半山區(qū)高等級(jí)公路的設(shè)計(jì)與施工及與養(yǎng)護(hù)

胡雅靜　于　彪

一、對(duì)設(shè)計(jì)的要求

在修建高速公路時(shí),第一項(xiàng)工作便是選線,那么地處山區(qū)的高速公路與平原地區(qū)的高速公路選線就有著皆然不同之處。在平原地帶,選線時(shí)主要應(yīng)處理好路線與農(nóng)田水利、道路、村鎮(zhèn)和其他建筑設(shè)施的關(guān)系,使路線短捷、舒順,盡量少拆房屋、少占田地,并盡可能少占或不占高產(chǎn)田地、經(jīng)濟(jì)林園等。而在山區(qū),選線時(shí)應(yīng)該考慮到如何降低工程造價(jià),在滿足設(shè)計(jì)要求的同時(shí),如何避免大填大挖,如何做到填挖平衡,盡力減少調(diào)配距離,努力做到填、挖、借、棄合理。

在平原地區(qū),橋涵設(shè)計(jì),應(yīng)根據(jù)因地制宜、就地取材、便于施工、利于養(yǎng)護(hù)的原則。選定橋涵的結(jié)構(gòu)類型,應(yīng)盡量采用標(biāo)準(zhǔn)形式,減少結(jié)構(gòu)類型。而在山區(qū),橋涵的設(shè)計(jì),一般采取逢溝設(shè)涵的原則,對(duì)于較大的山谷處,應(yīng)通過(guò)水文計(jì)算和地質(zhì)條件來(lái)確定橋涵的位置及結(jié)構(gòu)形式。

二、對(duì)路堤的處理

1.高填路堤。對(duì)于高路堤的邊坡形狀,填料為細(xì)料土?xí)r,一般宜采用折線形邊坡;在長(zhǎng)期使用中也能保持這種形狀;對(duì)于用不易風(fēng)化石塊填筑時(shí),由于邊坡表層通常要進(jìn)行碼砌,做成折線形并不困難,故也宜采用折線形邊坡。填料為中砂、礫石土、卵石土以及易風(fēng)化巖塊時(shí),由于這些填料難于長(zhǎng)期保持折線形狀,故宜在邊坡中部適當(dāng)位置設(shè)寬1～2m平臺(tái),平臺(tái)上下均用直線形邊坡。

2.填石路堤。填石路堤一般是指用石質(zhì)挖方路段的開(kāi)挖石塊填筑的路堤。用不易風(fēng)化的石塊填筑路堤,其邊坡坡度和形狀按填石路堤考慮,填石路堤一般也應(yīng)分層填筑,每層厚度不要超過(guò)1m,其中大石塊大于填筑層厚度2/3時(shí),應(yīng)予解小,或碼砌于坡腳,壓實(shí)前需用大型推土機(jī)將層面推平,局部要用細(xì)石料人工找平。

三、對(duì)路基排水的處理

路基地面排水措施通常有:邊溝、截水溝、排水溝、跌水和急流槽、攔水帶。

1.邊溝:挖方地段和填土高度小于邊溝深度的填方地段均應(yīng)設(shè)置邊溝,用以匯集和排除路基范圍內(nèi)或流向路基的少量地面水。邊溝的斷面形式,一般土質(zhì)邊溝宜用梯形,矮路堤或機(jī)械化施工時(shí)可用三角形,在場(chǎng)地寬度受到限制時(shí),可用石砌矩形。

2.截水溝:設(shè)在路塹坡頂外或山坡路堤上方,用以截欄上方流來(lái)的地面水。其斷面形式—般為梯形,在地面橫坡較陡時(shí),可作成石砌矩形。截水溝底寬不易小于0.5m,塹頂外截水溝,有棄土堆時(shí),設(shè)在棄土堆之外,無(wú)棄土堆時(shí),距塹頂邊緣至少5m。

3.排水溝:其作用是將邊溝、截水溝、取土坑或路基附近的積水引入就近橋涵或溝谷中去。排水溝的斷面和縱坡要求與截水溝基本相同。

4.跌水和急流槽:在縱坡陡峻地段的截水溝、排水溝,可用單級(jí)或多級(jí)跌水急流槽連接。跌水和急流槽的斷面一般采用矩形,用漿砌片石或混凝土修筑,進(jìn)口部分始端和出口部分終端的裙墻應(yīng)進(jìn)入凍結(jié)線以下。

5.攔水帶:為避免高路堤邊坡被路面匯集的雨水沖壞,可在路肩上作攔水帶,將水流攔截至挖方邊溝或在適當(dāng)?shù)攸c(diǎn)設(shè)急流槽引離路基。

四、對(duì)凍脹翻漿的處理

在山區(qū)路塹段較多,由于地下水位較高,顆粒之間的孔隙多為水和氣體所占據(jù),因此采用機(jī)械增加對(duì)路基的碾壓,可使土顆粒重新排列,彼此擠緊,孔隙減小,形成新的密實(shí)體,增強(qiáng)粗粒土之間摩擦和咬合,以及增加細(xì)料土之間的分子引力,從而提高土的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。

五、對(duì)路塹段滑塌現(xiàn)象的處理

1.細(xì)粒土地層。細(xì)粒土一般都具有黏聚力和內(nèi)摩阻角,邊坡坡度要通過(guò)圓弧法檢算確定。這種路塹宜在邊坡上每隔10m左右的高度上設(shè)置寬1～2m平臺(tái),形成階梯式邊坡,平臺(tái)應(yīng)盡量作在地層分界處。平臺(tái)的縱向坡度宜與路線縱坡平行。平臺(tái)應(yīng)有1%～2%的向外排水橫坡,或設(shè)置縱向排水溝,折線形邊坡由于變坡點(diǎn)易被雨水沖刷破壞,除非予以防護(hù),一般不宜采用。

2.砂類土地層。砂類土地層的路塹邊坡坡度可用直線法檢算確定。其邊坡形狀同細(xì)粒土地層,以階梯式為好,但對(duì)于邊坡上的松散夾層要進(jìn)行防護(hù)。在坡腳處最好設(shè)置碎落臺(tái),以免堵塞邊溝。

3.礫石土和巨粒土地層。礫石土和巨粒土的路塹邊坡坡度通常采用工程地質(zhì)法確定,即參考當(dāng)?shù)刈匀簧狡潞腿斯み吰?以及地質(zhì)構(gòu)造、水文條件等因素,推斷適宜的穩(wěn)定邊坡坡度。其邊坡形狀也宜采用階梯式,平臺(tái)最好設(shè)在地層分界處,邊坡上的松散夾層應(yīng)予防護(hù)。

4.巖石地層。巖層狀結(jié)構(gòu)面或鑲嵌結(jié)構(gòu)的一組主要節(jié)理面或幾組主要節(jié)理面的交線傾角陡于30度,且走向大致與路線平行時(shí),可按此傾角開(kāi)挖邊坡,否則應(yīng)作支擋工程。若巖層為散粒結(jié)構(gòu),顆粒之間完全脫離,或已風(fēng)化碎石、砂或土狀,或受斷裂構(gòu)造擠壓成角礫或泥質(zhì)時(shí),這種巖層已喪失巖石性質(zhì),邊坡坡度應(yīng)搪礫石土或細(xì)料土考慮。

六、養(yǎng)護(hù)管理

1.路面清掃:山區(qū)半山區(qū)高速公路與平原地區(qū)高速公路一樣,每日采用人機(jī)結(jié)合辦法清掃路面雜物,但于山區(qū)路塹段較多,路面上經(jīng)?；湎嘛L(fēng)帶碎石塊,影響行車安全,就要增加清掃次數(shù)和巡邏頻率,保持路面清潔、安全、暢通。

2.排水:在山區(qū)半山區(qū),由于采用了逢谷設(shè)涵的原則,因此涵洞較多,為滿足夏季排水暢通。路塹邊溝在雨季到來(lái)時(shí),也極易阻塞。做到及時(shí)處理水毀,勢(shì)必增大養(yǎng)護(hù)工作任務(wù)。

3.除雪防滑:哈同高速公路地處寒區(qū),冬季養(yǎng)護(hù)以除雪防滑為主,做到機(jī)具齊全、隊(duì)伍精良、以雪為令、雪停即清,杜絕雪阻。