以及不因夯坑过深而发生起锤困难这三个条件。4)夯击点位置可采用等边三角形、等腰三角形或正方形布置。第一次夯击点间距可取5 m,以后逐次交错移动夯点位置,直至互相搭接1/2夯痕为止。5)根据初步确定的夯击参数,提出满夯试验方案,进行现场试夯。应根据不同土质条件待试夯结束数周后,对试夯场地进行测试,并与夯前测试数据进行对比,检验满夯效果,确定工程采用的各项夯击参数。
3.6.3 冲击碾压处理
本项目对于厚度在2 m以内、地基承载力与所需承载力差值在100 kPa以内的非软土或软弱地基土采用了25 kJ三边形冲击式压路机进行补压,碾压遍数为20遍。其施工工艺为:以CYZ25三边形冲击压实机为例,轮宽0.9 m,轮间距1.17 m,往返一次冲碾宽度4.0 m。当采用冲击碾压法进行补压时,每行驶两次为一遍,每单双两遍为一冲压单元。施工时首先清理、平整场地,放线确定冲碾补压范围,并进行第一遍第一次冲碾,完毕进行第一遍第二次冲碾时,单轮从第一次冲压轮正中通过。第三遍则又回复到第一遍的位置冲碾,直至达到最终的设计遍数。
3.6.4 挖台阶处理
当高路堤地基地面自然横坡陡于1∶5时,应在原有坡面或换填坡面开挖台阶,每级台阶宽为2.0 m,设2%向内倾斜的横坡,以增加路堤的压实与稳定性。
3.7 高路堤稳定与沉降的监测设计
高路堤施工监测主要调查范围为路槽底部的调查,边坡坡面及坡脚的调查以及施工完毕布设的观测桩的调查。主要调查内容为这些位置有无裂缝、凹陷、鼓胀以及边坡有无变形,同时记录这些问题产生的时间,发展情况。观测桩采用木桩或者预制混凝土圆桩(或方桩),长50 cm,直径8 cm,嵌入地面或堤身45 cm,所有观测桩需布设在同一断面上。前期每3 d观测一次,若出现异常情况,可加密监测周期,观测数据应反映出水平向位移与垂直向位移的数据。当路堤沉降和稳定趋于平稳后,可半月或一个月观测一次,整个观测过程持续到路面工程施工开始。
4 结语
高路堤是山区高速公路路基设计中主要的控制工程之一。当路线方案不能优化而不得不形成高填方路基时,高路堤方案需与桥梁方案做安全、经济方面的比较,从而选择最优方案。当高路堤方案较优时,对其设计我们必须引起高度重视,因为高路堤的设计内容并不是独立的,而是相互联系、制约的,任何一部分的设计错误或欠缺都会导致路基病害的发生,从而影响行车安全。目前,杭瑞高速公路的路基主体部分已施工完毕,每处高路堤均未发生病害,可见上述设计是合理的。
摘要：介绍了高速公路高路堤的概念,形成原因及特点,结合杭瑞高速公路对山区高速公路高路堤的设计进行了详细论述,具体阐述了高路堤划分原则,高路堤稳定性验算,路堤基底处理,稳定与沉降的监测设计等内容,为同类项目设计提供了一定的指导。
关键词：高速公路,高路堤,设计内容,稳定性,边坡坡率
参考文献
[1]JTG F10-2006,公路路基施工技术规范[S].
[2]王明怀.高等级公路施工技术与管理[M].北京:人民交通出版社,1999:33-39.
[3]JTG D30-2004,公路路基设计规范[S].
高速公路高填方路堤填筑施工技术 篇4
路基是公路的基础, 其施工质量的好坏直接影响到路面甚至整个公路的使用效果。要使公路具有足够的强度、整体稳定性和水稳定性, 对高填方路堤填筑的施工质量控制尤为重要, 是避免路基体发生不均匀沉降变形的关键。
1 工程简介
某高速公路工程某一标段全长10 km, 土石方开挖量20万m3, 土方填筑 (含清淤换填) 10万m3, 最大填方高度为12.2 m。沿线为低山至丘陵区, 地形为低山峰阶地相间, 主要地层为粉质黏土、卵石层、砾石层、中细砂层、含碎石粉质黏土、全风化 (弱风化、微风化) 砾岩、砂岩。主要施工内容为:大桥2座 (共长352 m) 、小桥2座、涵洞10座及路基土石方工程3.6 km。其中, 路堤填筑施工主要包括路基填筑压实、路基软基换填和台背高填方填土。
2 路堤填筑施工
2.1 路基填筑压实
路基填料用汽车运至工作面, 采用后退法卸料, 但每段的第1层采用进占法卸料, 以形成临时施工道路, 卸料后用推土机整平;松方最大厚度≯30 cm, 松方最小厚度≮10 cm, 填石路堤铺石松方最大厚度≯50 cm;每层铺设的宽度应超过设计宽度, 以保证路缘有足够的压实度;采用18 t振动碾平行于公路纵向轴线进退错距碾压, 碾压遍数由碾压试验确定;对于边角部位和大型机械不能到达的地方, 采用小型振动碾或手扶蛙式打夯机进行压实;进行路基压实质量检验。填土压实后, 不得有松、软弹及表面不平整现象, 压实检验方法采用核子密度仪, 每压实1层, 均应检测压实度, 合格后方可填压上一层。
2.2 路堤软基换填
该工程3.6 km范围内有需特殊处理路基, 包括水田和旱地两部分。水田部分需作换填砂砾处理, 旱地部分在清除表土并压实后直接填土 (石) 处理。施工时, 清淤后需对地表进行清理。当路堤填土高度<8 m时, 软土换填砂砾;填筑高度在8～10 m时, 换填并设1层土工格栅;填筑高度在10～13 m时, 换填并设2层土工格栅。每填筑1层, 需对地基进行沉降观测, 如合格 (沉降量<10 mm/d) , 可进行上一层填筑;否则需待其沉降合格后, 方可继续施工。
3 高填方路堤填筑压实施工技术
高填方路基的压实要求应与路基的受力相适应, 即从上至下逐渐降低。路堤是由路床、上路堤及下路堤组成的, 路床在结构上又分为上路床和下路床。土质路堤的压实度应符合表1的要求。
高速公路高填方路堤的桥涵台背部位、陡立土体结合部、填挖结合部、小沟小洼部、路堤边角部和软弱地带部等, 均是施工质量不宜控制的薄弱部位, 对于上述部位的填筑应予以重视。
3.1 主要施工技术
3.1.1 桥涵台背部位
桥涵台背部位及涵顶填料必须采用砂砾填筑, 并严格按照JTG F10—2006《公路路基施工技术规范》中桥涵及其构造物的要求进行。填筑范围为台背顺路线方向, 上部距翼墙尾端不少于台高加2 m, 下部距基础外缘应≥2 m;拱桥台背不少于台高的4倍;涵洞以构造物最外边缘算起, 其两侧不少于孔径的2倍。回填土应分层填筑并严格控制含水量, 分层松铺厚度应≤20 cm。为了保证填土压实质量, 比较宽阔的部位应尽量使用大型压实机械, 只是在临近构造物边缘及涵顶50 cm内, 方可采用小型夯实机械, 松铺厚度宜≤15 cm, 并充分压实。桥台背后填土应与锥坡填土同时进行。涵洞缺口填土应两侧对称均匀地分层回填, 靠近构造物时应降低松铺厚度, 采用静压并增加压实遍数, 其桥台、涵身背后和涵顶的填土, 从填方基底或涵洞顶部至路床顶面压实度均应>95 %。
3.1.2 陡立土体和填挖结合部
对于陡立结合面半填半挖路段的填筑, 必须严格按照规范的要求组织施工, 地面横坡陡于1∶5时, 原地面应挖成台阶, 台阶宽一般为2 m, 并须有2 %～4 %的内坡, 用小型压实机械压实, 填筑应由最低层台阶逐台分层填筑、分层压实。对于陡立土体结合部, 填挖距路床顶面4 m范围内的结合面, 应从原地面每50 cm高挖一台阶;对于结合部距路床顶面>4 m范围的结合面, 从原地面每1.0 m高挖一台阶。对于土质路基填筑衔接处及零填方处, 应采取超挖回填措施。
3.1.3 小沟小洼部
对小沟小洼地段的填筑, 应尽可能采取振动压路机或冲击压路机进行碾压。如无法使用压路机时, 可采取小型压实机械进行压实, 严格控制松铺厚度≤15 cm, 以确保压实度达到要求。
3.1.4 路堤边角部
为保证路基稳定性, 对路堤边角部应严格控制压度, 路基填筑时两侧应宽于填筑层30～50 cm。高路堤 (填土高度>20 m) 设计每侧加宽1 m, 以满足压实的需要, 压实工作完成后再按设计宽度予以刷齐整平, 并按设计要求进行防护。
3.1.5 软弱地带部
对软弱地基路段的填筑, 在填筑前应排除地表水, 保持基底干燥, 下层路堤采用砂砾进行填筑的, 其最大粒径≤10 cm, 含泥量≤5 %。同时要做好沉降和稳定性检测, 并严格控制施工填料的加载速度。
3.2 高填方路堤压实
3.2.1 确定填土最大干密度和最佳含水量
在路基填筑施工之前, 必须对主要取土场采集代表性土样进行土工试验, 用规定方法测定土场土样的最大干密度和最佳含水量, 以便指导路基土方的压实施工。
3.2.2 检查控制填土含水量
含水量是影响路基土方压实效果的主要因素, 故需检测填土的含水量。无论是翻晒或加水, 都要特别注意全幅段土壤含水量的均匀性。用透水性不良的土作填料时, 应控制其含水量在2 %之内。
3.2.3 分层填筑、分层碾压
填方材料应分层平行摊铺, 填土分层的压实厚度和压实遍数与压实机械类型、土的种类和压实度要求有关, 应通过试验路段来确定。一般来讲, 对于细粒土, 采用18～20 t振动压路机碾压时, 松铺厚度应≤30 cm。
3.2.4 全宽填筑、全宽碾压
填筑路基时, 应从基底开始在路基全宽度范围内分层向上填土和碾压, 尤其是应注意路堤的边缘部分。路堤边缘往往压实不够, 处于松散状态, 雨后容易冲沟、滑塌, 故两侧需宽填30～50 cm, 高路堤施工中要求每侧加宽1 m。
3.2.5 加强测试检验及压实控制
现场检查压实度使用灌砂法或核子密度仪法。灌砂法适用于各类土。采用核子仪法时应先进行标定, 并用灌砂法做对比试验, 找出相关的压实度修正系数。当填土种类发生变化时必须重新标定, 方能保证压实度检测的准确性。填筑路堤时, 应分层碾压并分层检查压实度, 填土层压实度达到要求后方能允许填筑上一层填土。只有分层控制填土的压实度, 才能保证全深度范围的压实质量。
当现场实测的压实度小于规定的压实度时, 应检查填土的含水量。如果填土含水量W与最佳含水量W0相差在±2 %以内, 说明压实功能不够, 应增加压实遍数。如果压实遍数>10遍时, 仍达不到压实度要求, 则应减小压实层厚度。填土含水量偏高时, 应将填土挖松, 晾干至最佳含水量再重新碾压;填土含水量偏低时, 应洒水使填土含水量接近于最佳含水量后再进行碾压。
参考文献
高速路堤 篇5
阜阳至新蔡高速公路安徽段(以下简称本项目)是位于南京—洛阳(G36)、上海—西安(G40)两条国家重点公路之间的另一条东西向高速公路通道,向东接合淮阜高速公路,向西接河南省化庄—新蔡高速公路。本项目的建设对加强豫皖两省和中西部地区与东部地区的经济联系,推动区域经济一体化的进程具有十分重要的意义。
本项目全线位于黄淮剥蚀的冲积平原,地势平坦,土地多为耕地。项目所在地区面积占安徽省的2.95%,人口占安徽省总人口的6.2%,人口密度966人/km2,是安徽省平均水平456人/km2的2倍多,约是全国平均水平的7倍,相比之下,耕地显得更为珍贵。根据交通部印发的“关于在公路建设中实行最严格的耕地保护制度的若干意见”的指导思想,高速公路建设采用低路堤和浅路堑方案,节约不可再生的土地资源,走可持续发展的道路,是今后高速公路建设应重点解决的问题。
2 节约用地措施
2.1 低路堤设计
1)合理掌握纵断面指标:在满足行车安全和舒适的条件下,纵面设计在构造物较多的路段,适当加大坡度、减短坡长、减小竖曲线半径,尽量控制填土高度和占地面积。2)大型结构物位置的选择:路线在跨越铁路、等级公路、航道等净高要求较大时,应充分调查研究,合理选择跨越位置,一般宜选择在被交公路、铁路自身填高较低的位置;合理布置平面线形,尽量增大与被交设施的交叉角度,减小分离立交桥梁的主跨径及梁高。3)上跨与下穿方案的比选:纵面设计时,对交叉道路上跨和下穿进行比较,在设计中结合沿线实际情况,在存在密集区域以主线上跨为主,便于两侧群众通行;在远离村落的区域,压低主线纵坡,对沿线道路合理归并,选择合适位置设置天桥。这样既能保证沿线群众正常生产生活通行需要,又能最大限度地压低纵坡,节约占地。
2.2 优化路基断面尺寸
本项目位于皖北平原,路线所经区域多为基本农田,为减少占地,工可批复时即将路基宽度由28 m调整为26 m,全线减少占用耕地约200亩。
本项目路堤边沟采用半圆形预制边沟,沟宽为1 m,相较生态边沟节约宽度0.6 m,并且护坡道宽度也由1.5 m调整为1 m。另外对于填方较高路基,适当设置路堤墙或矮脚墙来收缩坡脚,减少路基占地。
2.3 设计“瘦身”互通立交
互通立交设计中应充分重视节约占地提倡为互通瘦身在满足功能和安全的前提下,通过合理布置匝道交叉位置,从而有效减少互通立交占地。
2.4 取土方案综合设计
1)加强对取土场的调查,加强地下水位监测,通过逐坑多点取样试验,准确判断取土场的土源的可利用性,做到取土场位置可靠、深度有效,提高取土场占地的利用率。2)本项目沿线有个别水库、大塘有扩容的需求,设计时结合实际情况,通过扩大水库面积或上游坡地深挖等方式取土,既获得路基填料,同时还不占耕地,节约资源。
3 低路堤方案的优势
一般情况下,采用低路堤方案可以降低工程规模,节省工程投资,具体体现在以下几个方面:1)随着国家土地新政的出台、拆迁标准的提高,征地、拆迁费用在公路总造价中所占权重愈来愈大。采用低路堤设计后,取土用地的减少、拆迁费用的降低,可大大降低公路造价。2)路基填筑高度的降低,不仅减少大量土方工程,而且互通立交区如采用匝道上跨或被交路上跨,桥长也可以缩短。3)随着路基高度降低,路基边坡防护通过植草绿化就可达到需要,节省了高填路基边坡防护的圬工数量。4)有利于公路本身的可持续发展。现阶段,随着经济形势迅猛发展,路网规划常常滞后于经济发展。若采用较高路堤方案,无疑会增大规划道路的上跨难度,增加工程规模,而降低路堤高度,会给规划道路预留上跨条件、地方交通规划发展带来更大的自主性。5)有利于高速公路今后的扩建改造。随着经济建设的快速发展,交通量预测往往跟不上交通量发展。国内多条高速公路已开始了高速公路扩建改造工程,如沪宁高速、沪杭高速以及省内的合宁高速等,另外有相当一批高速公路拓宽也提上了议事日程。采用低路堤方案设计,对于今后高速公路拓宽改造来说,无疑有着工程费用低、易拼接及施工期短等优势。
4 低路堤设计存在的问题
4.1 采用低路堤设计,人、机孔设置困难
人、机孔的设置可以保障原有道路网的畅通,方便群众的生产、生活。由于采用低路堤,一些通道需下挖处理,如今后排水问题不能妥善解决,造成的隐患也较多。因此合理设置人、机孔在平原区高速公路设计中尤为重要。为了保证大型农机具通过,可以在纵坡高的地方设置较大的通道,然后对地方路网进行合理的改移,从而满足群众的通行要求。
4.2 被交路上跨存在的问题
1)由于被交路上跨改变了当地居民的出行方式,特别是在居民聚集区所造成的社会影响较大协调难度大为了减小上跨桥梁规模,缩短桥头引道长度,克服两侧居民区的限制,被交路上跨设计中往往采用较大纵坡(一般达到3%),给当地百姓出行,特别是非机动车辆出行,带来了较大不便。3)被交路上跨高速公路后,其本身也形成了高路堤,影响了被交路两侧居民出行的需求。同时,人为地将地方土地进行了划分,不利于地方土地开发利用,由此可能引起地方矛盾,不易协调。
5 结语
通过对常规设计和低路堤设计的比较分析,在平原区采用低路堤方案存在着一定的优势但同时也存在不少技术及社会问题。因此,在平原区高速公路路线纵面设计及路基高度确定时,应根据各地区不同的地质、土地资源、路网分布、水网分布和取土难易程度等建设条件,对两种不同的设计思想在占用土地、工程投资、与环境景观协调、运营后使用性能、安全性、建设期与运营期社会影响等方面进行充分的论证和分析,确定合理的路堤填筑高度。在工程投资相当或不过多增加投资的情况下,应优先考虑节省土地资源与环境景观协调的设计方案
摘要：根据某高速公路沿线土地情况,提出了节约用地的低路堤设计方案,就低路堤方案的优势及设计中存在的问题作了归纳,为选择节省土地资源、与环境景观协调的路堤设计方案奠定了基础。
关键词：高速公路,低路堤方案,土地资源
参考文献
[1]JTG D20-2006,公路路线设计规范[S].
高速路堤 篇6
1 成南高速公路工程概况
成南高速公路是国家规划的上海到成都国道主干线的支线, 全长208公里, 其地质复杂, 软基地段较多, 全段共有软弱地基地段200多处, 全路处于川中丘陵地区, 其丘间沟谷, 地势低洼, 多为水稻田, 地表水长期排泄不畅, 其间沉积的低 (高) 液限粘土, 多呈软~可塑性, 厚度约3~13米, 通过计算, 在这种软基地区填筑路堤, 当填方高度超过8米时 (个别地段4~5米) , 其路基稳定性和残余工后沉降将不能满足规范要求, 成南路在处理这些软弱路基采用了塑料排水板、粒料桩、换填砂砾石、抛石挤淤等方法, 其效果比较理想, 在进行路基填筑过程中, 又实施了监控技术, 对路基的变化情况及时进行有效监控, 指导施工, 效果比较明显。
2 软基强度增长原理和规范要求
在软基设计和施工中, 一个重要的依据即为软基的强度随荷载的增加以及时间的推移而逐渐增加, 一般可以用下面的公式来表示:
τ=C+σ×tgφ
式中:τ-软基强度;C-粘聚力;σ-有效应力;φ-摩擦角
从上面公式可以得出这样的结论:在软弱地基路段, 初期荷载大, 间隔时间长对软基强度的增长是有利的, 其强度的增长和时间的规律大致可以用图1来表示, 从图上可以看出, 只要填土荷载增加的速率不超过地基强度的增长速率, 路堤的安全就有保障, 根据这一规律, 在施工中便可合理地安排施工进度, 保证安全地进行路基填筑。如成南路K44+200~K44+330段软基, 路基填方高度为15米, 该段天然地基的极限填高为8米, 则在填方高度8米以下, 适当地加快填筑速率, 在这一时期地基天然承载力可以承受快速的加载, 在填方高度超过8米以后, 路堤的稳定性要靠强度的增长来保证, 这时就应该严格控制填筑速率, 随路堤填方高度的增加填筑速率的控制更应该严格。
那么如何监控路基的填筑速率?如何可以知道加载水平没有大于地基强度增长情况呢?目前较为有效和常用的方法是通过观测路堤的沉降情况和侧向位移情况来判断当前路堤的稳定性, 控制当前的填筑速率。为此我国现行的规范对软基路堤的施工和监控技术提出了严格的要求, 在JTJ017-96《公路软土地基路堤设计与施工技术规范》中对软基路堤的施工监控要求如下:
2.1 在施工中应遵循按图施工的原则和“边观察、边分析”的方法;如发现现场地质情况与设计提供资料不符或原设计的处治方案因故不能实施改变设计时, 应及时报告并根据有关规定报请变更设计。
2.2 按设计规定或规范要求布设观测仪器。
2.3 软土地基路堤的施工应注意观测填筑过程或以后的地基变形动态, 对路堤施工实行动态观测。高速公路、一级公路及二级公路工程在路堤施工中必须进行沉降和稳定的动态观测, 其观测项目、目的、仪器如下:
(1) 观测项目:地表沉降量;仪器名称:地表型沉降计 (沉降板) ;地表型沉降计 (沉降板) :用于沉降管理。根据测定数据调整填土速率;预测沉降趋势, 确定预压卸载时间和结构物及路面施工时间;提供施工期间沉降土方量的计算依据。
(2) 观测项目:地表水平位移量及隆起量;仪器名称:地表水平位移桩 (边桩) ;地表型沉降计 (沉降板) :用于稳定管理。监测地表水平位移及隆起情况, 以确定路堤施工的安全和稳定。
(3) 观测项目:地下土体分层水平位移量;仪器名称:地下水平位移计 (测斜管) 。
地表型沉降计 (沉降板) :用于稳定管理和研究。用作掌握分层位移量, 推定土体剪切破坏的位置。
3 成南高速公路软基监控方法
根据成南高速公路的实际情况, 按照规范要求, 全线采用设置沉降盘和侧位移桩的方式进行软基的沉降和侧向位移的观测, 具体方法如下:
3.1 监控仪器
沉降盘采用基桩、沉降盘和套管组合结构, 直接检测套管和基桩之间的相对位移, 基桩采用φ40mm钢管, 沉降盘采用60cm×60cm的铁板制作, 上面沿对角线布设加固钢板, 套管采用φ80mm钢管, 套管焊接或螺栓连接在沉降盘中央。
侧位移桩采用钢筋混凝土预制桩, 混凝土标号不小于25号, 长度不小于1.5米, 断面可采用正方形或圆形, 边长或直径以10cm~20cm为宜, 在桩顶预埋不易磨损的测头, 一般采用φ6mm钢筋为好。
3.2 埋设方式
一般路段沿纵向每隔100m~200m设置一个观测断面, 桥头路段应设置2~3个观测断面, 沿河等特殊路段应酌情增设观测断面,
对于路堤较高 (大于12米其下有塑料排水板或碎石桩等处理措施时) 应适量缩短观测断面间距, 对于上述段落要求观测断面纵向间距不应大于100米。
沉降盘一般设置在路堤中央, 对于重要段落, 一侧软基或填方高度明显大于另一侧时, 可在较危险一侧埋设;φ40mm钢管基桩需钻孔将其打过软土层至硬土或强风化层表面, 要求基底尽量坚硬, 放入基桩后应在桩顶采用8磅铁锤锤至稳定为止, 沉降盘要穿过基桩, 埋设于填方底部再回填密实。
侧位移桩一个断面每侧埋设4个, 埋设间距5米一个, 外设基准桩, 基准桩应在路堤坡脚外30米以上, 在路堤较高, 软基深度较厚的段落, 还应适当加大距离。边桩埋设以地表以下不小于1.2米为宜, 桩顶露出地面高度不应大于10cm, 可以采用打入或开挖埋设, 要求桩周围回填密实, 桩周上部50cm用混凝土固定, 确保边桩埋设稳固。
3.3 观测方法和精度
沉降盘的竖向沉降值采用钢尺量测套管与基间的相对位移的方法, 量测标记在埋设或接长时在套管的某一方位用钢锯齐套管顶面在基桩上锯出长约20mm凹槽, 并用红油漆作出标记, 在竖向量测位置, 用红油漆在套管和基桩上面画一竖线, 以便以后量测, 量测精度到1mm。
侧位移采用单三角前方交会法或钢尺量测法, 单三角前方交会法用J1或J2经纬仪量测, 方向观测水平角误差为±2.5“, 采用测距仪或钢尺量测方法时, 量测误差为±5 mm。
侧位移高程量测采用S1或S2型水准仪, 以二级中等精度要求的几何水准测量高程, 观测精度应到1mm。
3.4 观测频率
每个软基路段可以根据具体情况大致估算出天然地基的极限填土高度 (一般设计单位已经提供) , 在填方低于极限填土高度时, 可以不控制填筑速率, 软基观测频率不大于15天;在填方高度接近或超过临界高度后, 每层填筑都应进行一次观测, 并应控制填筑速率, 软基观测间隔不应大于5天;对于有异常现象的软基段, 应该暂停加载, 每天进行一次软基观测直至稳
软土地基水平位移观测记录 (单位:cm) 定为止;路基填筑完成后, 预压期间观测应视地基的稳定情况而定, 一般半月或每月一次, 直至预压期结束。
3.5 观测记录和资料整理
每次观测应按照规定的格式做好记录, 及时整理汇总观测结果, 根据观测资料结合填筑情况, 绘制出软基填土和沉降趋势曲线、软基填土和侧位移趋势曲线。下面以成南高速公路E3合同段K44+200~K44+330段软基观测记录 (1个月) 为例绘制软基填土和沉降趋势示意曲线, 软基填土和侧位移趋势曲线示意图如下:
3.6 软基填筑控制标准
按照相应的规范要求, 软基路堤稳定控制标准为:路堤中心线地面沉降速率每昼夜不大于1cm;坡脚水平位移速率每昼夜不大于0.5cm。按照上面的标准, 结合观测记录和趋势曲线图, 我们可以很清楚地判断出所填软基段的变化情况, 判断其是否处于正常控制状态, 来指导施工。观测结果应结合沉降和位移的发展趋势进行综合分析, 填筑速率应以水平位移控制为主。
3.7 异常现象的处理
在对观测结果进行分析时如果发现以下现象之一时, 应该特别注意判断其是否出现异常现象: (1) 、沉降和侧位移观测结果突然超过控制标准。 (2) 、尽管观测结果没有超过控制标准, 但在趋势曲线上越来越大, 且呈明显不收敛趋势。 (3) 、路堤出现明显的异常征兆。
如果路堤稳定出现异常情况而可能失稳时, 应立即采取果断措施:停止加载, 每天进行软基观测并对观测结果进行分析, 严密监视施工现场变化情况, 必要时向上级报告。待路堤恢复稳定后, 方可继续填筑。
4 观测设施的维护和保护
用于沉降与稳定观测的仪器在使用前需进行全性能检查和校验, 以保证测定仪器的正常使用和观测数据的可靠。沉降盘、侧位移桩、基准桩, 在观测中均必须采取有效措施加以保护或专人看管。沉降盘由于设置在路基工作面上, 容易遭到施工车辆、压路机等碰撞和人为损坏, 除采取有力的保护措施外, 还应在标杆上竖有醒目的警示标志, 测量标志一旦遭到碰损, 应立即恢复并复测。
沉降盘的套管和基桩在施工过程中, 应随填方高度的增加逐渐加长, 要求沉降盘的套管高出路堤工作面至少50cm, 基桩至少高出套管顶面20cm。套管和基桩可以采用螺帽接长, 每节套管和基桩可在2米左右, 为防止套管和基桩被人为破坏, 最好采用现场焊接的方法进行加长, 在套管和基桩接长后, 应观测数据并记录加长的长度和数量, 保证测量数据的连续性。
由于埋设仪器在路面修筑期间以及完工后还将发挥作用, 施工单位在路基完工后, 不得破坏埋设仪器, 在路基96区顶面验收交工后, 埋设仪器应交由后续施工单位保管使用。
摘要：本文以成南高速公路软基路堤施工为例, 对高速公路软基监控过程进行详尽阐述, 值得在软基施工中推广。
关键词：软基路堤,监控技术,控制标准
参考文献
[1]朱伯绍, 陈晓东, 叶旺.广佛高速公路软基路堤施工技术分析[J].西部探矿工程, 2006-03-15.
[2]郑乃涛.高速公路沟谷型软基路堤稳定性研究[J].长安大学, 2009-04-28.
高速路堤 篇7
关键词：山区高速公路,路堤,加固,防护,抗滑挡土墙
0 引言
我国是一个多山的国家,在山区修建高速公路时,不可避免地会遇到大量高填方路堤以及纵向和横向斜坡地形。按目前常用的路基边坡坡度填筑路基,将造成边坡坡面高阔,占用大量的土地。在横向半挖半填路基、纵向填挖路基交界处易出现不均匀沉降,造成路面结构开裂破坏和行车不适。本文主要是从公路修筑前路堤填料的选择和公路建成后路堤的防护和加固两方面来进行探讨的。
1 公路修筑前路堤填料的选择
1.1 在路堤中加入粉煤灰
近几年来,一种轻质的路基填料——粉煤灰,已经大量地应用于高速公路路堤填筑工程中。作为路堤填料,粉煤灰有他独特的优点。它是由煤炭燃烧后而形成的,一般在电厂中常见,属于废弃料。用它作为路堤填料,既可以节省填料,又可以保护环境、节约耕地,尤其是在山区。粉煤灰因其自重较一般土体小1/3以上,在相同的路堤填筑中,粉煤灰填筑的路堤比一般土路堤的自重荷载明显减少,地基附加力及沉降变形量变小,有利于路基稳定。
1.2 在路基中铺设土工格栅
在公路修筑路基的时候,可以在路基中铺设土工合成材料,利用土工合成材料加筋来提高路基的稳定性。人类早在几千年前就开始用天然植物纤维铺路和筑城,后来上升为理论,法国工程师分析了加筋的机理。随着塑料等合成材料的发展,土工合成材料被用于加筋工程。最常用的一种是土工格栅。
利用土工合成材料加筋路基,可以在保证路基稳定的前提下有效收缩边坡坡脚,减少对耕地的占用。土工合成材料在处治路基不均匀沉降方面也取得了较好的效果,国内许多学者都对其进行了研究。
中科院地质研究所的李志清等人对土工格栅加固高速公路路堤进行了研究,得出了加筋对路堤沉降有不同程度的改善作用,土工格栅加筋能使路基承载力显著提高,并改善土体应力环境,有效地减少沉降量。
2 公路建成后路堤的防护
植物防护和工程防护是目前最常用的坡面防护设施。前者可视为有“生命”防护,后者属于无机物防护。当边坡为土质边坡时,多采用生命防护;当边坡为石质路堑边坡时,多采用无机物防护。
2.1 植物防护
植物防护也可叫作生物防护。生物防护的优点为:美化路容,协调环境,调节边坡土的湿度和温度,起到固结和稳定边坡的作用。它多适用于坡高不大,边坡比较平缓的土质边坡。生物防护主要包括:种草、铺草皮和植树。土质边坡防护也可采用拉伸网草皮、固定草种布或网格固定撒种。拉伸网草皮是在土工网或是土工垫等土工合成材料上铺设3 cm～5 cm的种植土层经过撒种、养护后形成的人工草皮。固定草种布是在土工织物纺织时将草种固定于土工织物中,然后到现场铺筑以促进草皮生长的一种边坡防护方法。网格固定撒种是先将土工网固定于需防护的边坡上,然后撒种形成草皮的一种边坡防护方法。
2.2 工程防护
当高速公路的两侧不适宜用植物防护时,宜采用砂石、水泥、石灰等矿质材料进行坡面防护。主要包括砂浆抹面、勾缝、喷涂、石砌护坡和护面墙。石质挖方坡面多用砂浆抹面防护。这些石质挖方坡面的岩石表面易受风化,但比较完整,尚未剥落,如页岩、泥砂岩、千枚岩的新坡面。出现此种情况应及时予以封面,以防止风化形成病害。石灰浆是最常用的抹面材料,其中石灰为胶结材料,要求精选。混合料如加纸筋或竹筋,可提高强度,防止开裂。抹面厚度视材料与坡面而定,一般为2 cm～10 cm。操作前,把坡面的风化层、浮土与松动的碎块都清理掉,填坑补洞,洒水润湿。抹面之后,及时拍浆,抹平和养生。
易风化且坡面不平整的岩石挖方边坡应采用喷浆施工,该方法简便,效果较好。厚度一般为5 cm～10 cm。此种方法由于水泥的用量大,重点工程宜采用此法。目前有一种比较经济的砂浆:水泥,石灰,河砂及水,它们按质量比为1∶1∶6∶3配合。喷浆的处治方法和抹面相同。对坡面较陡或易风化的坡面,可以在喷浆前先铺设加筋材料,加筋材料可以用铁丝网或是土工格栅,喷浆坡面应设置排水孔。
对于比较坚硬的岩石坡面,为防水渗入缝隙造成病害,视缝隙深浅与大小分别予以灌浆、勾缝或嵌补等。为了防止地面水冲刷,宜采用石砌护坡或护面墙。浆砌和干砌是石砌护坡的两种形式。护面墙比护坡厚,有一定的抗推力作用,其优点是能就地取材、工艺简单,但自重大,不宜在高边坡上使用。
3 坡面的加固
坡面的加固形式有护脚墙与抗滑墙、抗滑桩、预应力锚索。其中对抗滑挡土墙的施工主要从以下几方面来进行。
3.1 填料选择
在安全的前提下进行抗滑挡土墙施工的过程中,不能忽略其滑坡区域断面的尺寸的把握,使用的费用也需要在合理的情况下,尽可能降至最低。此外,对于后墙填料的选择上也要注意,笔者根据土压力的有关理论知道,当填土容量增大的时候,土压力也会随之增大,并且随着内摩擦角的增加而逐渐的减小。所以,在选取填料的时候,应选取容量小、摩擦角大的填料,并且需要具有排水易、透气强、抗剪强度稳定等各种特点。所以,在此时一般都选取块石或者砾石来当填料使用。
对于挡土墙来说,影响其稳定性的方面很多,例如粘性的土,其透水性和压实性都很差,并且其冻胀性和膨胀性也会使得其产生侧向膨胀压力。但是,某些特殊情况下,施工不得不使用粘性土来充当挡土墙填料,这个时候,就应当在粘性土填料中适当的加入碎石和块石,严格禁止淤泥和膨胀土的使用,而填土也必须分层进行夯实,只有这样的施工,才能够确保挡土墙的强度以及质量。在有季节性的冻土地区的地方,则不能够使用冻胀性来充当挡土墙填料。
最后,在选取挡土墙填料的时候,需要采取就近取材原则,这样不仅有利于控制施工的工程造价,更可以利用在施工中存在的弃土,但是在部分情况中,需要对其进行一定的处理之后,才能使用,最终的目的都是为了确保挡土墙的稳定性和质量。
3.2 墙体材料选择
在挡土墙墙体材料的选择上,不能够随意,材料的选择要求能够与挡土墙的结构相适应。例如:在布置重力式的抗滑挡土墙的时候,材料最佳选择则是条石、块石以及素混凝土等。
3.3 抗滑挡土墙施工的注意事项
1)在设置抗滑挡土墙的时候,应当将施工置于滑坡区出现变形之前,或者是在坡脚进行开挖之前,并且在较陡的临时性的边坡进行分段开挖。
2)在山区公路工程的施工过程中,处理好排水工程,对滑坡修建抗滑挡土墙也会造成一定影响,所以在施工前的设计考虑当中,应对排水工程进行合理的设计,尽量做到集中处理,在施工前进行充分的准备,从而将工期缩至最短。
3)在进行季节性施工的时候(尤其是山区这个多雨的地段),考虑到在雨季期容易形成滑坡加剧而影响工程的施工进度、安全,所以在进行施工的基础、基坑开挖以及工程修建的时候,尽量避免在雨季进行。在山区公路工程的基础开挖以及抗滑挡土墙填土的时候,很容易造成环境破坏以及地形的改变,所以,施工单位需要在进行地表水的有关排除施工或者是在施工工地用水的时候,都需要注意影响。
4)如果施工遇到地下水较为丰富区时,不仅要处理好高速公路的主体工程,还需要注重辅助工程的施工,例如:挡土墙的排水沟、墙身上的排水孔等等。并且在出现了质量事故和积水前后的防治过程中进行密切观察。
5)在山区道路工程施工时,为了将滑坡地段的下滑力降至最低,则需要按照从上往下的方式进行减载刷方的施工,而减载刷方所剩下的弃土能够当作挡土墙的材料使用。对于滑坡体前缘极为松散的时候,则需要及时的进行清理。清理的时候,也需要遵循从上往下的方式。
6)在对挡土墙的墙体进行施工的过程中,需要确保施工的质量,在使用浆砌条石和浆砌块石进行挡土墙砌筑的过程中,需要确保砂浆饱满以及挡土墙的强度要符合施工设计要求,从而确保挡土墙墙体的整体性、硬度、刚度。
7)在进行抗滑挡土墙施工的过程中,需要确保基础开挖满足设计要求,要求开挖至位于滑动面之下的稳定性高的岩土当中。
4 结语
在山区修建高速公路,高填深挖比较多,路堤边坡加固和防护措施若是不得力,很容易引发边坡病害,从而影响到路堤的整体稳定性。因此对于山区高速公路路堤加固和防护技术的研究还需进一步探讨,以提高山区公路的承载力和使用年限,进一步满足不断发展的交通需求。
参考文献
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[5]李静雅.高等级公路边坡防护方法及经济意义[J].广东交通职业技术学院学报,2003(1):12-15.
[6]黄明跃.试析公路挡土墙设计[J].黑龙江科技信息,2011(19):117-118.
高速路堤 篇8
关键词：高速公路,填方路基病害,排水
0 引言
高速公路建设具有重大现实意义, 随着交通压力不断增加, 对路基质量提出了更高的要求。路堤是一种填方路基, 在高速公路施工中颇为常见, 可分为低路堤和高路堤两种。在诸多因素作用下, 路堤极易发生各种病害, 如车辙痕迹明显、路面开裂、不均匀沉降等。不但破坏公路外形美观, 而且极易阻碍交通运行, 甚至引起安全事故。所以在实际使用中, 应考虑路堤可能出现的各种病害, 仔细分析原因, 并采取有效措施予以解决。
1 高速公路常见的路堤病害
国内高速公路多为高填方路堤, 填土高度较高, 需要大量的土石材料, 自身较重, 质量很难保证。实际中常见的病害有:路堤局部或整体沉降、纵向横向开裂、边坡塌陷、路基滑动等。不均匀沉降在其中占的比例最大, 其表现形式主要有以下几种。
1.1 地形
当公路穿过台地、冲沟等地形时, 路基纵断面的填方变化较大, 材料方式不同, 沉降程度也有所差异。如在原地面筑土, 和在填挖交界处筑土, 其密实度显然有着很大差异, 相应的沉降量也不同。在巨大的荷载下发生不均匀沉降, 导致路堤最终呈现出马鞍形。
1.2 水文
地下水和地表水对路堤也有着明显影响。粉土、黄土一般在干燥环境中结构稳定, 具有足够的承载力, 可保证路堤不会轻易变形。而一旦被地下水浸泡, 或在长期冲刷中, 土体结构极易被破坏、失去稳定性, 导致承载力有所降低, 进而引起路堤变形。
1.3 过波段和台背
这两处的沉降也是常见的路堤沉降形式。相对而言, 过波段的路堤压实性不如其他部位, 工后沉降较大。而台背呈一侧刚、一侧柔的结构, 因差异较大, 易引起不均匀沉降。
2 工程实例分析
某段高速公路长5.5 km, 宽32 m, 建于2003年。近年来通车量越来越多, 且常出现超载行为, 使公路出现了很多病害。如2010年12月因路面不平导致一货车经过时发生严重颠簸, 加上路面堆满了雪, 车辆打滑失控, 幸有路边护栏阻挡, 才没有引起事故。2011年7月路堤边坡塌陷, 导致一客车冲下山坡, 最终多人重伤。自2012年起, 路堤沉降现象更加明显。为避免发生更多的事故, 相关部门决定对此段路进行重修。将重点工作放在了路堤沉陷上, 并总结以往经验, 仔细分析了引起沉降的原因, 然后采取解决措施。
3 引起高速公路填方路堤沉降的原因及解决措施
3.1 路堤沉降病害原因
1) 填料质量缺陷。填料是填方路堤的物质基础, 其优劣直接决定着路堤质量。以往受经济条件限制, 填料质量较低, 里面掺加了土质较差的腐殖土、种植土等。由于含有大量有机物, 强度和抗水性都比较低, 易使路堤发生沉降或塑性变形。特别是掺加有膨胀土, 其稳定性差, 遇水软化、风干开裂, 随着水分的蒸发, 出现明显的开裂现象。
2) 排水不畅。路堤施工中要确保地下水位不能过高, 且现场不能有大量积水, 这就要求做好排水工作, 降低土基的含水量。然而在以前施工时, 并未设置有效的排水系统, 导致排水不畅, 在浸泡中易软化土质, 降低土基的强度, 沉降塌陷现象也随之而来。
3) 设计问题。针对一些不良地质路段, 需认真做好设计工作。如沟谷地段多为山体风浊物沉积而成, 路堤土承载力低, 易发生沉降;在横坡较陡的地方, 半填半挖断面结构较为常见, 对公路质量不利。该工程位于宽浅游荡性的河床, 在桥梁衔接处填土较高;加上路和桥的材料不同, 弹性模量有很大差异, 又没有科学设计波段的结构, 以至于常发生沉降跳车现象。
4) 施工原因。施工是工程的关建环节, 也最容易出现问题。当初建设时没有提前合理设计排水系统, 以至于形成有大量积水无法排出, 最终引起路堤土的软化, 承载力下降;填筑碾压时, 没有严格按照要求进行每一步操作;在处理地面时, 压实度未达到规定标准, 且劣质土没能彻底清理;施工过程中没有按照分层填筑的方式进行, 而是先填半幅, 再填半幅, 以至于出现沉降的情况;含水量控制不到位。
3.2 解决路堤沉降问题的措施
1) 进行科学合理的设计。严格按照工程地质勘察规程做好地质勘察工作;尽量避免高填方路堤设计, 若多条路线相交时, 主线宜采取下穿方案, 以降低路基填方高度, 避免通道下挖而出现积水问题;加强路基排水设计, 使地表、地下水顺利排出路基以外或将地表水阻隔在路基以外, 不能在路基范围内积水。涵洞、通道底铺砌设计中要考虑防水, 避免积水浸泡基底而沉降变形。
2) 提高施工质量。彻底清理地表不良土质, 加大地表压实力度。如细粒土等土质, 土中含水量大小对土质的密实程度比较敏感, 在压实过程中要求含水量接近于最佳含水量;严格选取路基填料用土, 且尽量选择集中取土。土质应均匀一致, 不得混杂, 剔除超大颗粒填料, 方能保证各点密实度均匀一致;填筑路基前, 疏通路基两侧纵横向排水系统, 避免路基受水浸泡;路堤填筑方式应采用水平分层填筑, 即按照横断面全宽分层逐层向上填筑。原地面纵断面>12%的地段, 宜采用纵向分层填筑施工, 填筑至路基上部时, 仍应采用水平分层法填筑。每层应保证层面平整, 便于各点压实均匀一致。
3) 做好养护工作。正确管理排水和防水构造物, 维持排水的畅通性。一旦发现有水毁地段, 必须及时加固处理。同时应在高水位处挖排水沟, 以降低水位;对于跳车现象频发的地段, 应及时采取各种稳定路基的措施, 确保行车安全;加强边坡植被防护, 增强边坡的稳定性。
4 结语
我国高速公路建设事业蒸蒸日上, 其中也出现了一些问题。如填方路堤病害, 对交通运行、公路寿命、人员安全等都极为不利。沉降是最为常见的病害, 危害程度较大, 必须采取相关措施及时处理。
参考文献