山岭重丘区公路施工技术探讨

王 日 清

(山西宝联建筑有限公司，山西 太原 030012)

山岭重丘区公路施工技术探讨

王 日 清

(山西宝联建筑有限公司，山西 太原 030012)

以太原某公路项目为例，探讨了山岭重丘区公路施工的施工技术，重点对公路传统测量技术、公路灾害的预防技术和公路爆破工程技术进行了阐述，可以为公路工程提供技术参考。

山区，公路，测量，曲线

0 引言

相对于高等级的公路工程的大挖大填、缓坡长链、桥隧衔接,山岭重丘区公路的施工更具有难度和挑战。本文就以太原市西山山区某公路工程为例，对公路主要施工测量技术做一个回顾总结。

该公路处于吕梁山脉东麓，设计为经济型的超二级公路，为减少环境破坏，线路因地制宜，基本沿原有山路展开，其总长28 km，路宽11 m，停车视距40 m，总相对高差587 m，共有弯道56处，回头曲线13处。属比较典型的山区重丘公路工程，其中二、三标段为施工难度最大的路段。该工程历时12个月，得到当地群众的认同和大力支持。

1 密集回头曲线路段的施工顺序

公路工程施工组织要充分考虑土石方的调配，尽量做到挖填平衡，旨在减少对环境的影响，减少工程量，节约成本。

该工程二标段从下水峪村底山脚下到该村后山顶，路线长2.1 km，高差295 m，有4个回头曲线，竖向有3个路段上下重叠。为了赶工程进度，施工单位采取了上下夹攻，同时开三个工作面的冒进措施。结果下部第一曲线A基本成型后，发现上部中间第二曲线B与A的水平间距太小，土石方量太大，无处排放，以致倾埋了下面的路基(见图1)。不得不二次清运土石，造成大约3万m3土石方的返工量，局部工期延误了40 d。

出现上述问题的原因，首先是对设计线路不熟悉，没有准确计算土石平衡方量。其次，对工程环境不了解，不摸底，错误估计了第二个曲线的工程量，因为该路段山势太陡，山体结构松散，放坡高度和宽度远远超出原设计预算量。同时，也没有做好总体施工组织设计安排，盲目施工，造成损失。因此，公路工程施工前必须充分考虑土石方工程量平衡，在平衡土石方的时候要充分考虑土(石)质、地质情况、运输距离和运输方式。

2 测量控制点的保护和转移

施工测量工作在公路工程中起着重要的技术指导和质量控制作用。

在线路的弯道处，用来控制主要线路的交点(JDn)往往不是在路线上的实点，特别是山区，有些交点和曲线圆心(Rn)甚至处于悬崖外或绝壁里(见图2)，只是一个虚点，给施工测量带来很大难度。如图2所示，JDn和Rn均是虚点无法定位时，需要控制曲线中QZn点。但实际施工时，QZn点也基本无法长期保存，很容易被破坏。为确保线路准确性，并及时进行测控，类似QZn点的控制要进行施工现场外控制。需要在不受施工影响的位置测设QZn的临时控制点K1,K2点，通过角度α和距离L复控QZn点，确保线路不失控。

这种通过另外两点形成三角控制测控点的办法经常应用。但是临时K1,K2点位或其他临时高程点的选择要尽量符合下面的条件：

1)注意周边环境，避开落石、悬崖边等不安全位置。

2)选好点位，不要选择在河流、沟壑或绝壁等人不易到达的位置，要求场地平坦，视线良好。

3)不要选在可移动的物体上。比如，临时高程点要选在固定物上，不要标志在树木、河中孤石等上，否则容易“失真”。

4)K1,K2距离QZn点远近应适宜。L距离太短(特别是前视距离)则控制时误差比较大。现在使用全站仪比较便于测量距离，故可适当放远，但宜控制在80 m～500 m为好。

3 构筑物的测放与施工

公路工程的构筑物主要包括桥、涵、坡、墙、垛、沟及隔离带等，本文主要简述桥涵和挡土墙的施工技术。

桥涵的定位防线应注意几点：

1)按照设计意图观察确定设计桥涵处河流或山谷的主河道，并确定其中心线，然后定出控制点、线。

2)桥涵的中心应该与河道主流向重合，涵洞底标高要考虑山谷或河流上下游的高差，涵洞底坡度不应超过3%。

3)高差太大或河面太曲折，可以在桥涵上下游两头加八字及迎(顺)水坡。

4)桥涵的两端应该做桥帽墩，桥帽墩方向应该与路线中心平行。

山区公路一般在填方路段设计重力型挡土墙，重力型挡土墙施工主要考虑：

1)基础必须按照设计要求挖至山体老土或岩层。

2)墙基底应该适当向山峰一侧倒坡。

3)挡土墙砌筑必须用满灌浆并结合坐砌法。

4)挡土墙必须按路中线定位，施工时必须设置完整的实物线架，间距不超6 m。

5)严格按照设计或实际情况留设排水孔道，防止墙背水压太大，推倒挡土墙。

公路工程的构筑物是其重要的组成部分，施工时必须确保质量，同时要与周边山峰、河流、谷地的环境协调。

4 爆破工程的测量定位

大量的土石方施工，必须依赖爆破技术方能保证施工速度。本文以路堑的爆破工程为例，不对火工工程进行更详细的讲述。

爆破工程必须提前熟悉路线中心，了解周边山体，土(石)质及峰谷的环境，测定好设计道路的路基高程。按照临界面尺寸计算并确定药室的位置和药量，并依照不同的装药量确定爆破点距离。注意路堑施工时，药室要依照石(土)质地的不同高出设计高程一定的距离。浅近的山表或孤岩爆破，药室可以人工或机械成孔，逐步向山体内部深入。较大的药室应该先人工打隧洞，到位后扩大药室。施工时要随时测量方向和距离，给药室准确定位。药室的大小应该合适，避免多余空间影响爆破效果。施工中如果遇坚硬石，可以考虑小药量套炮，但要注意按照土石质地和药室距离确定装药大小。

为加快进度可以利用路堑两头多开工作面，但需要统一安排指挥施工，不能随意开工作面及爆破，以致影响山体的整体性。

总之，爆破工程应该注意：1)应该及时准确掌握本地的土(石)质地，及山体内部地质地貌及周边居民的情况。2)准确使用装药量，建议用中等药量，慎用大药量和浅层炮(爆破)。3)施工中推广爆破与大型土石方机械设备密切配合，能有效提高工程进度。4)某段爆破全部完成后，应该对周边附近的山体、地质进行摸底排查，看有没有引发地质灾害发生的可能。

5 平曲线与竖曲线的有机结合

平曲线和竖曲线是公路工程的两个重要指标，直接影响工程的使用效果。

公路曲线设计和施工时重要的是要注意曲线的平滑过渡。受场地限制的回头曲线，实际是圆的一段弧，一般技术控制指标有半径r、曲中点(QZ)、圆心(R)、直圆点(ZY)、圆直点(YZ)，从而形成一个连续的圆直过渡段。

比较平缓的弯道，则需要增加缓直(HZ)段和直缓(ZH)段，使路线使用起来更顺滑。

但是公路都有竖向坡度，即竖曲线的设计(也称纵坡)。在直线段的竖曲线，没有太大变化，关键是要处理好弯道处平曲线与竖曲线的关系。

较大坡度的弯道上，车辆动荷载为：

∑F=Max[F离]+P冲。

其中，Max[F离]为离心力；P冲为刹车冲击荷载。

因为弯道路线不直，一般车辆都会急刹车。所以P冲值及瞬时速度v的值是比较大的。一般做法是通过改变横坡(路横向坡度)来影响纵坡的使用，即在弯道处加高纵坡。实际使用时发现设计的横坡是按照设计车速、均载计算的，没有考虑上述的瞬时速度和车辆超重量，所以应该适当加高弯道的横坡更合理、更安全。这就是老公路人所谓的“外加高，里加宽”原理。

竖曲线的设计施工还应该注意不同大小的坡度变点的过渡。如果坡度差太大，竖曲线容易形成折点，车辆通行有跳车现象，对道路的破坏也很大。在坡度变化点应该适当调整高程，使纵坡也平顺缓滑。

6 不良地质或自然条件的影响

公路工程距离长，空间大，时间长，受自然条件的影响多，所以施工时要详细调查了解自然环境和地质情况。

滑坡是常见的不良地质之一，大型挖填和爆破工程是地质灾害发生的主要诱因。本工程施工时发生几处地质灾害。其中在5 km～7 km段发生山体滑坡500 m，高度20 m，总方量约15 000 m3。发生滑坡的原因有三，一是路堑段大量削坡，削弱了土体脚的自然稳定性；二是爆破工程的巨大震动引起山体内部变化；三是该段设计路基处，地下有长150 m，深2 m的软弱下卧土层。所以造成山体缓慢滑动，形成裂缝后雨水灌入，最终形成滑坡。

岩石严重风化也可导致地质灾害。在该工程9 km路段，路边坡属强风化的含铁火成岩和石灰岩，但是随着路基的形成，岩石裸露后，迅速全部风化，导致边坡坡度失稳，造成塌方。最后采取了加混凝土桩基础的人工护坡，方解决了该地质问题。

雨水是另一个严重影响公路工程的自然因素。主要表现在：1)容易因为渗透、浸泡造成滑坡等地质灾害；2)雨水借助山势形成洪流，严重影响工程质量和施工安全；3)填方路段，受雨水浸泡可能产生泥石流，本工程有两处山谷填方段，因为秋雨太大，形成总计3 000 m3的泥石流，损失相当大。

解决公路工程中的自然、地质灾害，最关键的是提前做好准备工作，熟悉自然环境；其次为适应自然条件，需要适当修改线路或构筑物的设计，增加安全系数；还应该优化施工网络计划，合理规避不利施工工序的空间或时间。

[1] JTG F80(1)-2004，公路工程质量检验评定标准[S].

[2] JTG B01-2003，公路工程技术标准[S].

[3] JTG 041-2000，公路桥涵施工技术规范[S].

[4] GB 50026-2007，工程测量规范[S].

[5] GBJ 201-83，土方与爆破工程施工及验收规范[S].

[6] 爆破安全规程[S].

[7] 徐宝林，卢 建.山区公路复杂路段局部路线方案的比选论证[J].山西建筑，2012，38(14)：140-141.

On exploration for road construction technique of hilly terrains

WANG Ri-qing

(ShanxiBaolianArchitecturalCo.,Ltd,Taiyuan030012,China)

Taking some road program in Taiyuan as the example, the paper explores the construction technique in the road construction of hilly terrains, and mainly explores the road traditional measurement technique, the prevention technique of road disasters, and road blasting technique, so as to provide some parameter of road projects.

mountainous area, road, measurement, curve

1009-6825(2014)11-0153-02

2014-02-01

王日清(1971- )，男，工程师

U415.6

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