李城
(廣西路橋工程集團有限公司 廣西南寧 530001)
路基路面是道路工程重要組成部分,其質(zhì)量狀況在很大程度上決定了道路能夠正常使用。然而,在荷載、溫度等因素的持續(xù)作用下,路基路面難免產(chǎn)生一些病害,這些病害輕則影響路基路面正常使用,嚴重時將引發(fā)安全事故,造成傷亡與經(jīng)濟損失。因此,研究有效的路基路面治理對策是具有重要現(xiàn)實意義的,必須引起相關(guān)人員的高度重視。
在冰凍地區(qū),當春融時,道路路基的實際含水率增加,強度大幅降低,受行車作用后,路基將產(chǎn)生一系列病害,如軟彈和冒出泥漿,導致路面破裂。路基翻漿主要經(jīng)過以下過程:秋季時路基聚水,冬季時聚集的水凍結(jié),到春融時凍結(jié)的水融化,導致路基的含水量大幅增加,使自身強度降低,此時在受到反復的行車作用后,就會產(chǎn)生翻漿。另外,在非冰凍地區(qū)的雨季,若路面的密水性相對較差,將使路面上的水下滲至路基,同樣會使路基的實際含水量增加,導致強度降低,引起翻漿。
翻漿的產(chǎn)生主要和以下因素有關(guān):水(地上和地下水及汽化水)、路面施工、交通量、土質(zhì)、溫度與人為因素。
對于路基翻漿病害,可采用以下治理對策:對于冰凍地區(qū)春融產(chǎn)生的翻漿,首先將翻漿段挖除,然后回填片石或砂礫,再鋪設(shè)一層土工膜,最后對路基和路面進行鋪筑。該方法操作簡單、效果顯著,在二級及以下公路中經(jīng)常使用,對于一級公路與高速公路,也可在不影響正常行車的基礎(chǔ)上,采用這一方法。對于非冰凍地區(qū)因滲水造成的翻漿,首先將翻漿段挖除,然后布置石灰擠密樁,再填筑無機結(jié)合料,最后對路基和路面進行鋪筑[1]。
路基沉降是指路基和與之相連的路面產(chǎn)生近似垂直方向的下沉。路基沉降產(chǎn)生原因包括:水損壞、路堤的碾壓不密實,尤其是對填挖交界部位的處理不到位、濕軟段沒有得到徹底處理,在施工完成后產(chǎn)生明顯沉降、構(gòu)造物邊側(cè)填土由于對剛?cè)徇^渡段進行的處理不當導致沉降;V型或U型溝的填方由于坡積層在土石界面上發(fā)生滑移導致路基整體滑移和發(fā)生沉陷。
對于路基沉降病害,當是在施工中產(chǎn)生的時,立即進行返修;當沉降量不大時,可采取補強措施進行處理,最常用的就是復合地基,如干拌碎石樁、干拌水泥碎石樁和灰土擠密樁;針對V型或U型溝的填方段路基沉陷,首先開挖盲溝等排水設(shè)施進行排水,然后將濕軟的填料開挖干凈,再回填滿足要求的新填料。此外,還可采用注漿法或旋噴樁方法來處理沉陷。
滑坡指的是較為陡峭的斜坡表面巖土體由于受到人為因素持續(xù)影響而產(chǎn)生滑動。路基滑坡影響因素包括底層巖性、地質(zhì)構(gòu)造、水體作用與開挖施工[2]。
對于路基滑坡病害,可采用以下對策來治理:
1.3.1 抗滑樁
抗滑樁和普通樁基相似,但它主要承受水平方向上的荷載,在當前的路基邊坡工程當中,以鋼筋混凝土抗滑樁比較常用。在抗滑樁設(shè)計過程中,應(yīng)注意下列要求:抗滑樁所能提供的有效阻滑力應(yīng)確保滑坡體保持穩(wěn)定;抗滑樁自身應(yīng)保持穩(wěn)定且有較高的強度;抗滑樁周圍地基實際抗力與滑體產(chǎn)生的變形應(yīng)處于允許范圍之內(nèi);抗滑樁實際埋設(shè)深度、有效錨固深度、間隔距離等應(yīng)合理恰當且安全可靠[3]。
1.3.2 減輕或避免水對路基邊坡造成的影響及危害
水是引起滑坡病害并使其發(fā)展的主要因素,對滑坡病害進行治理的關(guān)鍵就是治水。常用方法為填水、截水與排水。
1.3.3 削方和填土反壓
削方能有效減載,在上重下輕的情況下十分適用,而填土反壓則正好相反。但無論是削方還是填土,都能對邊坡自身穩(wěn)定性予以有效改善,增加其安全系數(shù)。
1.3.4 生態(tài)防護措施
即通過植草與種植根系較為發(fā)達的灌、喬木來有效固結(jié)邊坡上的土體,避免降水對邊坡造成沖刷。在必要的情況下,還可在生態(tài)防護措施基礎(chǔ)上,引入一些工程措施,如框架錨索等[4]。
裂縫是路面最常見的病害類型,包括橫向與縱向裂縫、塊狀裂縫和龜裂等。裂縫的產(chǎn)生原因為:受行車荷載作用后,路面產(chǎn)生具有破壞性的開裂,這一裂縫屬于荷載性裂縫;受溫度變化因素影響而產(chǎn)生的裂縫,即溫度裂縫,這一裂縫屬于非荷載性裂縫。此外,基層產(chǎn)生裂縫也會引起面層開裂,此時面層上的裂縫即為反射裂縫。
路面使用時,由于受到荷載作用和環(huán)境因素影響而不斷損壞,裂縫是路面上產(chǎn)生最早也是最為常見的一種病害,必須引起相關(guān)人員的高度重視。就目前而言,常用裂縫治理對策有封縫、灌縫與貼縫,其中,以灌縫最為常用。實踐表明,灌縫能改善路面使用狀況。貼縫適合在基層與橫斷面狀況良好的條件下使用;而封縫適合由于瀝青老化而產(chǎn)生的開裂與透水比較嚴重的部分。這兩種方法使用周期相對較短,不超過2-3年,且費用很高,施工難度大。
坑槽指的是受行車作用以后,路面中的骨料發(fā)生局部脫落,在路面上產(chǎn)生大小不等的坑洼??硬郛a(chǎn)生原因包括:面層透水、路基強度較低或由于存在輕微病害未能得到及時有效的修復、車上滴落的油對瀝青路面造成侵蝕、面層和基層間產(chǎn)生隔離層或干擾層[5]。
對于坑槽這一病害,最常用的治理方法為修補,其基本要求為:遵循圓洞方補和斜洞正補的基本原則;實際修補面積應(yīng)比坑槽面積略大;修補處輪廓線需要和路面的中心線保持平行或垂直。具體修補方法根據(jù)材料與環(huán)境要求選擇,主要有以下三種:冷料冷補、熱料熱補與熱料冷補。不同方法有不同特點,適應(yīng)條件也有所不同,施工中應(yīng)根據(jù)具體情況來選擇適宜的方法。首先,對病害范圍進行調(diào)查和認證,然后進行劃線與開槽,將槽內(nèi)的雜物清掃干凈后,均勻涂抹一層粘結(jié)瀝青,再攤鋪混合料,最后將其碾壓密實,修整平齊。
車轍指的是車輛通過后在路面上留下的凹槽,屬于永久變形,基本上無法恢復。路面車轍可以分成以下幾個類型:失穩(wěn)型、結(jié)構(gòu)型、壓密型與磨耗型,其中,以失穩(wěn)型和結(jié)構(gòu)型比較常見,同時近幾年壓密型也越來越多。車轍產(chǎn)生原因包括內(nèi)部和外部因素,其中,外部因素有溫度、荷載,而內(nèi)部因素為原材料、級配與施工[6]。
對于車轍這一病害,需在確定車轍產(chǎn)生機理的前提下,以實際的嚴重程度為依據(jù)確定有效的治理對策。當車轍深度在1cm左右時,可使用下列兩種方法來處理:①就地熱再生;②在對路面進行銑刨拉毛以后,通過薄層罩面或者是稀漿封層來處理,值得一提的是,這兩種方法還屬于預防性養(yǎng)護措施,對預防路面發(fā)生其它類型的病害也有顯著的作用;當車轍較為嚴重時,應(yīng)通過銑刨重鋪來處理。在處理的過程中,先對舊路表面進行處理,處理的深度根據(jù)車轍深度確定,當車轍深度已經(jīng)超過上面層厚度時,需要銑刨至中面層,同樣,當車轍深度已經(jīng)超過中面層厚度時,需要銑刨至下面層,完成銑刨處理后,重新對結(jié)構(gòu)層進行鋪筑。
綜上所述,在道路工程施工或使用過程中,其路基、路面可能產(chǎn)生一些病害,這些病害的存在,不僅影響后續(xù)施工或正常使用,而且還會不斷惡化、發(fā)展,造成更嚴重的損壞。因此,必須根據(jù)病害的類型和嚴重程度,盡可能早的使用有效對策進行治理,使路基、路面始終處在良好狀態(tài)。