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【摘 要】 在我国中西部发展不断深化的今天,高海拔地区的公路建设任务会逐年增加,这就要求我们建筑工作者在日常工作中要认真钻研,发现存在的问题,并探索解决问题的方法,来为国家中西部发展做出贡献。本文主要对高原地区公路施工与管理进行了分析探讨。
【关键词】 高原公路;施工管理;注意问题;解决方法
引言:
高海拔地区道路施工相对于普通道路施工来说,有着很大的差异。高海拔地区的气温较低,季节温差大,而且覆盖着面积巨大的冻土。路基在热胀冷缩的作用下,不断地膨胀和缩小。时间一长,对道路的破坏是十分巨大的,会给道路施工造成了很多难题,其中最常见的就是冻胀和翻浆,不但影响通行,还损失国家资源。在高海拔地区施工期一般较短,主要集中在夏季,给道路施工提出了很大挑战,这就迫使我们要研究出新的施工方式和应对策略。
一、高原地区公路施工需要注意的问题
1、路基由于沉陷而出现的变形
在高原地区进行高速公路的建设时,路基由于沉陷而出现的变形是最常见的并且最难以解决的问题。由于在一些高原地区的土质主要是以黄土为主,黄土本身属于较为松散的颗粒状物质,因此,它长时间经受自然界的侵蚀之后,会发生巨大的物理变化。例如,出现湿陷、压实、膨胀等现象,如果这些现象没有得到及改善,就会造成高速公路的路基发生沉陷。究其原因,除了在对路基进行填筑时,施工人员并没有针对具体的填筑工作进行合理的、科学的设计,填筑材料的质量也没有得到保障,这些因素都会造成高速公路的路基发生沉陷变形。因此,对高原地区的高速公路进行有针对性的设计,使设计的方案可以符合高原地区的地形特点,这样才会确保高速公路的质量和使用的效果。
2、路基坍塌
高原地区所建设的高速公路,通常情况下,在路堤的边坡处会因为没有合理的路基填筑方式而导致路基的两侧路堤处出现了不同程度的坍塌现象。高原地区高速公路的路堤有时会由于蓄水过多而造成在路堤的坡脚处出现软化的现象,或者由于路基的表面长时间遭受到路面积水的浸泡,进而造成高速公路路基的顶部出现坍塌现象。如果这种坍塌现象十分严重的话,就会导致路基路面受到损害,进而从整体上影响到高速公路的使用性能,导致车辆不能正常通行。
3、路基的冲蚀
高原地区由于受到地形以及气候的影响,会经常出现降水天气,如果高速公路的路基经常受到雨水的冲刷,那么在高速公路的坡面位置就会出现雨水冲蚀的情况。高速公路路基坡面在受到雨水的冲蚀之后会自然形成沟槽,如果路基的坡面大部分形成溝槽或者路基坡面所生长的植物在根系处被冲蚀成孔桩的话,就会造成高速公路在某一地段的路面处形成陷穴或者落水洞等。与此同时,因为高速公路的路基坡面受到损坏,路堤自身的稳定性能也会随之受到影响,长此以往,就会造成高速公路在通车时出现危险。
4、滑坡现象的发生
在高原地区,特别是黄土高原,在这种地区进行高速公路的修建工程,非常容易形成一个天然的滑动面。因此,对路基进行填筑时,整个高速公路的路堤会沿着这个滑动面出现滑动现象,导致路堤失稳,进而出现滑坡现象。对路基填筑方法上没有进行合理化的设计,并且在施工的过程中,施工的方式以及施工工艺存在缺陷,这些都是造成高速公路路基出现滑坡现象的主要因素。从滑坡形成的具体形态和具体方式不同,可以将滑坡划分为三种类型,分别为切割路基基底出现的滑动、沿路基基底出现的滑动、沿路堤内侧当中的某一处较为软弱坡面形成的滑动。只有对高原高速公路施工前进行一个全面的、科学的设计,并采取正确的施工方式,才会在最大限度上减少路基出现滑坡的现象,保证高原高速公路实现安全通车。
二、高海拔冻土地段路基施工的原则
高海拔冻土公路施工前,首先要对公路进行一个细致的调查分析,来确定此地段的土质特点和分布类型,以便更好地制定施工方案。
(1)从冻土温度和稳定性方面来区分,在一些温度较低的冻土地段,其地质结构相对比较稳定,这类冻土施工就要采取保护冻土的原则。相反就考虑采取破坏冻土的原则。
(2)从施工地段地下冰的厚层来区分,若地下冰层较厚,应采用保护多年冻土的原则,相反,则可采用破坏多年冻土的原则。
(3)从含水量和公路等级来区分,在含水量高的地段建设公路并且等级要求比较高时,就要保护冻土不被破坏。反之则应破坏冻土。
三、路基损坏的解决方法
1、排水工作是重中之重
在高海拔地区的道路施工中,水分是造成道路损坏的一个重要因素,冻胀和翻浆的根本原因就是水分形态的转化造成了体积的变化。所以做好排水工作,是保证路面质量和减少维护成本的关键。良好的排水系统能够使路基中的水分降低,从面减少水分对路基的影响。所以,在施工时一定要加强对排水工程的监督和管理,来保证道路施工的质量。
2、可以适应的增加填土量
道路的损坏主要原因在水,如果能将地表水分与路面距离加大,就能减少水分对于路基的影响,加大填土量以增加路基高度的做法,实施起来比较简单,且造价较低,故而被大多施工单位所采用,通过大量的填土来提高路面和地表的距离,能有效地防止水分向中渗入到路面,从而控制冻胀和翻浆情况的出现,减少路面损害的发生。
3、为了使路基通风且减少水分的影响,片石加固是比较常见的施工方法,这种方法通俗来讲就是在路基下地表之上,用片石建立一层或多层隔离面,来减少路面损害的发生,能有效地控制冻胀和翻浆。另外,当材料的大小厚度在一定范围时,还会有明显的热控制效应,防止路面因受热不均而产生的纵向裂缝。在具体施工时,要根据路面的宽度来平均分配,水平分层,从下向上,一层一层的进行铺设,选料和施工标准都要严格执行。
(1)在选料过程中,一定要严格把握片石质量。不仅只是按照工艺流程来进行,而且要执行非常严格的筛选制度,上文也提到,片石的大小对于路基的影响十分巨大,只有合格的片石,才能产生最好的效果。施工单位在选择原料时,要尽可能细致地选择,其大小一般应控制在10~30cm之间,如果片石过大,就要进行二次加工,使其达到合适的大小,如果片石过小,就只能用于路面的找平。 (2)在片石的施工过程中,要采取分层填注,分层压实的方法,也就是说在每一层片石填注时,一定要注意方法,每完成一层再进行下一层,要根据路面宽度来划分出进料区域,先用自动装卸车将石料送入工地,再通过人工码放来完成铺设,最后要用重型压路机进行压实,等一层铺设完成,再用较小石料进行找平,压实后再进行下一层,这样直到片石铺设完成。同时还要注意一些细节,填筑必须采用先下后上,先两边后中间的原则,及时清理小的石料,以免其掉入大石块的缝隙中后影响片石的通风效果。
4、要利用热棒技术对路基进行施工,所谓的热棒技术,其实就是利用易挥发液体的放热和吸热来实现热量的定向传导,来达到温度的平衡,从而减小路基和路面的温度差,这样一来,能有效地控制冻胀和翻浆的发生。热棒在工作中,有很多的优点,其完工后,不需要外界的能量,也不需要经常进行维护,其使用寿命一般在30年以上,工作也完全是靠温度差来触发,这使得其在高海拔地区道路施工中得到广泛应用。热棒的构造其实很简单,它是由一根密封的热导材料管和其中的特定填充物构成,施工时,将其一端埋于地下,另一端置于地表,地下部分称之为蒸发段,地上部分称为冷凝段,在地上部分还装有散热片,能更好的促进能量交换。当地表和路基存在温度差时,即地下温度高于地上温度时,容器内的液体吸热后开始蒸发,由于蒸发产生的气体密度小,故而上升到地表上的冷凝端,在这里与外界的冷空气接触,气态物质就凝結成液体,由于重力作用又落回到地下的蒸发端,这样循环往复,就会源源不断地将地下热量传至地上,来降低路基的温度,防止冻土融化给路面造成破坏。
四、结束语
综上所述,高原山区公路的修建确实是有很多困难的,但是发展山区道路交通是解决山区的经济发展滞后的一个关键因素,只有山区的交通质量得到了提高,才能让山区的人民过上更好的生活,而我们作为公路建设者,尤其在进行山区公路项目建设的时候,必须要担负起精心设计与施工的责任,在安全的前提下,最大限度的发挥我们的能力,为我国的山区公路的发展做出自己的贡献,也为我们国家总体的国民经济的发展出一份力。
参考文献:
[1]郎建军.探析公路路基工程质量问题及对策[J].山西建筑,2011,(7).
[2]王国慧.高填土路基沉陷成因及防治[J].黑龙江交通科技,2010,(6).
[3]程骁.土建注浆施工与效果检测[M].上海:同济大学出版社,2009.
【关键词】 高原公路;施工管理;注意问题;解决方法
引言:
高海拔地区道路施工相对于普通道路施工来说,有着很大的差异。高海拔地区的气温较低,季节温差大,而且覆盖着面积巨大的冻土。路基在热胀冷缩的作用下,不断地膨胀和缩小。时间一长,对道路的破坏是十分巨大的,会给道路施工造成了很多难题,其中最常见的就是冻胀和翻浆,不但影响通行,还损失国家资源。在高海拔地区施工期一般较短,主要集中在夏季,给道路施工提出了很大挑战,这就迫使我们要研究出新的施工方式和应对策略。
一、高原地区公路施工需要注意的问题
1、路基由于沉陷而出现的变形
在高原地区进行高速公路的建设时,路基由于沉陷而出现的变形是最常见的并且最难以解决的问题。由于在一些高原地区的土质主要是以黄土为主,黄土本身属于较为松散的颗粒状物质,因此,它长时间经受自然界的侵蚀之后,会发生巨大的物理变化。例如,出现湿陷、压实、膨胀等现象,如果这些现象没有得到及改善,就会造成高速公路的路基发生沉陷。究其原因,除了在对路基进行填筑时,施工人员并没有针对具体的填筑工作进行合理的、科学的设计,填筑材料的质量也没有得到保障,这些因素都会造成高速公路的路基发生沉陷变形。因此,对高原地区的高速公路进行有针对性的设计,使设计的方案可以符合高原地区的地形特点,这样才会确保高速公路的质量和使用的效果。
2、路基坍塌
高原地区所建设的高速公路,通常情况下,在路堤的边坡处会因为没有合理的路基填筑方式而导致路基的两侧路堤处出现了不同程度的坍塌现象。高原地区高速公路的路堤有时会由于蓄水过多而造成在路堤的坡脚处出现软化的现象,或者由于路基的表面长时间遭受到路面积水的浸泡,进而造成高速公路路基的顶部出现坍塌现象。如果这种坍塌现象十分严重的话,就会导致路基路面受到损害,进而从整体上影响到高速公路的使用性能,导致车辆不能正常通行。
3、路基的冲蚀
高原地区由于受到地形以及气候的影响,会经常出现降水天气,如果高速公路的路基经常受到雨水的冲刷,那么在高速公路的坡面位置就会出现雨水冲蚀的情况。高速公路路基坡面在受到雨水的冲蚀之后会自然形成沟槽,如果路基的坡面大部分形成溝槽或者路基坡面所生长的植物在根系处被冲蚀成孔桩的话,就会造成高速公路在某一地段的路面处形成陷穴或者落水洞等。与此同时,因为高速公路的路基坡面受到损坏,路堤自身的稳定性能也会随之受到影响,长此以往,就会造成高速公路在通车时出现危险。
4、滑坡现象的发生
在高原地区,特别是黄土高原,在这种地区进行高速公路的修建工程,非常容易形成一个天然的滑动面。因此,对路基进行填筑时,整个高速公路的路堤会沿着这个滑动面出现滑动现象,导致路堤失稳,进而出现滑坡现象。对路基填筑方法上没有进行合理化的设计,并且在施工的过程中,施工的方式以及施工工艺存在缺陷,这些都是造成高速公路路基出现滑坡现象的主要因素。从滑坡形成的具体形态和具体方式不同,可以将滑坡划分为三种类型,分别为切割路基基底出现的滑动、沿路基基底出现的滑动、沿路堤内侧当中的某一处较为软弱坡面形成的滑动。只有对高原高速公路施工前进行一个全面的、科学的设计,并采取正确的施工方式,才会在最大限度上减少路基出现滑坡的现象,保证高原高速公路实现安全通车。
二、高海拔冻土地段路基施工的原则
高海拔冻土公路施工前,首先要对公路进行一个细致的调查分析,来确定此地段的土质特点和分布类型,以便更好地制定施工方案。
(1)从冻土温度和稳定性方面来区分,在一些温度较低的冻土地段,其地质结构相对比较稳定,这类冻土施工就要采取保护冻土的原则。相反就考虑采取破坏冻土的原则。
(2)从施工地段地下冰的厚层来区分,若地下冰层较厚,应采用保护多年冻土的原则,相反,则可采用破坏多年冻土的原则。
(3)从含水量和公路等级来区分,在含水量高的地段建设公路并且等级要求比较高时,就要保护冻土不被破坏。反之则应破坏冻土。
三、路基损坏的解决方法
1、排水工作是重中之重
在高海拔地区的道路施工中,水分是造成道路损坏的一个重要因素,冻胀和翻浆的根本原因就是水分形态的转化造成了体积的变化。所以做好排水工作,是保证路面质量和减少维护成本的关键。良好的排水系统能够使路基中的水分降低,从面减少水分对路基的影响。所以,在施工时一定要加强对排水工程的监督和管理,来保证道路施工的质量。
2、可以适应的增加填土量
道路的损坏主要原因在水,如果能将地表水分与路面距离加大,就能减少水分对于路基的影响,加大填土量以增加路基高度的做法,实施起来比较简单,且造价较低,故而被大多施工单位所采用,通过大量的填土来提高路面和地表的距离,能有效地防止水分向中渗入到路面,从而控制冻胀和翻浆情况的出现,减少路面损害的发生。
3、为了使路基通风且减少水分的影响,片石加固是比较常见的施工方法,这种方法通俗来讲就是在路基下地表之上,用片石建立一层或多层隔离面,来减少路面损害的发生,能有效地控制冻胀和翻浆。另外,当材料的大小厚度在一定范围时,还会有明显的热控制效应,防止路面因受热不均而产生的纵向裂缝。在具体施工时,要根据路面的宽度来平均分配,水平分层,从下向上,一层一层的进行铺设,选料和施工标准都要严格执行。
(1)在选料过程中,一定要严格把握片石质量。不仅只是按照工艺流程来进行,而且要执行非常严格的筛选制度,上文也提到,片石的大小对于路基的影响十分巨大,只有合格的片石,才能产生最好的效果。施工单位在选择原料时,要尽可能细致地选择,其大小一般应控制在10~30cm之间,如果片石过大,就要进行二次加工,使其达到合适的大小,如果片石过小,就只能用于路面的找平。 (2)在片石的施工过程中,要采取分层填注,分层压实的方法,也就是说在每一层片石填注时,一定要注意方法,每完成一层再进行下一层,要根据路面宽度来划分出进料区域,先用自动装卸车将石料送入工地,再通过人工码放来完成铺设,最后要用重型压路机进行压实,等一层铺设完成,再用较小石料进行找平,压实后再进行下一层,这样直到片石铺设完成。同时还要注意一些细节,填筑必须采用先下后上,先两边后中间的原则,及时清理小的石料,以免其掉入大石块的缝隙中后影响片石的通风效果。
4、要利用热棒技术对路基进行施工,所谓的热棒技术,其实就是利用易挥发液体的放热和吸热来实现热量的定向传导,来达到温度的平衡,从而减小路基和路面的温度差,这样一来,能有效地控制冻胀和翻浆的发生。热棒在工作中,有很多的优点,其完工后,不需要外界的能量,也不需要经常进行维护,其使用寿命一般在30年以上,工作也完全是靠温度差来触发,这使得其在高海拔地区道路施工中得到广泛应用。热棒的构造其实很简单,它是由一根密封的热导材料管和其中的特定填充物构成,施工时,将其一端埋于地下,另一端置于地表,地下部分称之为蒸发段,地上部分称为冷凝段,在地上部分还装有散热片,能更好的促进能量交换。当地表和路基存在温度差时,即地下温度高于地上温度时,容器内的液体吸热后开始蒸发,由于蒸发产生的气体密度小,故而上升到地表上的冷凝端,在这里与外界的冷空气接触,气态物质就凝結成液体,由于重力作用又落回到地下的蒸发端,这样循环往复,就会源源不断地将地下热量传至地上,来降低路基的温度,防止冻土融化给路面造成破坏。
四、结束语
综上所述,高原山区公路的修建确实是有很多困难的,但是发展山区道路交通是解决山区的经济发展滞后的一个关键因素,只有山区的交通质量得到了提高,才能让山区的人民过上更好的生活,而我们作为公路建设者,尤其在进行山区公路项目建设的时候,必须要担负起精心设计与施工的责任,在安全的前提下,最大限度的发挥我们的能力,为我国的山区公路的发展做出自己的贡献,也为我们国家总体的国民经济的发展出一份力。
参考文献:
[1]郎建军.探析公路路基工程质量问题及对策[J].山西建筑,2011,(7).
[2]王国慧.高填土路基沉陷成因及防治[J].黑龙江交通科技,2010,(6).
[3]程骁.土建注浆施工与效果检测[M].上海:同济大学出版社,2009.