关于国家二级公路路基施工质量安全控制浅析

【摘 要】本文根据《公路路面基层施工技术规范》要求，结合二级公路施工技术，阐述了施工工艺流程及施工方法，提出了安全保障措施，并着重就施工质量控制要点进行分析。

【关键词】二级公路；路基施工；安全

近几年来随着交通事业的发展，二级公路的建设已比较普遍，由于二级公路路幅宽、路面厚、路基压实度高，也就产生了路基施工过程中的质量安全控制问题。本文就此进行相关阐述，对路基施工过程中应该注意的各项问题进行说明，以供同行参考。

1 二级公路浸水路基病害成因与处理

由于浸水路段路基长期受水冲刷侵蚀弱化了路基的承载力和稳定性，通常容易出现路基位移和路面下陷，严重影响运输质量和行车安全。因此，对有可能形成浸水路段路基进行事先处治，确保该段路基路面结构整体性及其各组成部分具有与行车荷载相适应的承载力和稳定性非常重要。施工中应选择透水性强的路基填料，减少路基承受水侵蚀的影响。对于静水影响深度在 5 m 以内，面积不大的路基，采用换土复填的方法进行防治。不同的路基填料含有不同的颗粒组成特征与特性，砂粒成分多的土，强度构成以内摩擦力为主，强度高，受水影响较小，砂粒较细的土，在渗流情况下，容易流动，形成流砂；粘粒成分多的土，强度形成以粘聚力为主，内摩擦力系数小，透水性小而吸水能力强，毛细现象显著，其强度随着湿度的增大而降低，粉土类土毛细现象强烈，受水膨胀，强度和承载力随毛细水上升，湿度增大而下降，而土压力的大小又受路基填筑材料的渗透系数影响。透水性强的其土压力也相应减小，毛细水上升高度也随着下降，空隙水压力也减小，特别是在常水位下，砂性土为理想填筑材料。另外，由于路基土体渗透土压力作用, 宜用不易风化的透水性材料填筑, 如天然级配的砂砾、矿渣、石渣等这些填料透水性强，填料级毛细水上升高度小，具有较大的内摩擦系数，强度和水稳定性均好，一经充分压实，压缩变形小，稳定性好，可以把所受影响降至最低。

2 公路滑坡分析与控制

很多公路由于沿线地形及工程地质条件复杂、多变，路堑边坡在开挖过程中常出现整体或局部滑坡、崩塌等现象。根据公路滑坡特征和稳定性现状，建议选择施工简单、成本较低的抗滑锚拉桩作为支挡结构，辅以夯填裂缝和地表排水工程，具体措施如下: 1)由于滑坡目前稳定性较差，抗滑桩的施工会破坏边坡目前暂时的稳定状态，甚至会加速滑坡滑移，影响路基和抗滑桩施工安全，施工前必须先在滑坡前缘堆载压脚，使滑坡处于暂时相对稳定状态，同时夯填滑坡体上裂缝，避免雨水和地表水直接渗入滑体。待后期抗滑桩及锚索施工完毕，养护期时进行了张拉锁定，支挡结构达到设计要求后，再清除压脚部位土体。2)在滑体前缘修筑施工平台，并在平台上施工人工挖孔桩，桩顶设锁口梁，加固范围主要在 K56+ 700~ K56 + 785 范围内，抗滑桩排宜布置在公路左侧距中轴线 17 m 的坡面上，桩排应与主滑方向垂直,并在抗滑桩上增加 1 束~ 2 束预应力锚索，形成桩一锚联合支挡结构，改变抗滑桩的受力结构，使悬臂桩变成近似的简支梁结构，增强加固效果。3) 在滑坡周界处修筑截水沟，防止地表水渗入滑坡; 在滑体上修筑排水沟，与排水沟连成完善的排水系统，将滑体上的地表水排出滑体外。4) 桩顶以上边坡采用放坡 1;1. 25 后,采用骨架植草护坡。

3 路基边坡稳定分析与实践研究

边坡的稳定分析是土木工程中十分重要的研究课题。总体来说, 边坡稳定分析分为定性分析方法和定量分析方法两种。

3.1 定性分析方法

主要是通过工程地质勘察，对影响边坡稳定性的主要因素、可能的变形破坏方式及失稳的力学机制等进行分析、从而给出被评价边坡一个稳定性状况及其可能发展趋势的定性说明和解释。定性分析的优点是能综合考虑影响边坡稳定性的多种因素，快速地对边坡的稳定状况及其发展趋势做出评价。

3.2 边坡的稳定分析方法

3.2.1 条分法

基于摩尔-库仑强度准则和稳定安全系数的定义，首先假定一定形状的潜在滑动面，将滑动土体分成若干土条，然后通过土条和整个土体的力和力矩平衡条件决定滑动面上的应力，建立方程组，求解安全系数的方法统称为条分法。

3.2.2有限元方法。

（1）对边坡作有限元分析，对计算范围内各单元或积分点的应力进行强度判别，凡其应力状态达到拉破坏或剪破坏判别标准的部位称之为破坏区。根据破坏区分布位置和范围的大小，可对边坡的稳定性作出评价，为边坡的治理、施工方法提供依据。

（2）基于滑面上应力分析的有限元分析方法，首先进行有限元计算， 得到边坡的应力场， 插值得到给定的某种形式的滑面上的应力，计算安全系数；用优化方法搜索全局最小安全系数。

（3）有限元强度折减方法。有限元强度折减方法是于 20世纪70年代提出的一种边坡稳定分析方法。其基本原理是将土体参数值同时除以一个折减系数得到一组新的值, 然后作为新的材料参数代入有限元进行试算。但是, 该方法由于需要花费大量的运算时间, 在具体应用中受到限制, 因此并没有受到重视。随着计算机技术的发展, 该方法近年来成为有限元边坡稳定分析的热点。

4 二级公路路基质量的措施

4.1 合理选择施工季节

一般在一年四季中2月至6月为雨季，时间长，雨水多，不利于路基施工; 7月至 10 月雨水少，气温高，阳光充足，是路基施工的最佳季节; 11月至第二年2月为霜冻期，气温低，阳光少，由于山区地下水丰富，填料含水量大，没有充足的阳光晒干填料，工程质量不能保证，不利于路基施工; 因此， 一年四季中必须抓住7 月至10 月为期4 个月的时间进行路基填筑施工，才能保证工程进度和工程质量。

4.2 合理选择路基填料

修建山岭重丘二级公路，由于山区地质情况复杂，填筑深度较大，在进行路基填筑时，保证路基填料的质量是保证路基填筑质量至关重要的环节，否则，将留下重要的质量隐患。所以应根据实际情况，从以下几方面严格控制路基填料质量: 其一, 选择适宜的路基填料。作路基填料首先宜采用砂砾、土石混填 (含石70%以上) 、块片石等透水性材料填筑路基;采用其它填料如: 粘土 (不透水材料) 和风化石 ( 遇水易化的材料) 。其二, 保证填料的强度。依据规范, 山岭重丘二级公路路基填料最小强度必须满足下表，要求:

4.3 严格控制填土的质量

从以下两方面严格控制填土的质量：一方面，填方路段的用土必须严格进行试验。不适宜使用的土为:

4.3.1 淤泥、沼泽土、腐植土、耕植土、生活垃圾和建筑垃圾。

4.3.2 有机质含量大于5%的土。

4.3.3 液限大于 50%, 塑性指数大于 26的土。

4.3.4 含水量超出规定的土, 不能直接用于路基填料, 采取措施后, 能用于路基填料, 必须经监理工程师的认可。挖方路段内不适应用作路基填料的土, 也要予以换填处理。使压实度达到规范要求。

5 结语

关于国家二级公路路基施工质量安全的控制，应该切实考虑到各方面原因，统筹兼顾，在施工中，加强路基清场和软基调查与处治，合理选择施工季节和路基填料，严格控制填土质量，严格按规范和试验路段要求分层压实，合理选择压实机械,切实做好路基防护，设置完善的防排水系统等。从而从根本上保证二级公路的质量安全。

参考文献：

[1]（JTJ034- 2000） 公路路面基层施工技术规范 . 人民交通出版社，2000年

[2]交通部公路司. 公路工程质量通病防治指南[M].北京: 人民交通出版社, 2006.

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