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高寒、高海拔地区道路路基施工技术分析

2021-04-10

工程技术研究 2021年5期
关键词:横坡路肩挖方

四川兴蜀公路建设发展有限责任公司,四川 成都 610000

1 项目概况

该项目为G345线石渠宜牛至达日四川境段公路改建工程,地处四川省甘孜藏族自治州石渠县域内,海拔高度为4200~4800m,年平均气温为-1.6℃。施工过程中,结合过程咨询专家建议,在满足规范强制指标的前提下,根据实际状况,适当降低回头曲线连接线平面技术指标,进而减少土方开挖,减少对环境影响,避免深挖路堑冬季积雪,造成交通中断,根据设计方案对其进行优化设计。

2 路基横断面概述

2.1 路基横断面型式

该项目根据设计要求,将其设置为双车道三级公路,该段路程行驶速度设计40km/h,正线路基宽度为8.5m(行车道2×3.5m+土路肩2×0.75m)。

2.2 路基标高、超高、加宽方式

该路段以优化改建为主,路基标高为路基设计线处。当平曲线不大于250m时,应根据实际状况,在曲线内侧进行加宽,寒冷地区车辆行驶不便路段,为避免车辆行驶打滑,将其外侧适当加宽。当平曲线半径小于600m时,应适当设置超高,其最大值控制在6%以下,对曲线加宽时,标高应在回旋线内,以线性渐变方式逐渐过渡,路基加宽与路面加宽取值应保持相同。

2.3 路拱横坡及视距切除方式

在超高段行车道路,不实施路拱横坡,无论是否设置超高,土路肩横坡与车道横坡应确保一致。同时,根据车辆行驶实际状况,为满足车辆会车要求,应将各类影响视线障碍物消除,通过交通标志或停车视距,使车辆分道行驶,而非进行视距切除。

3 原设计方案及优化设计方案

3.1 原设计方案

K193+700~K204+588(阿琼山越岭段)原设计平纵面未能较好地拟合沿线地形,尤其是回头弯路段,深切等高线较为严重,形成长大段落的全断面挖方的路堑及高边坡,K193+700~K204+588里程约为11km,挖方量约为78万m3,路基中心最大挖深约为26m,路堑边坡高度为40m,断面挖方量达1020m3,弃渣较多,对沿脆弱的高原生态环境破坏极大,沿线边坡土体较为松散,路堑高边坡稳定性极差,造成边坡防护困难,易诱发新的地质灾害,深挖路堑易在冬季积雪积冰阻断交通,存在较大安全隐患,因此必须对该段路线方案进行优化设计。

3.2 优化设计方案

对K193+700~K204+588(阿琼山越岭段)路线平纵线形进行优化调整,充分利用原有老路,优化线位,回头弯采用“头大腰细”线型组合能较好地拟合沿线地形,对沿线自然生态环境实现“最小程度破坏,最大程度恢复”,消除原设计方案线形长段落的深切等高线,避免出现长段落的路堑高边坡和深挖高填段落,与原设计采用同等技术标准,路线里程长度同原设计方案相当,优化后的路线平纵面设计尽量拟合了沿线地形,可有效减少挖方边坡的高度和挖方段落。优化的设计方案挖方量总计50万m3,较原设计方案减少挖方28万m3。优化的变更预算较原设计预算减少780万元,最大限度地保护了沿线高原草场脆弱的自然生态环境,节约了投资成本,方便了后期的运营养护工作。

4 道路路基施工技术要点

4.1 一般路基施工要点

(1)路堤。该项目为改建工程,在路堤施工进程中,当填筑高度小于8m时,边坡需要保持1∶1.5;当填筑高度大于8m时,应设置宽度为1.5m的护坡道,坡比应为1∶1.5,填方边坡坡脚需要全部布设护坡道,且宽度应保持在0.5~1.0m。新建设区域,坡度较大,给填方造成困扰,需要在施工中设置挡土墙。为了保证路基日后使用不受外界水资源干扰,如地下水、毛细水等,需要确保路基处于干燥状态,实际施工应根据土质、气候等状况,选取合适的填土施工高度。

(2)路堑。该项目施工核心为将原路进行改建,纵面设计遵循宁可填土,尽量减少土方开挖的原则,路基开挖施工进程中,其具体实施方案根据沿线土方平衡状况和路堑边坡防护治理状况确定。针对浅挖或土质路堑地段,应充分考量地下水埋藏状况,进行科学、合理的控制。根据现场数据可获知,当挖方边坡高度为12~15m时,通常在高度为8~10m处设置边坡平台;当挖方边坡高度为15~30m时,设置边坡分级;当路堑边坡高度大于20m时,设置平台截水沟。

(3)挡土墙路段路基。①挡土墙。在实施路肩挡土墙填方路段,依据沿线材料分布,临河段落路堤墙选取C20号片石砼。项目应采用多种挡墙结构形式,临河路基受河水冲刷较为严重,需要选取浸水挡土墙;针对路基挖方部分,考量边坡稳固度,宜选取仰斜式挡土墙。对一般地区路肩挡土墙与路基衔接采用护肩或锥坡,除了采用挡土墙处理,还需在其迎水面设置防冲刷墙,以此提升路基抵御水冲刷能力,增强路基整体稳定性。②护肩及护脚。针对横坡较为陡峭路基,为确保其稳固性,需要在其边缘设置相应的护肩以加固路基收缩跛脚,与挡土墙进行衔接,在实际衔接进程中,护肩面需与挡土墙坡面坡面一致。如果填方路基受外界因素影响,难以保证其稳定性,为切实解决此类问题,需要使用C20片石护脚进行牢固,确保护肩脚稳定性。

(4)路基压压实度、实度标准及填料。针对挡墙档背材料,应选取透水性好的级配砂砾石或不易风化石块作为填料,确保其压实度。在路堤填筑施工之前,需要清除地面杂物,在地表开挖一定宽度的反向台阶,确保路基稳定。路基压实标准采取重型压实标准,分层均匀压实,填料最大粒径和最小CBR值需满足相关规范技术要求。该项目路段施工进程中,选取材料多源于路基土方中,以品质优良的砾类土、砂类土等为核心填料。

4.2 路基防护工程施工要点

(1)填方边坡防护。在填方路基边坡防护施工中,需要考虑边坡种植作物,现场采用黑麦草∶披碱草=20∶80的比例混合播撒。针对沿河面轻微冲刷路基,需要设置相应的浆砌片进行防护。当路基边坡受河水冲刷较为严重时,应设置浸水路肩挡土墙,确保路基稳固性。

(2)挖方边坡防护。山体路基需减少深挖,根据地质水文、环境保护对其进行防护。根据其高度可分为以下情况:①高度不超过20m的挖方边坡,需要设定宽度为1.5m的边坡平台,通过将其放缓实现防护目标。②高度为20~30m的边坡,需要设置宽度为1.5m的边坡平台,其坡面设置锚杆框架、挂网喷播或喷浆、路堑墙进行直接处理。③高度超过30m的边坡,设计其坡度应保持在1∶1~1∶0.5,一般按照8~10m分级设置宽度为1.5m的台阶,坡面一般不防护。④对于块石土挖方路段,为确保外侧建筑物稳固性,需要设置仰斜式路堑墙进行防护。

(3)沿河路段路基防护。临河流面路基应根据河水实际冲刷状况,选取浸水挡土墙进行防护,其主要适用于路基宽度不足或河水冲刷较为严重路段。针对河滩路基边坡较缓路段,需要使用实体防护与护脚联合方式,进行稳固防护。河流对路基出现顶冲路段,需要根据实际状况设置挡土墙,在浸水挡墙起始点河流顶冲段设置丁坝或防冲刷墙等,实现边坡防护,确保路基稳定性。

(4)挡土墙及斜坡路堤。项目实际状况,主要涉及浸水路肩墙、路堤墙等,非浸水路段采用一般式衡重式路肩墙、路堤墙、仰斜式路肩墙、台阶式挡土墙、格宾。针对极易发生坍塌区域,设置仰斜式防护墙。设置浸水挡墙路段需要根据设计状况,对其河水冲刷实际状况进行计算,为其合理布设提供参考,挡防基础设置一般在冲刷线1m以下。

(5)路基边坡植物防护。路基边坡植物防护主要以植物防护为主,辅助整体景观,可展示自然生态景观,采用喷播或撒播的方式,以黑麦草∶披碱草=20∶80的比例进行混合播撒,使其与自然环境协调,施工完成后需要加强坡面植被养护,确保其正常生长。

5 路基防水工程施工技术要点

5.1 路基排水

路基排水主要涉及地表及地下水排除,其中,地表水排除主要通过各类边沟等设施排出,其沟槽材料主要为混凝土及浆砌片石或土边沟。路堑上方汇水面积较大时,为了不影响其边坡稳定性,需要在其边坡外5m合适位置挖截水沟槽,将其引流至天然河道内。地下水排出主要依靠各类渗沟,盲沟,其主要材料技术要求较高。

5.2 路面排水

针对双向横坡路段的路面、路肩设置相应的拱形横坡将水排出路面,并通过路基两侧边沟将其积水排出,在超高地段形成单项横坡路段时,通过路面横坡向外侧将其引流至路基以外。

6 结束语

路基施工技术的提升是为交通运输提供有力支撑和保障人们生命及财产安全的核心途径。因此,相关工作人员需要深入研究路基施工技术,并在实际路基施工中,重视各个施工环节,提高整体施工质量,确保路基的稳定性及安全性。

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