高寒、高海拔地區(qū)道路路基施工技術(shù)分析

四川興蜀公路建設(shè)發(fā)展有限責(zé)任公司，四川 成都 610000

1 項(xiàng)目概況

該項(xiàng)目為G345線石渠宜牛至達(dá)日四川境段公路改建工程，地處四川省甘孜藏族自治州石渠縣域內(nèi)，海拔高度為4200～4800m，年平均氣溫為-1.6℃。施工過(guò)程中，結(jié)合過(guò)程咨詢(xún)專(zhuān)家建議，在滿(mǎn)足規(guī)范強(qiáng)制指標(biāo)的前提下，根據(jù)實(shí)際狀況，適當(dāng)降低回頭曲線連接線平面技術(shù)指標(biāo)，進(jìn)而減少土方開(kāi)挖，減少對(duì)環(huán)境影響，避免深挖路塹冬季積雪，造成交通中斷，根據(jù)設(shè)計(jì)方案對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。

2 路基橫斷面概述

2.1 路基橫斷面型式

該項(xiàng)目根據(jù)設(shè)計(jì)要求，將其設(shè)置為雙車(chē)道三級(jí)公路，該段路程行駛速度設(shè)計(jì)40km/h，正線路基寬度為8.5m（行車(chē)道2×3.5m+土路肩2×0.75m）。

2.2 路基標(biāo)高、超高、加寬方式

該路段以?xún)?yōu)化改建為主，路基標(biāo)高為路基設(shè)計(jì)線處。當(dāng)平曲線不大于250m時(shí)，應(yīng)根據(jù)實(shí)際狀況，在曲線內(nèi)側(cè)進(jìn)行加寬，寒冷地區(qū)車(chē)輛行駛不便路段，為避免車(chē)輛行駛打滑，將其外側(cè)適當(dāng)加寬。當(dāng)平曲線半徑小于600m時(shí)，應(yīng)適當(dāng)設(shè)置超高，其最大值控制在6%以下，對(duì)曲線加寬時(shí)，標(biāo)高應(yīng)在回旋線內(nèi)，以線性漸變方式逐漸過(guò)渡，路基加寬與路面加寬取值應(yīng)保持相同。

2.3 路拱橫坡及視距切除方式

在超高段行車(chē)道路，不實(shí)施路拱橫坡，無(wú)論是否設(shè)置超高，土路肩橫坡與車(chē)道橫坡應(yīng)確保一致。同時(shí)，根據(jù)車(chē)輛行駛實(shí)際狀況，為滿(mǎn)足車(chē)輛會(huì)車(chē)要求，應(yīng)將各類(lèi)影響視線障礙物消除，通過(guò)交通標(biāo)志或停車(chē)視距，使車(chē)輛分道行駛，而非進(jìn)行視距切除。

3 原設(shè)計(jì)方案及優(yōu)化設(shè)計(jì)方案

3.1 原設(shè)計(jì)方案

K193+700～K204+588（阿瓊山越嶺段）原設(shè)計(jì)平縱面未能較好地?cái)M合沿線地形，尤其是回頭彎路段，深切等高線較為嚴(yán)重，形成長(zhǎng)大段落的全斷面挖方的路塹及高邊坡，K193+700～K204+588里程約為11km，挖方量約為78萬(wàn)m3，路基中心最大挖深約為26m，路塹邊坡高度為40m，斷面挖方量達(dá)1020m3，棄渣較多，對(duì)沿脆弱的高原生態(tài)環(huán)境破壞極大，沿線邊坡土體較為松散，路塹高邊坡穩(wěn)定性極差，造成邊坡防護(hù)困難，易誘發(fā)新的地質(zhì)災(zāi)害，深挖路塹易在冬季積雪積冰阻斷交通，存在較大安全隱患，因此必須對(duì)該段路線方案進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。

3.2 優(yōu)化設(shè)計(jì)方案

對(duì)K193+700～K204+588（阿瓊山越嶺段）路線平縱線形進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，充分利用原有老路，優(yōu)化線位，回頭彎采用“頭大腰細(xì)”線型組合能較好地?cái)M合沿線地形，對(duì)沿線自然生態(tài)環(huán)境實(shí)現(xiàn)“最小程度破壞，最大程度恢復(fù)”，消除原設(shè)計(jì)方案線形長(zhǎng)段落的深切等高線，避免出現(xiàn)長(zhǎng)段落的路塹高邊坡和深挖高填段落，與原設(shè)計(jì)采用同等技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，路線里程長(zhǎng)度同原設(shè)計(jì)方案相當(dāng)，優(yōu)化后的路線平縱面設(shè)計(jì)盡量擬合了沿線地形，可有效減少挖方邊坡的高度和挖方段落。優(yōu)化的設(shè)計(jì)方案挖方量總計(jì)50萬(wàn)m3，較原設(shè)計(jì)方案減少挖方28萬(wàn)m3。優(yōu)化的變更預(yù)算較原設(shè)計(jì)預(yù)算減少780萬(wàn)元，最大限度地保護(hù)了沿線高原草場(chǎng)脆弱的自然生態(tài)環(huán)境，節(jié)約了投資成本，方便了后期的運(yùn)營(yíng)養(yǎng)護(hù)工作。

4 道路路基施工技術(shù)要點(diǎn)

4.1 一般路基施工要點(diǎn)

（1）路堤。該項(xiàng)目為改建工程，在路堤施工進(jìn)程中，當(dāng)填筑高度小于8m時(shí)，邊坡需要保持1∶1.5；當(dāng)填筑高度大于8m時(shí)，應(yīng)設(shè)置寬度為1.5m的護(hù)坡道，坡比應(yīng)為1∶1.5，填方邊坡坡腳需要全部布設(shè)護(hù)坡道，且寬度應(yīng)保持在0.5～1.0m。新建設(shè)區(qū)域，坡度較大，給填方造成困擾，需要在施工中設(shè)置擋土墻。為了保證路基日后使用不受外界水資源干擾，如地下水、毛細(xì)水等，需要確保路基處于干燥狀態(tài)，實(shí)際施工應(yīng)根據(jù)土質(zhì)、氣候等狀況，選取合適的填土施工高度。

（2）路塹。該項(xiàng)目施工核心為將原路進(jìn)行改建，縱面設(shè)計(jì)遵循寧可填土，盡量減少土方開(kāi)挖的原則，路基開(kāi)挖施工進(jìn)程中，其具體實(shí)施方案根據(jù)沿線土方平衡狀況和路塹邊坡防護(hù)治理狀況確定。針對(duì)淺挖或土質(zhì)路塹地段，應(yīng)充分考量地下水埋藏狀況，進(jìn)行科學(xué)、合理的控制。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)可獲知，當(dāng)挖方邊坡高度為12～15m時(shí)，通常在高度為8～10m處設(shè)置邊坡平臺(tái)；當(dāng)挖方邊坡高度為15～30m時(shí)，設(shè)置邊坡分級(jí)；當(dāng)路塹邊坡高度大于20m時(shí)，設(shè)置平臺(tái)截水溝。

（3）擋土墻路段路基。①擋土墻。在實(shí)施路肩擋土墻填方路段，依據(jù)沿線材料分布，臨河段落路堤墻選取C20號(hào)片石砼。項(xiàng)目應(yīng)采用多種擋墻結(jié)構(gòu)形式，臨河路基受河水沖刷較為嚴(yán)重，需要選取浸水擋土墻；針對(duì)路基挖方部分，考量邊坡穩(wěn)固度，宜選取仰斜式擋土墻。對(duì)一般地區(qū)路肩擋土墻與路基銜接采用護(hù)肩或錐坡，除了采用擋土墻處理，還需在其迎水面設(shè)置防沖刷墻，以此提升路基抵御水沖刷能力，增強(qiáng)路基整體穩(wěn)定性。②護(hù)肩及護(hù)腳。針對(duì)橫坡較為陡峭路基，為確保其穩(wěn)固性，需要在其邊緣設(shè)置相應(yīng)的護(hù)肩以加固路基收縮跛腳，與擋土墻進(jìn)行銜接，在實(shí)際銜接進(jìn)程中，護(hù)肩面需與擋土墻坡面坡面一致。如果填方路基受外界因素影響，難以保證其穩(wěn)定性，為切實(shí)解決此類(lèi)問(wèn)題，需要使用C20片石護(hù)腳進(jìn)行牢固，確保護(hù)肩腳穩(wěn)定性。

（4）路基壓壓實(shí)度、實(shí)度標(biāo)準(zhǔn)及填料。針對(duì)擋墻檔背材料，應(yīng)選取透水性好的級(jí)配砂礫石或不易風(fēng)化石塊作為填料，確保其壓實(shí)度。在路堤填筑施工之前，需要清除地面雜物，在地表開(kāi)挖一定寬度的反向臺(tái)階，確保路基穩(wěn)定。路基壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)采取重型壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)，分層均勻壓實(shí)，填料最大粒徑和最小CBR值需滿(mǎn)足相關(guān)規(guī)范技術(shù)要求。該項(xiàng)目路段施工進(jìn)程中，選取材料多源于路基土方中，以品質(zhì)優(yōu)良的礫類(lèi)土、砂類(lèi)土等為核心填料。

4.2 路基防護(hù)工程施工要點(diǎn)

（1）填方邊坡防護(hù)。在填方路基邊坡防護(hù)施工中，需要考慮邊坡種植作物，現(xiàn)場(chǎng)采用黑麥草∶披堿草=20∶80的比例混合播撒。針對(duì)沿河面輕微沖刷路基，需要設(shè)置相應(yīng)的漿砌片進(jìn)行防護(hù)。當(dāng)路基邊坡受河水沖刷較為嚴(yán)重時(shí)，應(yīng)設(shè)置浸水路肩擋土墻，確保路基穩(wěn)固性。

（2）挖方邊坡防護(hù)。山體路基需減少深挖，根據(jù)地質(zhì)水文、環(huán)境保護(hù)對(duì)其進(jìn)行防護(hù)。根據(jù)其高度可分為以下情況：①高度不超過(guò)20m的挖方邊坡，需要設(shè)定寬度為1.5m的邊坡平臺(tái)，通過(guò)將其放緩實(shí)現(xiàn)防護(hù)目標(biāo)。②高度為20～30m的邊坡，需要設(shè)置寬度為1.5m的邊坡平臺(tái)，其坡面設(shè)置錨桿框架、掛網(wǎng)噴播或噴漿、路塹墻進(jìn)行直接處理。③高度超過(guò)30m的邊坡，設(shè)計(jì)其坡度應(yīng)保持在1∶1～1∶0.5，一般按照8～10m分級(jí)設(shè)置寬度為1.5m的臺(tái)階，坡面一般不防護(hù)。④對(duì)于塊石土挖方路段，為確保外側(cè)建筑物穩(wěn)固性，需要設(shè)置仰斜式路塹墻進(jìn)行防護(hù)。

（3）沿河路段路基防護(hù)。臨河流面路基應(yīng)根據(jù)河水實(shí)際沖刷狀況，選取浸水擋土墻進(jìn)行防護(hù)，其主要適用于路基寬度不足或河水沖刷較為嚴(yán)重路段。針對(duì)河灘路基邊坡較緩路段，需要使用實(shí)體防護(hù)與護(hù)腳聯(lián)合方式，進(jìn)行穩(wěn)固防護(hù)。河流對(duì)路基出現(xiàn)頂沖路段，需要根據(jù)實(shí)際狀況設(shè)置擋土墻，在浸水擋墻起始點(diǎn)河流頂沖段設(shè)置丁壩或防沖刷墻等，實(shí)現(xiàn)邊坡防護(hù)，確保路基穩(wěn)定性。

（4）擋土墻及斜坡路堤。項(xiàng)目實(shí)際狀況，主要涉及浸水路肩墻、路堤墻等，非浸水路段采用一般式衡重式路肩墻、路堤墻、仰斜式路肩墻、臺(tái)階式擋土墻、格賓。針對(duì)極易發(fā)生坍塌區(qū)域，設(shè)置仰斜式防護(hù)墻。設(shè)置浸水擋墻路段需要根據(jù)設(shè)計(jì)狀況，對(duì)其河水沖刷實(shí)際狀況進(jìn)行計(jì)算，為其合理布設(shè)提供參考，擋防基礎(chǔ)設(shè)置一般在沖刷線1m以下。

（5）路基邊坡植物防護(hù)。路基邊坡植物防護(hù)主要以植物防護(hù)為主，輔助整體景觀，可展示自然生態(tài)景觀，采用噴播或撒播的方式，以黑麥草∶披堿草=20∶80的比例進(jìn)行混合播撒，使其與自然環(huán)境協(xié)調(diào)，施工完成后需要加強(qiáng)坡面植被養(yǎng)護(hù)，確保其正常生長(zhǎng)。

5 路基防水工程施工技術(shù)要點(diǎn)

5.1 路基排水

路基排水主要涉及地表及地下水排除，其中，地表水排除主要通過(guò)各類(lèi)邊溝等設(shè)施排出，其溝槽材料主要為混凝土及漿砌片石或土邊溝。路塹上方匯水面積較大時(shí)，為了不影響其邊坡穩(wěn)定性，需要在其邊坡外5m合適位置挖截水溝槽，將其引流至天然河道內(nèi)。地下水排出主要依靠各類(lèi)滲溝，盲溝，其主要材料技術(shù)要求較高。

5.2 路面排水

針對(duì)雙向橫坡路段的路面、路肩設(shè)置相應(yīng)的拱形橫坡將水排出路面，并通過(guò)路基兩側(cè)邊溝將其積水排出，在超高地段形成單項(xiàng)橫坡路段時(shí)，通過(guò)路面橫坡向外側(cè)將其引流至路基以外。

6 結(jié)束語(yǔ)

路基施工技術(shù)的提升是為交通運(yùn)輸提供有力支撐和保障人們生命及財(cái)產(chǎn)安全的核心途徑。因此，相關(guān)工作人員需要深入研究路基施工技術(shù)，并在實(shí)際路基施工中，重視各個(gè)施工環(huán)節(jié)，提高整體施工質(zhì)量，確保路基的穩(wěn)定性及安全性。