【摘要】路基是整個(gè)道路的基礎(chǔ),更是保證路面質(zhì)量和穩(wěn)定的關(guān)鍵。路基病害的產(chǎn)生不僅與地質(zhì)、設(shè)計(jì)、施工等路基形成前的各個(gè)環(huán)節(jié)有關(guān)、而且也與路基形成后的養(yǎng)護(hù)和管理有關(guān),要避免路基病害的產(chǎn)生對(duì)路面造成的早期破壞,必須從各個(gè)環(huán)節(jié)注意,采取相應(yīng)的措施,提前治理和預(yù)防路基病害的產(chǎn)生。本文結(jié)合實(shí)際,分析了路基主要病害類型及成因,并提出了針對(duì)性的路基病害治理措施。
【關(guān)鍵詞】公路路基;路基病害;預(yù)防治理;措施
1. 路基病害類型及原因
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(huì)在通車一段時(shí)間后下沉。究其原因,一方面在于施工因素如壓實(shí)控制不好、分層過厚、施工措施不當(dāng)以及含水量等等;另一方面在于材料因素,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(huì)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造成現(xiàn)有公路等級(jí)過低無(wú)法滿足重載車輛的要求而引起的路基變形。
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(dòng)造成的。主要是由水損壞和施工不當(dāng)引起的。滑坡使一部分土體在重力作用下沿某一滑動(dòng)面滑動(dòng)。主要原因是由于不良地質(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。
1.3 路基沿坡滑動(dòng)
在較陡的山坡填筑路基,由于路基底部被水浸濕,形成滑動(dòng)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(gè)路基沿傾斜的原地面向下滑動(dòng),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,在目前公路標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的具體運(yùn)用上存在兩個(gè)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(shí)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(gè)認(rèn)識(shí)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(dòng)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)壓方式至使沉降穩(wěn)定,再調(diào)整縱斷,以滿足使用要求。造成路基沉陷有施工不當(dāng)?shù)脑?,隨著各種工程活動(dòng)的次數(shù)頻繁和規(guī)模擴(kuò)大,對(duì)公路邊坡穩(wěn)定性的影響越來(lái)越顯著,特別是各種不當(dāng)?shù)墓こ袒顒?dòng)引起的邊坡、路基失穩(wěn)沉陷事故經(jīng)常發(fā)生。對(duì)邊坡、路基穩(wěn)定性產(chǎn)生明顯影響的活動(dòng)包括削坡、坡頂加載、地下開挖等,另外,養(yǎng)護(hù)不善也會(huì)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(shí),病害在車輪載荷的反復(fù)作用,向四周擴(kuò)散、破碎、掉渣,形成大面積坑槽沉陷。
2. 路基治理的措施
2.1對(duì)路堤填筑前原地面進(jìn)行處理。路基施工質(zhì)量的好壞是路基路面工程能否經(jīng)受住行車荷載、冬季、雨季、時(shí)間考驗(yàn)的關(guān)鍵。要想做好路基工程,就必須扎扎實(shí)實(shí)地對(duì)路基進(jìn)行填筑,做好對(duì)原地面的處理。
2.2有選擇性地使用路堤填料。路堤填料應(yīng)優(yōu)先采用含水量和塑性指數(shù)均符合規(guī)范的土,堅(jiān)決不能使用淤泥、凍土、有機(jī)土含草皮土、沼澤土、生活垃圾和含有腐殖質(zhì)的土。對(duì)于液限大于50、塑性指數(shù)大于26的土,一般不宜作為路基填土。
2.3壓實(shí)填土。路基必須嚴(yán)格按照現(xiàn)行《公路路基施工技術(shù)規(guī)范》的要求對(duì)路基進(jìn)行施工,并通過試驗(yàn)路段來(lái)確定不同機(jī)具壓實(shí)不同填料時(shí)的最佳含水率。同時(shí),還要有相應(yīng)的碾壓遍數(shù)、適宜的松鋪厚度、最佳的機(jī)械配套和有一定素質(zhì)的施工隊(duì)伍來(lái)具體施工。
2.4做好軟基處理。對(duì)特殊地基,如外在荷載在土基上有可能出現(xiàn)過大的有害變形和強(qiáng)度不夠的軟土地基都應(yīng)該視為軟基而認(rèn)真對(duì)待,并進(jìn)行必要的處理。
2.5完善排水設(shè)施。只有將影響路基穩(wěn)定的地面水予以攔截并排除到路基范圍之外才能保持路基能經(jīng)常處于干燥、堅(jiān)固和穩(wěn)定的狀態(tài)。同時(shí),必須把影響路基穩(wěn)定的地下水引導(dǎo)到路基范圍以外以降低水位,使全線的溝渠、管道、橋涵構(gòu)成完整的排水體系。
2.6采取減重措施。當(dāng)出現(xiàn)滑動(dòng)面不深、滑體呈上陡下緩狀、滑坡范圍外有一定的山坡且滑坡不可能向上發(fā)展時(shí),可以在滑坡上部減重,以減弱滑坡的下滑力,這是一種經(jīng)濟(jì)實(shí)惠、操作簡(jiǎn)單的防治措施。減重的土體堆在坡腳能增加坡腳的抗滑力,效果更好。
3. 路基沉陷治理措施
3.1 換填砂礫或灰土
砂礫及灰土具有水穩(wěn)性好,易壓實(shí),壓實(shí)后沉降量小等特點(diǎn)。因此,用其作為橋涵臺(tái)背填料可以起到過渡作用,使橋涵沉陷與路基沉陷呈現(xiàn)連續(xù)性,從而可以避免橋頭跳車病害的發(fā)生。
3.2 高強(qiáng)度塑料土工格柵
高強(qiáng)度塑料土工格柵是一種新型土工材料,它具有強(qiáng)度高,尺寸穩(wěn)定性好、耐腐蝕、適應(yīng)溫度范圍廣、優(yōu)異的老化性能、重量輕、搬運(yùn)方便,易于安裝等特點(diǎn)。由于其所具有的以上特點(diǎn),在公路路基填筑過程中將其填筑于路基之內(nèi),可以起到防止軟土地基的不均勻沉降作用,使路基在沉陷過程中起到連續(xù)過渡的效果。
3.2 土工筋帶
土工筋帶也是一種新型土工建筑材料。它是以高強(qiáng)度復(fù)合材料為骨架,外部覆蓋了高分子聚合塑料而制成的一種復(fù)合拉筋帶,它經(jīng)過特殊處理,具有抗老化、防腐蝕、耐酸堿及強(qiáng)度大等特點(diǎn)。它的作用原理是在填土之后,土體和拉筋帶之間的摩擦力改善了土的物理力學(xué)性質(zhì),而使得填土和拉筋帶結(jié)合成為一個(gè)整體,阻止了土體滑移并且在路基沉陷過程中形成連續(xù)沉陷,從而可防治路基不均勻沉降病害的發(fā)生。
4. 防治滑坡的措施
4.1 排水措施滑坡的發(fā)生和發(fā)展都與水的作用有關(guān),排水是防治各類滑坡之本。但應(yīng)根據(jù)具體情況,采用切合實(shí)際的排水方式。對(duì)滑坡體以外的地表水,應(yīng)加以攔截和引出,在滑坡可能發(fā)展的邊界5 m以外修建一條或多條環(huán)形截水溝;對(duì)滑坡體以外的地下水,應(yīng)修建截水盲溝;對(duì)滑坡體內(nèi)的地下水,應(yīng)疏干和引出,淺層地下水采用支撐盲溝,深層地下水采用泄水隧洞,亦可采用垂直孔群或仰斜孔群排水;對(duì)滑體范圍內(nèi)的地表水,應(yīng)盡快匯集引出以防下滲,在充分利用天然溝谷的基礎(chǔ)上,修建排水系統(tǒng)。
4.2 減重措施 當(dāng)滑動(dòng)面不深,且滑體呈上陡下緩狀,滑坡范圍外有穩(wěn)定的山坡,滑坡不可能向上發(fā)展時(shí),在滑坡上部減重,以減小滑坡的下滑力,是一種操作簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的防治措施。將減重的土體堆在坡腳反壓,以增加抗滑力,效果更好。
4.3 支擋措施 根據(jù)滑體推力的大小,可以選用適當(dāng)?shù)闹踅Y(jié)構(gòu)防滑。 如抗滑擋墻、抗滑樁、錨桿擋墻、抗滑明洞等。
4.4 改善滑坡土體的物理力學(xué)性質(zhì),用物理化學(xué)方法,加固和穩(wěn)定滑坡。方法很多,如焙燒、成漿、加灰土樁、硅化、電滲、離子交換等。
4.5 改線繞避。上述整治措施難以奏效時(shí),在經(jīng)濟(jì)技術(shù)合理情況下,可以考慮改線繞避。
5. 結(jié)束語(yǔ)
路基病害的產(chǎn)生往往是受多種因素綜合作用的結(jié)果,因而其種類也是多種多樣的。路基施工是公路建設(shè)項(xiàng)目的關(guān)鍵環(huán)節(jié),設(shè)計(jì)及施工技術(shù)人員在工作過程中必須加強(qiáng)路基施工方案設(shè)計(jì)與施工質(zhì)量控制,最大限度減少路基通病問題的出現(xiàn),確保路基施工質(zhì)量。同時(shí)不斷總結(jié)施工經(jīng)驗(yàn),對(duì)施工技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)與完善。只有這樣才能保證保障路面的質(zhì)量和穩(wěn)定性。
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