公路工程路基防護工程施工技術(shù)研究

王曉斌

山西省公路局呂梁分局 山西呂梁 033000

公路工程建設中，路基防護工程是重要的分項工程之一。通過梳理公路工程相關(guān)資料及工作經(jīng)驗發(fā)現(xiàn)，公路建設及運行過程中常見的病害為路基持續(xù)下沉、路基側(cè)向變形嚴重、雨水侵蝕路基等，降低了路基的穩(wěn)定性、耐久性與可靠性。為保證公路安全通行，需對路基防護工程施工予以高度的重視，在施工前期明確國家相關(guān)規(guī)定、施工環(huán)境、公路工程運行等對路基防護施工技術(shù)要求，了解路基防護的主要內(nèi)容，并根據(jù)施工條件、路基形式等合理選擇擋土墻、抗滑樁等路基防護施工技術(shù)，以此保證公路路基質(zhì)量特性達到設計標準，實現(xiàn)工程建設經(jīng)濟效益、社會效益目標。

1 公路工程路基防護施工技術(shù)要求

公路工程路基防護內(nèi)容龐雜、施工方法較為多元。根據(jù)公路工程路基防護工程建設經(jīng)驗及國家規(guī)定的相關(guān)技術(shù)標準可以總結(jié)得出公路工程路基防護施工技術(shù)要求：其一為路基防護工程強度需達到公路承載要求，并可支撐公路長期、持續(xù)、安全、穩(wěn)定通行；其二為路基防護工程需切實解決路基不均勻沉降、路基側(cè)向變形等常見路基病害，嚴格控制好路基防護工程穩(wěn)定性，使其形變量、沉降量等處于合理的范圍之內(nèi)，并最大程度上避免路面不平整、斷裂錯臺等現(xiàn)象的發(fā)生；其三，路基防護工程材料的選擇需考慮公路所在地的氣候條件、年均降水量等，材料應具備較強的水穩(wěn)性、抗?jié)B性、粘結(jié)性與高溫穩(wěn)定性，避免氣候環(huán)境變化降低路基防護工程材料質(zhì)量特性，以此保證路基防護工程的功能[1]。

2 公路工程路基防護主要內(nèi)容

2.1 路基的坡面防護

路基坡面防護的主要目標在于對路基坡面進行加固處理，避免裸露在外的路基坡面表層因巖層不穩(wěn)定、雨水侵蝕及沖刷、風力作用、自然地質(zhì)災害出現(xiàn)滑坡、斷裂、坍塌等病害的發(fā)生。坡面防護是路基防護的基礎(chǔ)，并在提升路基穩(wěn)定性上發(fā)揮著不可替代的作用，因此應對路基坡面防護施工予以高度重視，結(jié)合公路工程建設地點的地質(zhì)條件、地形地貌、土質(zhì)特征、巖土體結(jié)構(gòu)、坡面坡度、氣候條件等選擇合理的坡面防護施工技術(shù)。同時要注意路基坡面防護工程的美觀性、生態(tài)環(huán)保性，可以選擇拱形架坡面防護形式，在空隙間種植綠色植物，既可以借助植物防風固沙、改善小氣候的作用保證坡面穩(wěn)定，又可以美化坡面，達到綠色公路建造目標。

2.2 路基抗沖刷防護

路基抗沖刷防護一般應用于沿海地區(qū)、周邊有自然或人工水體地區(qū)、年降雨量較大地區(qū)的公路工程路基防護工程施工。受到氣候環(huán)境、自然條件及地質(zhì)情況的制約，此類地區(qū)的公路一般臨近水源，或沿著水流流向建設，雖然修建了擋水壩或采取相應工程措施避免水流經(jīng)過路基，但其地下水活動較為活躍，加上修建工程改變了原有河道的寬度、水流流速等，在強降雨天氣及汛水期雨水、周邊水源的水流等都會對路基造成不同程度的擾動，在水體的長期沖刷下路基會發(fā)生側(cè)向變形、沉降等質(zhì)量缺陷，嚴重威脅公路通行的安全性[2]。為此，需要高度重視路基的抗沖刷防護施工，結(jié)合施工地點實際的水文環(huán)境情況等采取科學、適宜的抗沖刷防護施工技術(shù)，選取水穩(wěn)性、抗?jié)B性等性能較強的路基抗沖刷施工材料，避免雨水侵蝕、擾動路基降低其承載力，以此充分發(fā)揮路基防護工程的作用。

2.3 路基支擋防護

支擋防護是路基防護工程的結(jié)構(gòu)性防護措施，主要目標在于改善路基橫向與縱向受力情況，避免路基局部受力不均勻出現(xiàn)沉降、塌陷等問題。路基支擋防護主要包括墻、樁兩種形式，在實際應用中首先需考慮路基支擋結(jié)構(gòu)的尺度、比例、材質(zhì)等問題。通常情況下，矮、隱擋墻及樁在路基防護工程中的應用范圍十分廣泛，主要原因在于可以對其高度、形式進行靈活調(diào)整，使其既滿足路基防護工程需求，又能夠與路基形式、坡面等相協(xié)調(diào)。除此之外，在綠色建造理念的引領(lǐng)下，可通過在墻面上粘貼各類飾面材料、進行不同的型式造型等提升墻體的美觀程度，或者通過改善樁的截面形式、采用新型材料等增強樁的抗剪切能力，不僅可以進一步豐富路基支擋防護形式，還能夠優(yōu)化樁的視覺效果，對于營造公路文化、提升路基防護效果、保證路基穩(wěn)定性及承載力具有重要意義。

3 公路工程路基防護工程施工技術(shù)

近年來，在城鄉(xiāng)一體化建設、經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展的推動下，我國公路工程數(shù)量規(guī)模顯著擴大，積累了充足的路基防護工程施工經(jīng)驗，通過對歷史資料進行分析總結(jié)出如下適用于公路工程的路基防護工程施工技術(shù)。

3.1 擋土墻施工技術(shù)

擋土墻可以避免路基側(cè)向變形及持續(xù)下降。在實際應用中需注意以下施工技術(shù)要點：①擋土墻施工前需建設完善的排水系統(tǒng)，保證基坑土質(zhì)干燥，避免管涌等問題的發(fā)生；②結(jié)合施工地點的土質(zhì)特性科學、合理、有序地組織基坑邊坡開挖作業(yè)，最大程度上降低安全事故發(fā)生概率；③石料的攤鋪與碾壓作業(yè)可采用相互交錯的施工方法，保證石料填充均勻，并以砂漿填充石料之間的縫隙，保證石料間緊密粘結(jié)；④基坑開挖作業(yè)結(jié)束后，立即對基坑承載力進行檢驗。為進一步增強擋土墻的防護效果，可在墻體表面漿砌粗石料；⑤根據(jù)設計要求修建擋土墻的伸縮縫及泄水孔，以水泥砂漿填充擋土墻縫隙；⑥等待擋土墻整體強度達到設計標準的70%以上后修建反濾層、隔水層[3]。

3.2 客土噴播施工技術(shù)

客土噴薄是一種路基坡面防護施工技術(shù)，在應用該施工技術(shù)時首先需要修理路基坡面，清除坡面松動碎石、雜物及大體積危石。針對坡面植物，如果其不影響坡面的整體防護施工可予以保留，植被能夠起到吸附基材的作用，能夠避免基材的流失。如果淺層坡面穩(wěn)定性較差，需要采用點狀噴漿施工方法對其進行加固處理。此外，根據(jù)路基坡面徑流及涌水情況設置一定數(shù)量的泄水管，以此解決坡面的排水問題。其次，根據(jù)路基坡面的土質(zhì)情況配合噴薄材料，一般由植物種子與基材混合而成，需合理確定二者的比例與類型。最后，遵循自上而下的客土噴薄施工原則，盡量將噴口與坡面之間的距離控制在0.8至1m范圍內(nèi)，并且保持噴口與坡面垂直。在施工過程中需實時檢測噴播厚度，在季節(jié)變化期間可在噴薄材料內(nèi)添加適量的肥料，以為植物種子的發(fā)芽與成長提供充足養(yǎng)分。

3.3 SNS主動防護網(wǎng)施工技術(shù)

SNS主動防護網(wǎng)是路基邊坡防護施工技術(shù)，相對于其他防護措施來說，ANS主動防護網(wǎng)具有防護強度高、韌性優(yōu)、易鋪展、安裝程序標準化、使用壽命長、適應性強、施工便捷的優(yōu)勢。該技術(shù)適用于公路邊坡坡面崩塌、塌落等地質(zhì)災害的防護。SNS主動防護網(wǎng)的施工技術(shù)要點為：①清除路基坡面防護區(qū)的浮土、浮石，從防護區(qū)下沿中部向上及兩側(cè)放線測量確定錨桿孔位；②根據(jù)設計要求進行鉆孔與清孔作業(yè)。通常情況下坡體邊沿孔深需達到3米，坡體中部平均孔深不低于2米。打孔作業(yè)完成后將錨桿插入孔內(nèi)并注漿；③按照設計標準選擇相應規(guī)格、尺寸及剛度、強度的橫縱向鋼絲繩，組合成支撐繩結(jié)構(gòu)并與錨桿相連；④在支撐繩結(jié)構(gòu)形成的網(wǎng)格之內(nèi)鋪設鋼繩網(wǎng)，加固后對其進行張拉，以此提升路基坡面表層巖體穩(wěn)定性；⑤張拉后鋪設格柵網(wǎng)，并與鋼繩網(wǎng)縫合[4]。

3.4 干砌片石防護施工技術(shù)

在土質(zhì)較軟、風化問題嚴重、不適宜植被栽培、大體積巖體較多的路段適合采用干砌石片防護施工技術(shù)。為保證路基防護工程施工質(zhì)量，需嚴格按照施工組織計劃 、施工圖紙等做好路基邊坡的修整作業(yè)，清除邊坡不穩(wěn)定的石塊，根據(jù)設計要求切實做好地基土層的碼砌工作，保證碼砌均勻且碼砌的高度處于路基以下1m范圍之內(nèi)。與此同時，在施工條件允許的情況下需要對墻體進行加固處理，通過相應的技術(shù)措施改善路基的受力情況，借助地面反作用力及防護結(jié)構(gòu)的橫向支撐力避免路基發(fā)生側(cè)向位移。除此之外，可在防護結(jié)構(gòu)上鋪設具有一定肥力、粘結(jié)性較強的種植土，通過加裝三維網(wǎng)、播撒草種等方式對路基邊坡進行美化。

3.5 錨桿框架梁施工技術(shù)

錨桿框架梁一般用于公路高邊坡防護中，具有造價低、材料使用量較少、適應性強的優(yōu)勢，能夠根據(jù)實際的防護需求靈活調(diào)整錨桿長度及框架大小。錨桿框架梁防護施工技術(shù)要點為：①切實做好測量放線工作，根據(jù)設計要求確定錨桿孔位，保持錨桿孔距偏差在4cm之內(nèi)，錨桿孔深偏差在5cm之內(nèi)；②錨桿安裝施工前需對其尺寸、規(guī)格、材質(zhì)、剛度、強度等進行全面檢查，檢查無誤后方可進行后續(xù)施工；③如果錨桿表面存在銹蝕現(xiàn)象，需對其進行除銹處理。同時，需按照設計標準配制砂漿，沙礫直徑應低于3mm；③注漿施工中可采用翻漿法，保證注漿管插入孔底且埋入砂漿內(nèi)的注漿管長度不小于1m，注漿過程中一邊注漿一邊緩慢拔出注漿管，等待漿液從錨桿孔內(nèi)流出后停止作業(yè)。

3.6 抗滑樁施工技術(shù)

抗滑樁是公路工程中治理滑坡的有效技術(shù)措施之一，其作用原理為將抗滑樁用作懸梁壁以抵擋路基邊坡推力。但在公路工程路基防護工程施工中，因?qū)Ψ雷o的要求較高、施工條件較為復雜，所需的抗滑樁樁身長度較大、對鋼筋強度也提出了更高的要求，采用抗滑樁施工技術(shù)會在一定程度上增加施工成本。為此，當前路基抗滑樁施工一般將預應力錨索與抗滑樁聯(lián)用，通過改善邊坡表層巖體的受力情況、借助錨索的預應力穩(wěn)定邊坡降低抗滑樁的剪力與彎矩，能夠發(fā)揮兩種防護措施的優(yōu)勢大幅度提升路基邊坡的穩(wěn)定性，進而起到路基加固與防護作用。預應力錨索抗滑樁施工與傳統(tǒng)抗滑樁施工相似，不同之處在于需要根據(jù)坡度、滑動巖層厚度等計算錨固段樁身長度、錨索預應力等，準備工作就緒后按照相應的施工工序、技術(shù)標準等組織施工作業(yè)即可[5]。

4 公路工程路基防護工程施工質(zhì)量保障措施

4.1 切實做好技術(shù)交底工作

為保證公路工程路基防護工程施工技術(shù)的應用效果，需切實做好技術(shù)交底工作。傳統(tǒng)技術(shù)交底工作以交底人員口述為主，缺乏直觀性，可能導致接底人員與交底人員理解偏差、關(guān)鍵及特殊工序介紹不全面等出現(xiàn)施工質(zhì)量問題。為此，建議借助三維施工模型開展技術(shù)交底工作，依托其可視性優(yōu)勢全方位、立體化展示路基防護施工流程、所需的施工技術(shù)、需要注意的事項等，保證接底人員了解施工難點及薄弱環(huán)節(jié)，掌握技術(shù)要點，進而有效控制路基防護施工質(zhì)量。

4.2 高度重視材料準備工作

采用不同的路基防護施工技術(shù)對材料級配、配比及拌和方式的要求也有所差異。綜合來看，公路工程路基防護工程施工所需的材料包括施工材料、機械設備、物資等。在材料采購階段便需要重視材料質(zhì)量的控制，通過對供應商資質(zhì)進行審核、材料對比優(yōu)選、現(xiàn)場試驗等方式保證材料質(zhì)量達到設計標準并滿足施工要求。同時，材料進場后需對其進行合理保存，在材料下方鋪設防水布，上方加蓋遮陽布，避免材料含水量過高或在陽光暴曬下物理性能、質(zhì)量特性等發(fā)生變化。此外，針對漿材需把控材料的級配、配合比及拌和方式，需在現(xiàn)場對試塊的強度、剛度等進行檢驗，避免注漿施工完成后出現(xiàn)裂縫等質(zhì)量缺陷。

4.3 嚴格把控防護施工工藝

在公路工程路基防護工程施工中，施工人員遵守規(guī)則的意識、施工技術(shù)能力、工作態(tài)度等都將對防護施工質(zhì)量水平產(chǎn)生直接影響。為此，建議加強施工現(xiàn)場管理，采用分片、分階段監(jiān)管的形式約束施工人員的行為，督促其嚴格按照施工圖、施工組織計劃、設計要求等進行施工作業(yè)。同時，要注重現(xiàn)場施工秩序的維護，監(jiān)督設備操作人員科學停放、啟動及運行設備，要求施工作業(yè)人員規(guī)范、標準施工，以降低安全事故發(fā)生概率、保證路基防護施工質(zhì)量。

5 結(jié)語

路基防護是保障公路穩(wěn)定、安全、舒適、可靠通行的重要分項工程，具體包括路基坡面、抗沖刷、支擋防護三類施工內(nèi)容。伴隨著我國公路工程規(guī)模的擴大，人們對公路工程運行狀態(tài)的要求逐漸提升。為此，需對路基防護工程施工予以高度重視，根據(jù)公路路段的地質(zhì)條件、土質(zhì)情況、氣候環(huán)境、水文環(huán)境等選擇適宜的路基防護施工技術(shù)，注重對施工現(xiàn)場的質(zhì)量及安全管理，以此有效提升路基防護施工基礎(chǔ)水平。