李志剛,張志鵬

(1.黑龍江龍捷市政軌道交通工程有限公司;2.綏化市市政建設(shè)管理處)

1 路基的病害類型及成因

1.1 路基變形

深填、高填、半填半挖或立交橋互通匝道填方,往往會在通車一段時間后下沉。究其原因,一方面是施工因素,如壓實(shí)控制不好、分層過厚、施工措施不當(dāng)以及含水量沒控制好等等;另一方面是材料因素,如最大干容重及最佳含水量有誤、材料壓縮系數(shù)過大、采用高塑性指數(shù)的粘性土等。出現(xiàn)此問題會使路面變形、開裂或下陷;另外隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展大型超重車輛以及超載車輛的增多也會造成現(xiàn)有公路等級過低無法滿足重載車輛的要求而引起路基變形。

1.2 邊坡滑塌

邊坡滑塌是最常見的路基病害,根據(jù)邊坡土質(zhì)、破壞原因和規(guī)模不同可分為塌方和滑坡。塌方是由于土質(zhì)邊坡向下移動造成的。主要是由水損壞和施工不當(dāng)引起的?；率挂徊糠滞馏w在重力作用下沿某一滑動面滑動。主要是由于不良地質(zhì)條件造成的破環(huán)。巖(土)體的力學(xué)性質(zhì)決定了邊坡穩(wěn)定性的喪失方式,如堅(jiān)硬巖石邊坡失穩(wěn)以崩塌和結(jié)構(gòu)面控制型失穩(wěn)為主,而軟弱巖石則以應(yīng)力控制型失穩(wěn)為主。巖(土)體的工程地質(zhì)性能越好,邊坡穩(wěn)定性越高。

1.3 路基沿坡滑動

在較陡的山坡填筑路基,由于路基底部被水浸濕,形成滑動面,坡腳又未進(jìn)行支撐,在路基自重和行車荷載作用下,整個路基沿傾斜的原地面向下滑動,路基整體失去穩(wěn)定。這是由于設(shè)計(jì)不合理,經(jīng)驗(yàn)不足。在目前公路的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的具體運(yùn)用上存在兩個誤區(qū);一是認(rèn)為公路就是標(biāo)準(zhǔn)越高越好,在設(shè)計(jì)和建設(shè)中都刻意追求所謂高、大、全的標(biāo)準(zhǔn);二是在執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)時教條化,不是因地制宜運(yùn)用指標(biāo),而是千方百計(jì)讓地形、地質(zhì)等自然環(huán)境適合標(biāo)準(zhǔn)。由于上述兩個認(rèn)識上的誤區(qū),導(dǎo)致在建設(shè)過程中高填深挖路基增多,高路堤和高邊坡增多,隨之也就造成路基沿坡滑動的病害增多。

1.4 路基沉陷

軟土地基上修建的路基沉陷比較多,這是由于軟土具有含水量大、抗剪強(qiáng)度低、承載能力低的特性。在軟土上修建路基或橋涵構(gòu)造物基礎(chǔ)易出現(xiàn)壓縮沉降、滑陷、坍塌等現(xiàn)象,應(yīng)采取預(yù)壓方式以使沉降穩(wěn)定,再調(diào)整縱斷,以滿足使用要求。造成路基沉陷有施工的原因,隨著各種工程活動的次數(shù)頻繁和規(guī)模擴(kuò)大,對公路邊坡穩(wěn)定性的影響越來越顯著,特別是各種不當(dāng)?shù)墓こ袒顒右鸬倪吰?、路基失穩(wěn)沉陷事故經(jīng)常發(fā)生。對邊坡、路基穩(wěn)定性產(chǎn)生明顯影響的活動包括削坡、坡頂加載、地下開挖等,另外,養(yǎng)護(hù)不善也會造成這種現(xiàn)象,路面病害處理不得力或交通安全設(shè)施維護(hù)不及時,病害在車輪載荷的反復(fù)作用下,向四周擴(kuò)散、破碎、掉渣,形成大面積坑槽沉陷。損壞的交通安全設(shè)施會給過往車輛的行駛安全帶來隱患,尤其是夜間易造成車輛損壞及交通事故。

2 保護(hù)措施及防治辦法

2.1 邊坡防護(hù)與加固治理措施

(1)植物防護(hù)就是在邊坡上種草或植樹,以減緩邊坡上的水流速度,利用植物根系固著邊坡表層土壤以減輕沖刷,從而達(dá)到保護(hù)邊坡的作用。植物防護(hù)不僅可以美化公路環(huán)境,調(diào)節(jié)邊坡的濕溫,起到固結(jié)和穩(wěn)定邊坡的作用,而且又比較簡單、經(jīng)濟(jì)。一般來說,防護(hù)工程應(yīng)優(yōu)先考慮植物防護(hù),當(dāng)然其土壤必須適宜于植物的生長,而且邊坡比較平緩,坡高不大。在高速公路上,常用的植物防護(hù)有植草、鋪草皮和植樹等。

(2)工程防護(hù)主要是針對不適宜植物生長的土質(zhì)填、挖方邊坡或風(fēng)化嚴(yán)重、節(jié)理發(fā)育的巖石路基邊坡,以及碎(礫)石土的挖方邊坡等,采取工程防護(hù)措施即設(shè)置人工構(gòu)造物防護(hù)。工程防護(hù)的類型有護(hù)面墻防護(hù)、干砌片石防護(hù)、漿砌片石防護(hù)、水泥混凝土預(yù)制塊防護(hù)、錨桿防護(hù)、擋土墻以及土工合成材料防護(hù)等。

(3)對于邊坡破壞較嚴(yán)重的情況,如出現(xiàn)塌方、滑坡以及可能出現(xiàn)失穩(wěn)處,必須采取相應(yīng)的措施來確保邊坡的穩(wěn)定性(強(qiáng)度方面)和安全性(變形方面)。根據(jù)邊坡的不良工程地質(zhì)特征和滑坡加固治理與防護(hù)工程特色,主要選取適用性強(qiáng)、易于操作、工程負(fù)效應(yīng)小的措施,如抗滑樁、錨桿(索)、擋土墻、削坡和灌漿等,使其分別適用于不同塌方、滑坡的物理力學(xué)條件和地質(zhì)條件。

2.2 對路基進(jìn)行治理措施

(1)路堤填筑前原地面處理。路基的施工質(zhì)量是整個路線工程的關(guān)鍵,也是路基路面工程能否經(jīng)受住時間、車輛運(yùn)行荷載、雨季、冬季考驗(yàn)的關(guān)鍵。要做好路基工程,必須扎扎實(shí)實(shí)地進(jìn)行路基的填筑,尤其要做好對原地面的處理和坡面基底的處理。

(2)路堤填料。路堤填料一般應(yīng)采用砂礫及塑性指數(shù)和含水量符合規(guī)范的土,不使用淤泥、沼澤土、凍土、有機(jī)土、含草皮土、生活垃圾及含腐殖質(zhì)的土。液限大于 50塑性指數(shù)大于 26的土,一般不宜作為路基填土。

(3)填土路基壓實(shí)。路基施工時,應(yīng)嚴(yán)格按現(xiàn)行《公路路基施工技術(shù)規(guī)范》要求進(jìn)行,并應(yīng)通過試驗(yàn)路段來確定不同機(jī)具壓實(shí)不同填料的最佳含水量、適宜的松鋪厚度和相應(yīng)的碾壓遍數(shù)、最佳的機(jī)械配套和施工組織,還要有高素質(zhì)的施工隊(duì)伍來具體施工。

(4)特殊地基處理。軟土地基具有極大的破壞性,但從廣義上講,只要外在荷載在土基上有可能出現(xiàn)有害的過大變形和強(qiáng)度不夠等問題時,都應(yīng)該視為軟基而認(rèn)真對待,并進(jìn)行必要的處理。一般按處理的部位可分為地基處理和路堤處理。

(5)完善排水設(shè)施。為了保持路基能經(jīng)常處于干燥、堅(jiān)固和穩(wěn)定狀態(tài),必將對影響路基穩(wěn)定的地面水予以攔截,并排除到路基范圍之外,防止漫流、聚積和下滲。同時,對于影響路基穩(wěn)定的地下水,應(yīng)予以隔斷、疏干、降低水位,并引導(dǎo)到路基范圍以外,使全線的溝渠、管道、橋涵構(gòu)成完整的排水體系。

路基病害是公路安全運(yùn)行的“大敵”,它時刻威脅公路交通的安全,所以要分析發(fā)生這些病害的原因,從而“對癥下藥”,采取相應(yīng)的治理措施,使公路交通安全有保證。