淺談保證高速公路路基強(qiáng)度及穩(wěn)定性措施

鄭光榮

摘 要：高速公路是現(xiàn)代社會人們出行、貨物運(yùn)輸?shù)幕A(chǔ)通行設(shè)施，高速公路質(zhì)量的好壞對人們的生命安全起著重要的作用。作為高速公路重要組成部分的路基影響著高速公路的質(zhì)量。加強(qiáng)高速公路路基強(qiáng)度和穩(wěn)定性是建造高質(zhì)量的高速公路的前提。

關(guān)鍵詞：高速公路；路基強(qiáng)度；穩(wěn)定性措施

引言

改革開放以來，為了滿足人們方便快捷的出行要求，越來越多的高速公路在相關(guān)部門的策劃推行下施工建成，高速公路的建成也是非常的迅速，高速網(wǎng)絡(luò)四通八達(dá)，密布成網(wǎng)，方便了人們的生活。但是由于多方面因素的影響，好多高速公路的質(zhì)量差強(qiáng)人意，其中路基強(qiáng)度和穩(wěn)定性的不達(dá)標(biāo)是造成高速公路整體質(zhì)量的關(guān)鍵。路基是公路路面的基礎(chǔ)，是高速公路工程施工的主要組成部分，路基支撐著路面，路基和路面一起承受著交通的荷載。作為路基質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)，路基工程施工過程中必須以認(rèn)真負(fù)責(zé)的態(tài)度，過硬的技術(shù)參與施工，監(jiān)理部門負(fù)責(zé)監(jiān)管，還有路政監(jiān)管部門的認(rèn)真驗(yàn)收，這樣路基工程的施工質(zhì)量才會有保證。文章通過對影響現(xiàn)代高速公路路基質(zhì)量的因素的分析，提出保證高速公路路基強(qiáng)度和穩(wěn)定性的措施。

1 影響高速公路路基質(zhì)量的因素

高速公路工程是一項(xiàng)復(fù)雜的施工工程，路基工程施工又是高速公路工程施工中的一項(xiàng)重要環(huán)節(jié)，保證路基施工質(zhì)量對提高高速公路質(zhì)量有著重要意義。

1.1 路基填料

填筑路基一般采用透水性好的材料，就近取用，碎石、卵石、礫石、粗砂等，它們不易被壓縮、強(qiáng)度高、水穩(wěn)定性好，填筑時不受含水量限制。分層后壓實(shí)能達(dá)到規(guī)定的施工質(zhì)量，此類材料是優(yōu)先使用的。用透水性不良或不透水的土作填料時，必須在最佳含水量下分層填筑，并充分壓實(shí)。粉質(zhì)粘土的水穩(wěn)定性和冰凍穩(wěn)定性均較差，不宜作為填料。

1.2 路基壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)

衡量路基的壓實(shí)程度是實(shí)際達(dá)到的干容重與室內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)所得的最大干容重比值，即壓實(shí)度或稱壓實(shí)系數(shù)。正確選用壓實(shí)度，關(guān)系到土路基的受力狀態(tài)、路基路面設(shè)計(jì)要求、施工條件，必須兼顧需要與可能，講求實(shí)效與經(jīng)濟(jì)。路面等級越高，對路基強(qiáng)度要求越高；自然條件越差，對路基的強(qiáng)度與穩(wěn)定性越不利；路基填挖不同，對路基的強(qiáng)度與穩(wěn)定性亦是有很大影響。

1.3 路基排水

排水很關(guān)鍵，分為兩個部分。

（1）路基排水，路基設(shè)計(jì)應(yīng)有較完善的、通暢的排水系統(tǒng)，排水設(shè)施要布局合理。與其他配套設(shè)施的排水系統(tǒng)銜接配合，并有足夠大的排水能力。

（2）地下水防治，要保證公路路基標(biāo)高至少高出地下水位2米以上，路基標(biāo)高也可以預(yù)防和消除路基深層凍脹，結(jié)合兩者的實(shí)際因素決定當(dāng)時當(dāng)?shù)氐穆坊鶚?biāo)高。

1.4 地下實(shí)際地理情況

現(xiàn)代礦井很多，地下煤礦，空填區(qū)域很多，實(shí)際勘察基本的地下情況亦為關(guān)鍵，也會決定公路的走向，如若不然，路基做的再好也是枉然。

2 實(shí)例反映出影響路基強(qiáng)度及穩(wěn)定性的因素，并提出具體解決方案

基礎(chǔ)決定上層建筑，前期工作尤為重要，實(shí)地勘察，氣候條件，自然地理?xiàng)l件，人文情況等等，然后施工單位各部門密切配合，認(rèn)真做好基礎(chǔ)施工工作，后期養(yǎng)護(hù)管理共同保證路基強(qiáng)度與穩(wěn)定性。下面結(jié)合寧夏福音高速公路桃山——同心段路基不均勻沉陷病害案例說明。

福銀高速段路基不均勻沉陷病害，多數(shù)橋頭搭板末端與路基銜接處出現(xiàn)裂縫，公路中央分隔帶在橋梁處明顯突出，路基明顯下沉，車輛在此路段行駛?cè)缤诓闲写?，顛簸難行。嚴(yán)重影響著公路營用期的行車安全，降低了公路使用品質(zhì)和壽命，損害了高速公路的社會形象。為什么會出現(xiàn)這么嚴(yán)重的問題呢？那么下面逐一分析。

（1）寧夏位處黃土路基地段，黃土地區(qū)基土的95%壓實(shí)度下的CBR值基本集中在2%-5%左右，其回彈模量達(dá)到了70-150MPa。根據(jù)現(xiàn)行的《公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范》路基必須密實(shí)、均勻、穩(wěn)定。路基土的含水量直接影響路面的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。黃土路段用料受限是最大的難題。

解決此類問題，要充分利用當(dāng)?shù)芈坊盍希宵S土透水性差，干濕難以調(diào)節(jié)，大塊土粒較多，填筑路面時應(yīng)破碎到小于10cm的塊料，并且老黃土不能用作填筑路床的材料；而新黃土則是良好的路基填料，可用于路堤及路床的施工。但是新老黃土不得混用，如果老黃土上填筑新黃土?xí)r，老黃土應(yīng)小于2%的路拱，以利于排水，且不得以層層交替方式填筑老黃土。

（2）既然沒有透水性好的填筑材料，那么就考驗(yàn)到了路基壓實(shí)程度，一定要達(dá)到甚至超過壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)。福銀高速段的回彈模量大大超過了規(guī)范的30MPa的要求，原因卻是在于黃土土質(zhì)，但是施工過程中的壓實(shí)程度沒有達(dá)到規(guī)范的要求，所以才會出現(xiàn)如此嚴(yán)重的問題。

解決此類問題，應(yīng)在該地區(qū)路基施工采用強(qiáng)夯和沖擊碾壓等措施，對黃土溝壑上的橋梁裝維與防護(hù)，采取灰土樁、粉噴樁固結(jié)，確保路基橋涵基礎(chǔ)的穩(wěn)定性。具體的科學(xué)做法是根據(jù)該路段所具有的壓實(shí)機(jī)類型，選擇200m左右長路段作試驗(yàn)段，在某一試輔厚度下，改變填土含水量與碾壓數(shù)遍，測定對應(yīng)的密度，各種情況采用不同的壓實(shí)機(jī)械設(shè)備。

（3）寧夏區(qū)域的氣候因素亦是關(guān)鍵，干旱少雨，蒸發(fā)強(qiáng)烈，氣溫年較差、日較差大，干旱、冰雹、大風(fēng)、霜凍、局部暴雨洪澇災(zāi)害性天氣頻繁，氣候惡劣。降水量166.9-647.3mm，北多南少，差異明顯，降水季節(jié)分配也不均勻，夏秋多，降水相對集中，洪澇是寧夏經(jīng)常出現(xiàn)的自然災(zāi)害。而寧夏的地下水含水層厚度亦是很不均勻，所以對于路基排水和地下水防治要求很高。

解決此類問題，一是要采用拱形護(hù)坡，將護(hù)坡大部分坡面用將砌片石封閉，在兩個拱形銜接的斜墻處做流水槽，以便路面雨水通過橫坡及硬路肩匯入各個流水槽，再排入路基坡腳下面的排水溝中。二是在硬路肩邊緣做縱向集流溝，然后縱向每隔15-20cm在路堤坡上設(shè)置流水槽，路面匯水則可匯入縱向集流溝中，再由邊坡上的流水槽分別將水排入邊坡角下面的排水溝。對于這些排水溝槽，應(yīng)按該地區(qū)的暴雨徑流量情況進(jìn)行水力計(jì)算，一定正確選定排水措施。

此案例能反映出寧夏當(dāng)?shù)氐母咚俟仿坊鶑?qiáng)度與穩(wěn)定的條件及采取的措施，各個地區(qū)不同的地理位置，氣候條件，人文條件都對此有巨大影響。除了具體施工過程中的專業(yè)知識，專業(yè)方法，還有很多因素決定了高速公路路基的強(qiáng)度及穩(wěn)定性。

（1）設(shè)計(jì)方面。根據(jù)路線設(shè)計(jì)確定路基填挖高度和頂寬，結(jié)合沿線巖質(zhì)和土質(zhì)情況，設(shè)計(jì)路基橫斷面形狀和邊坡坡度；根據(jù)沿線地形，地表徑流和地下水情況，進(jìn)行道路排水系統(tǒng)的布置以及地面和地下水構(gòu)造物的設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)過程中就要進(jìn)行完整的路基及排水系統(tǒng)的完整設(shè)計(jì)！

（2）管理方面，已建成的路基結(jié)構(gòu)會在使用過程中受荷載和自然因素的不斷作用而可能逐漸會出現(xiàn)損壞，這就要每年對路基路面及排水設(shè)施進(jìn)行定期檢查并及時維修。要做好汛前、汛后路基排水設(shè)施的檢查和維修工作。還要根據(jù)路基路面排水情況不斷改變而改進(jìn)排水設(shè)施。

路基工程是道路工程的重要組成部分，一般公路路基修建投資占總投資的25%-45%，個別山區(qū)公路可達(dá)65%，因此精心設(shè)計(jì)，認(rèn)真施工，各個部門通力合作，兢兢業(yè)業(yè)，根據(jù)不同的地域情況采取相應(yīng)的修建措施，才能保證公路路基的強(qiáng)度，從而保證高速公路長期具備良好的使用性能，對節(jié)約投資，提高運(yùn)輸效益，保障運(yùn)輸、行車安全，具有巨大意義！

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