1、工程技术与应用 61工程技术研究 第 8 卷 总第 130 期 2023 年 1 月路基防护与排水施工技术在高速公路工程中的应用姚 智长沙市公路桥梁建设有限责任公司,湖南 长沙 410000摘要:随着交通路网完善,高速公路工程数量逐渐增多,工程施工技术也不断更新换代。文章从高速公路路基施工质量的评判标准入手进行论述,然后围绕高速公路路基防护与排水施工进行分析,探讨其重要性,最后结合实际工程案例,详细分析了路基防护与排水施工技术要点,以期为有效提高路基防护与排水施工技术应用成效提供支持。关键词:高速公路;路基防护;路基排水;施工技术Abstract:With the improvement of
2、 the traffic network,the number of expressway engineering has gradually increased,and the engineering construction technology has been continuously updated.Firstly,this paper discusses the evaluation criteria of expressway subgrade construction quality.Then,it analyzes the expressway subgrade protec
3、tion and drainage construction and discusses its importance.Finally,it analyzes the key points of the construction technology of subgrade protection and drainage in detail based on the actual project case,in order to provide support for effectively improving the application effect of the constructio
4、n technology of subgrade protection and drainage.Key Words:expressway;subgrade protection;subgrade drainage;construction technology分类号:U417The Application of Subgrade Protection and Drainage Construction Technology in Expressway EngineeringYAO ZhiChangsha Road&Bridge Construction Co.,Ltd.,Changsha 4
5、10000,Hunan,China020.DOI:10.19537/ki.2096-2789.2023.02.作者简介:姚智,男,本科,工程师,研究方向为公路路基。色。路基施工是高速公路工程中最为重要的工作,路基质量直接决定了路面质量和高速公路运营的综合效益。因此,保证高速公路路基施工可靠性至关重要。通常而言,高速公路路基主要的质量评判指标包括稳定性、承载力、抗滑性及耐久性1。事实上,以上评价指标也代表着高速公路路基的基础性能,只有达到上述要求的路基才属于安全、稳定、可用的路基。因此,高速公路路基防护与排水施工单位须基于上述评判指标评价施工结果并保证其达标,以此确保施工项目的综合效益。2 高速
6、公路路基防护与排水施工的重要性随着高速公路路网范围扩大,越来越多的高速公路建设在地质条件复杂的区域,此类公路运营后极容易受到自然因素干扰。对于高速公路工程而言,水毁破坏是最为常见且难以避免的一种灾害类型,伴随降水而来的不仅是地表、地下径流增多,还容易造成路基塌陷沉降、边坡失稳甚至使高速公路受到洪水和泥石流等自然灾害的侵袭。结合实践经验不难发现,降水是路基病害发生的主要诱因,而这种影响因素充满了不确定性和不可控性。为了保证高速公路路基稳定性和实用性,施工单位必须提前做好准备,即加强高速公路路基的防护与排水施工。从现实角度来看,有效开展高速公路路基防护与排水施工,可以为预防和处理路基病害提供辅助,
7、切实增强高速公路路基的排水性、稳定性和安全性,减轻自然因素对路基安全的不良影响;而且通过高速公路路基防护与排水施工,可以避免路基边坡受水毁破坏,降低崩塌、剥落、错落概率,从而切实提升路基路面的实用性和耐久性2。1 高速公路路基施工质量的评判标准高速公路属于关键性区域连接载体,这一工程项目的开展质量将直接影响城市发展、城市群空间结构演化,更在国家社会经济战略落实环节扮演着重要角工程技术与应用 622023 年 第 02 期 总第 130 期 工程技术研究总而言之,从高速公路路基施工和应用的角度来看,妥善运用高速公路路基防护与排水施工技术至关重要。3 高速公路路基防护与排水施工技术应用实例分析3.
8、1 高速公路工程案例案例工程为国家高速公路网中的一段,线路全长60.21 km,项目施工阶段需做好桥梁、隧道、路基路面施工。工程所处区域地形地势条件复杂,降水多,易发生气候灾害。因此,案例高速公路施工和运营阶段,都面临着泥石流、冰雹等自然灾害威胁。根据地质勘察结果可知,案例工程所在地的地表土水敏感性强,因此在路基工程施工中,必须以路基防护和排水为重点。3.2 防护施工技术要点3.2.1 圬工结构护坡设计作业环节,高速公路路基施工人员需要以维稳为目标,开展硬性工程防护,现场施工环节应该基于各类圬工结构保证高速公路边坡的稳定性。此时,以混凝土预制块、砌石、挡土墙及抗滑桩施工技术实现高速公路路基边坡
9、防护都十分可行。案例工程中,高速公路路基防护需重视全面性和综合性,应利用多种防护结构切实保障边坡稳定。(1)浆砌片石施工。在高速公路路基防护施工中,此项工作十分必要,是不可或缺的基础性工作。现场施工人员需在施工前做好实地勘察,然后基于挖槽施工开展浆砌片石护坡。在实际作业环节,施工人员需要强调实践工作的顺序性。案例工程开展过程中,高速公路路基施工人员应先做好坡面整理和基坑施工,后者的砌筑工序可基于挤浆法开展;做好分层砌筑后,以平缝压槽手段保证缝间距均。(2)挡土墙施工。砌筑挡土墙是保证高速公路路基边坡稳定性的重要方法,实际作业环节必须保证挡土墙位置、面积设计合理,并严格控制砌筑施工质量。案例工程
10、中,施工人员基于地质勘察报告,对公路沿线的挡墙基底进行深入分析。可直接在砂岩、砾岩之上开展施工,施工中无须对地基进行特殊处理;但在风化程度高、承载力相对薄弱的地质环境中砌筑挡土墙,就需要对地基进行特殊处理,并且以 M7.5 浆砌片石砌筑挡土墙。对于高速公路路基施工人员而言,挡土墙砌筑环节的原材料(石片)整洁极为必要。施工中,需要经过开挖、夯实、砌筑、勾缝、抹面、养护等多重工序。开挖是高速公路路基挡土墙砌筑防护的前提,采用“机械+人工”形式开挖基坑时,必须严格按照设计标准作业,禁止超挖。基坑成形后,现场施工人员进行场地平整与夯实,进一步改善基坑环境、强化基坑底部处理;此时,为提升坑底承载力,需合
11、理设置内倾坡。挡土墙砌筑环节,需规范使用挤浆法,确保砂浆饱满、石片平整;挡土墙勾缝及抹面施工中,施工人员可使用 10 号砂浆填缝、抹面。挡土墙施工的最后一道工序是养护,主要采用洒水养护方式,需严格控制洒水量和养护时间。通常而言,挡土墙养护时长不应少于 7 h。(3)预制件施工。高速公路路基防护施工中,通过小型混凝土预制件施工,不仅能保证施工质量,还有助于降低成本、提高效率。此项施工技术也用于边坡防护。实践中,基于混凝土预制块的施工技术有两种:一是现浇施工技术;二是压制施工技术。案例工程中采用压制施工技术开展混凝土预制件防护,施工时需要做好场地准备,并强调模板加工、压制及预制件安装施工标准性。实
12、际作业环节,高速公路路基施工人员预留专门区域用于混凝土预制块制作、养生和存放。压制施工中,以液压制砖机作为压制混凝土砌块的主要设备,因此施工前需先妥善安装、调试该设备。例如,浇筑混凝土垫层(20 cm 厚)用于放置液压制砖机,使用前检查油箱、脱模工作台的可用性,调整调压阀。混凝土预制块压制环节,需保证底膜及侧模加工的可靠性,选用强度高且耐磨的钢板,并严控模板厚度和变形情况。完成模板制作以后,需进行混凝土拌制和压制,前者需合理调配原材料,以便产出干硬性混凝土,拌和时需控制粉煤灰用量,以免颜色过深;后者要求套膜后均匀撒面料,保证面料厚为 1 cm,添加骨料后可选用 5 cm 厚的压板挤压混凝土。制
13、作混凝土预制件时,必须实现标准化生产,确保预制件尺寸、性能统一;而后,进入混凝土预制件安装工序。施工前,需通过勘察、放样、计算,确认基坑施工的深度和位置,然后通过挂线法进行坡面整修。为保证修坡质量,可采用挖机刷坡与人工整平相结合的方式施工。基坑开挖同样可选择“人工+机械”的形式开展。安装混凝土预制件时,需按照放样、打筋、挂线、铺浆、安装、整平、勾缝、清洁顺序施工3。3.2.2 生态修复护坡在高速公路路基防护环节,通过坡面绿化方式实现护坡的技术也十分常用。该技术不仅能实现有效护坡,还可实现高速公路区域的生态修复和环境保护,工程技术与应用 63工程技术研究 第 8 卷 总第 130 期 2023
14、年 1 月在改善生态环境方面有着极为突出的效用。此案例采用了复合型护坡技术,坡面绿化需要与硬性工程防护方式相结合。此次施工改变了坡面绿化施工中的植被种植地点,通过在混凝土预制块中种草的方式实现路基综合防护。为了方便植草,进行混凝土预制件护坡施工时,可将预制件制成空心六棱块形状,完成砌筑施工后可直接在预制块中种草。生态护坡前,以人工整平方式修整坡面,施工人员必须逐个清除混凝土预制块上的浮土,并按实际需求补足块内土壤,以便夯实种草的环境基础;种植前,还需要通过钉桩(木桩或竹桩)方式构建杠架系统从而提升边坡稳定性4。种草时,可采用液力喷播或人工栽植方式作业,也可使用客土喷播手段。为保证草种大面积成活
15、,高速公路路基施工人员还需要在种草后做好施肥、养护工作。3.3 排水施工技术要点从现实角度来看,高速公路路基排水施工极为重要,此环节的施工质量将直接决定高速公路路基抵御水毁灾害的能力。高速公路路基排水施工的根本目的,是保证高速公路具有良好的排水能力,不会轻易出现积水问题,能在使用中始终与周边环境保持协调。因此,在构建排水设施及选用排水施工技术时,高速公路路基施工人员必须因地制宜,在充分考虑工程周边环境因素后拟订技术方案5。案例工程所在区域降水丰沛,在高速公路路基排水施工中既需要重视地面降水也需要关注地下水,实践中,可以通过设置多元化排水设施的方式达到预期排水效果。在现场施工环节,施工人员应依次
16、挖设边沟、排水沟和截水沟,以便满足不同阶段的高速公路路基排水需求。其中,边沟需要与路面纵坡保持一致,以 M7.5 级浆砌片石加固;排水沟按 80 cm 宽、100 cm 深的标准设置,同样需要进行浆砌片石加固,砌片厚度必须超过 30 cm;截水沟需设置在急流槽附近,以便发挥截留效果,减轻排水压力。高速公路路基排水施工中,还应该强调地下排水施工。主要的排水手段有拦截和排放两种,实际运用环节二者缺一不可。与地表排水设施相比,高速公路路基的地下排水设施更应该强调水流汇集后的统一排水,并且需实现快速排水。施工中,可修建渗沟,以达到渗流汇集和高效排水目的6。高速公路路基施工人员需在路基底部设置横向渗沟,保证含水层中的水顺利排出;还可将渗沟设在路基两侧,以便将地下水排出。当然,如果高速公路路基所在地降水丰富且地下水系发达,施工人员也可通过构建渗水井或渗水沟群的方式来保证路基排水质效。随着高速公路路基排水施工受重视程度的提升,有关于此方面施工技术的创新研发不断增多,使得排水施工技术进一步丰富。在实践中,施工人员可通过开挖路堑的方式实现有效排水。此时,施工人员要逐级进行路堑边坡开挖、绿化和防护,并在这