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        淺談高填方路基的常見病害及防治措施

        2014-08-21 09:32:27
        科技視界 2014年20期
        關(guān)鍵詞:填方路基固化劑填料

        鄭 荔

        (甘肅萬泰建設(shè)工程有限公司,甘肅 蘭州730000)

        0 概述

        近年來,高填方路基工程在完工通車后,隨著交通的載荷壓力和使用時間的增加,其病害現(xiàn)象也不斷增多,這對公路設(shè)計單位和工程施工單位都提出了新要求,如何保證高填方路基的施工質(zhì)量,防止病害的發(fā)生,以此來保證公路的使用質(zhì)量和壽命,這個課題的研究意義重大。

        1 高填方路基的常見病害

        路基是路面的基礎(chǔ), 路基的質(zhì)量程度直接影響到路面的建設(shè)質(zhì)量,所以控制高填方路基的施工質(zhì)量,對于減少公路病害有著重要影響。在以往的施工中發(fā)現(xiàn),高填方路基的病害主要有路基下沉、裂縫和路基滑塌等。

        1.1 路基下沉

        路基下沉有整體下沉和局部下沉兩種類型,一般在填挖方的接頭處較為常見。

        1.2 路基縱、橫向開裂

        路基縱橫開裂是指沿著路堤的走向開裂,或者橫向開裂。 一般發(fā)生在不同土質(zhì)的填挖接頭處。 路基開裂使得路基穩(wěn)定性降低,特別是在雨天裂縫進水之后路基下沉造成路面平整度超限, 給行車帶來危險。

        1.3 路基滑動

        路基滑動最常見的是路基沿著斜坡基底滑動,一般是由位于陡坡上的路基,在沒有采取合理的防滑措施或者受水影響而引起。

        1.4 邊坡滑塌

        邊坡滑塌有可能導(dǎo)致路基功能的全部喪失,一般是由于路堤坡勢太陡,或者施工填料選擇不當(dāng)?shù)仍蛟斐蛇吰率Х€(wěn)而滑塌。

        2 高填方路基病害產(chǎn)生的原因

        2.1 地質(zhì)、地形條件的影響

        如果原地面較軟,特別是在泥沼、流沙或垃圾地段填筑路基,填前未換土或沒有很好的壓實,都可能導(dǎo)致填完后,原地面土壤的壓縮下沉和擠壓位移;如路基經(jīng)過不同的地質(zhì)段修筑時,由于地基土和筑路填料的性質(zhì)不同,表現(xiàn)出不同的強度和壓縮沉降量,也會出現(xiàn)不均勻沉降;另外,不同地形條件的變化對路基填方不均勻沉降影響最直接,當(dāng)路線經(jīng)過沖溝、谷底、臺地時,路基的縱斷面會在零到幾十米范圍內(nèi)變化, 填挖交界處的土和原地面的土有不同的密度和不同的沉降量,在行車載荷壓力下,出現(xiàn)不均勻沉降。

        2.2 水文條件影響

        水對于路基的危害很大,無論是洪水、降雨量過大,或是太過干旱、冬凍春融都會對路基沉降產(chǎn)生影響,當(dāng)水滲入到路基中后,會使得填料中含水量增大,強度、穩(wěn)定性降低,最終導(dǎo)致路基下沉或者邊坡滑塌等病害。

        2.3 設(shè)計影響

        高填方路基在設(shè)計時應(yīng)首先進行穩(wěn)定性試算, 并對路基斷面尺寸、邊坡取值進行特別計算,對排水、防護設(shè)施應(yīng)該重點設(shè)計,如果只按照一般路基進行設(shè)計,并不對施工工藝、填料進行特殊要求,在工程施工或者完工后, 高填方路基就會出現(xiàn)較大的整體下沉或者局部沉陷,影響公路的使用。

        2.4 施工方法的影響

        1)填筑順序有誤或填筑厚度不合規(guī)。 高填方路基在填筑過程中,要嚴(yán)格按照《公路路基施工技術(shù)規(guī)范》的要求,在全寬范圍內(nèi)分層填筑。

        2)壓實度不足。 高填方路基未能按照規(guī)定要求選擇壓實機械,操作不規(guī)范,壓實度不達標(biāo)。

        3)填挖交接未挖臺階。 填挖交接處容易發(fā)生不均勻沉降,是因為原地面和填料性質(zhì)結(jié)構(gòu)不同,密度和承載力也不同,所以必須要徹底清除填挖交界處的軟土、腐殖土,確保壓實度。

        4)結(jié)構(gòu)物和填土結(jié)合部處理不當(dāng)。在柔性的填土和剛性的結(jié)構(gòu)銜接處,兩者在強度、穩(wěn)定性方面都有差異,如果填土壓實度不足時,容易引起交界處下沉。

        5)路基填料不好。填料中混入種植土、腐殖土或者泥沼土,或者土中含有未粉碎的大塊土、凍土,都會影響路基的穩(wěn)定性和強度,導(dǎo)致路基下沉和滑動。

        3 預(yù)防高填方路基病害的技術(shù)措施

        3.1 控制填料質(zhì)量,制定合理的填筑方案

        應(yīng)選擇水穩(wěn)定性好、壓縮性小的路基填料,不但要考慮料源和經(jīng)濟性,還要考慮填料的性質(zhì)是否適宜。一般來說,礫石、石塊滲水性強,水穩(wěn)定性好,是比較好的填料種類。填料中黏土含量增多時,水穩(wěn)定性就相應(yīng)下降。當(dāng)路基填料的最弱強度CBR 不能達標(biāo)時,可以摻入石灰或者其他穩(wěn)定材料進行填筑。

        路基填筑前應(yīng)該根據(jù)地質(zhì)、工地實際情況,制定合理的填筑方案,在施工中注意檢查,發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)及時解決。 一般以20~50cm 為一層分層填筑,具體的分層厚度應(yīng)該根據(jù)壓實機械的功能確定,填一層要壓實一層,直到路基頂面為止。不同性質(zhì)的填料種類要分層填筑,不能混填,并根據(jù)車輛載荷的作用影響,安排填筑次序,一般把水穩(wěn)定性好的土填筑在路基上層,注意每層填料間的排水和斜面銜接處理。

        3.2 嚴(yán)格控制壓實過程,確保壓實度

        路基壓實施工是保證路基工程成敗的關(guān)鍵環(huán)節(jié),所以必須通過鋪筑試驗獲得相應(yīng)的技術(shù)參數(shù)來指導(dǎo)施工過程, 嚴(yán)格控制松鋪厚度,超厚時要及時調(diào)整,達不到最佳含水率時,過濕要晾干,過干則要通過計算控制灑水量均勻撒濕。壓實直線段時,要按照“先邊后中”操作,形成路拱橫坡,壓實曲線段時,要“先內(nèi)后外”以利形成超高橫坡。壓實過程中要按照“先慢后快”、“先輕后重”、“輪跡重疊”組織壓實,確保壓實質(zhì)量,及時檢查,不合格及時補救或返工。

        3.3 臺背、溝壕和邊角的壓實方法

        橋臺背的填筑方法:橋臺背的路堤填筑,應(yīng)該水平分層填料壓實,不能用松軟土壤一次鋪到頂部,以避免橋臺承受過大的土壓力,并保證壓實標(biāo)準(zhǔn),避免沉降出現(xiàn)橋頭跳車現(xiàn)象或造成對橋臺的損壞。

        溝壕的填筑方法:地下管線埋設(shè)后的溝壕覆土,不應(yīng)該一次回填,應(yīng)分層夯實,并不能在積水情況下填土,如果溝壕具有板樁支撐,也要待填土沉實后拔除。

        涵管處的填筑方法:應(yīng)該在涵管兩側(cè)平行分層填筑,不但要保證填土夯實,還要保證涵管不受到損壞,因此,填土初期要輕擊,到管頂60cm 后再壓實。

        4 治理高填方路基病害的基本方法

        治理高填方路基病害的方法有多種,在工程中,應(yīng)該根據(jù)路基下沉受損的原因、面積大小、深度及填料情況進行具體分析,選擇最合理,最經(jīng)濟的處理方法。

        1)換填土法。因為填土土質(zhì)不合要求,路基下沉但是面積不大時,可以采取此法,是將原路基出現(xiàn)病害的部分土挖除,換填符合要求的土。

        2)固化劑法。如果路基填料收到限制,且填料所需數(shù)量不大時,可以在原填料中摻入固化劑進行處理。路用固化劑一般分固態(tài)和液態(tài)兩類,主要由石灰、石膏、水泥、聚丙烯酰胺等高聚合物組成。

        3)粉噴樁法。 當(dāng)路基下沉病害在10cm 以內(nèi)時,可以通過專門的機械將分體固化劑噴在地基深處,并與軟土強制攪拌,利用固化劑和軟土間發(fā)生的反應(yīng)形成強度和剛度較大的樁體,同時改善樁體周圍的土體,樁體與周圍的土體形成復(fù)合地基,來承擔(dān)外力載荷。

        4)灌漿法。 如果路基下沉面積較大,深度較深時,可以用此法。 它是利用液壓、氣壓或者電化學(xué)原理,通過注漿管把漿液注入地層中,漿液填充進土壤和巖石的縫隙中,將原來松散的土壤和裂縫膠合成一個整體,形成一個強度大、防水性高、穩(wěn)定性高的結(jié)合體。

        5 結(jié)語

        高填方路基的病害嚴(yán)重影響到路基的穩(wěn)定性和耐久性,設(shè)計和施工單位必須要重視高填方路基的每個工程環(huán)節(jié), 以預(yù)防為主要措施,消除路基病害,保證公路的“長治久安”。

        [1]王九仙.填石路基有關(guān)問題淺析[J].科技情報開發(fā)與經(jīng)濟,2006(15).

        [2]王雪梅.填石路基施工質(zhì)量檢測方法研究[J].科技信息,2009(13).

        [3]劉昭軍.淺談填方路基施工技術(shù)措施[J].東方企業(yè)文化,2012(14).

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