劉建民
(甘南縣公路事業(yè)發(fā)展中心,黑龍江 甘南 162100)
巖溶對(duì)公路施工會(huì)帶來較大的施工難度和很多的危害。巖溶對(duì)于路基的影響主要有:溶洞頂板坍塌引起的路基下沉與破壞,巖溶地面的坍塌對(duì)路基穩(wěn)定性的破壞,反復(fù)泉及間歇泉浸泡路基基底引起路基沉陷、坍塌、翻漿,突然性的地下涌水沖壞路基等。巖溶對(duì)于橋梁工程的危害主要有:影響墩柱穩(wěn)定性,在柱基混凝土灌注的時(shí)候引起跑漿、漏漿,頂板斷裂造成橋梁失穩(wěn)等。
山體巖層較破碎,局部地區(qū)植被不良,對(duì)水土保持的力度不夠,公路施工時(shí)對(duì)路基邊坡會(huì)產(chǎn)生較大的擾動(dòng),加之每年的雨季較長、雨量集中,長時(shí)間的浸泡使得路基邊坡山體土石層吸水后粘結(jié)力降低,嚴(yán)重者則會(huì)喪失穩(wěn)定性,形成塌落、滑坡或者泥石流,沖毀路基或堵塞公路。
(1)沿河公路易遭洪水侵蝕沖毀。山區(qū)公路由于受地形限制,不少公路尤其是低等級(jí)公路沿河而行,雨季來臨河水暴漲、山洪暴發(fā)等,路基常因洪水的沖刷而遭破壞。
(2)橋涵過水位置變遷或孔徑設(shè)計(jì)不當(dāng)引起水毀。原橋涵過水位置發(fā)生位移,或原橋涵設(shè)計(jì)孔徑不適應(yīng)現(xiàn)水位水量,致使河水沖毀路基或使涵洞堵塞、淤死涵洞,造成洪水漫溢路面等。
(3)路基設(shè)計(jì)標(biāo)高不足。山區(qū)溪流由于坡陡彎急,河水下泄時(shí)挾帶泥沙情況嚴(yán)重,造成下游河床逐年抬高,如果沿河路基設(shè)計(jì)標(biāo)高考慮不充分,就容易使河流沖蝕路基,浸溢路面。
(4)公路緊靠山邊,暴雨從山坡匯流直接沖毀公路。山區(qū)公路路基大多緊靠山邊,邊坡防護(hù)處理不當(dāng),防護(hù)設(shè)施不完善,一遭暴雨,雨水從山坡匯流挾帶泥沙直接沖到路面,造成路面被毀。
土質(zhì)多位粘土,含水量過高形成的軟土路基也比較多,軟土路基包括飽水的軟弱粘土和淤泥,在軟土地基上進(jìn)行公路建設(shè)時(shí)如果路基處理不好,容易產(chǎn)生路堤失穩(wěn)及沉降過大等問題。
山區(qū)公路路基施工時(shí),破壞了山體原來的整體穩(wěn)定性,因此公路建成后,不穩(wěn)定的碎石經(jīng)?;湎聛?,尤其雨后、春融期更甚,造成公路邊溝淤塞,路面破損,甚至對(duì)行人和車輛構(gòu)成威脅
(1)加強(qiáng)疏導(dǎo)排水:在公路建設(shè)中,雨水疏導(dǎo)的處理方法包括設(shè)計(jì)專門水渠直接排到地下,在底基層加設(shè)排水系統(tǒng)等。設(shè)置專門的引水渠道,將暴雨形成的地表徑流引到落(消)水洞中。
(2)特殊基礎(chǔ):對(duì)于橋梁工程采取樁基處理直達(dá)基巖層等是最為常用的處理巖溶病害的方法。
(3)土工格柵及土工合成材料:在公路建設(shè)中,用土工合成材料防治沉陷或塌陷比混凝土蓋板有顯著的優(yōu)勢(shì),土工合成材料能增加土體的抗拉強(qiáng)度,提高土體的整體穩(wěn)定性,緩解因路基施工對(duì)溶洞的干擾,從而能有效減少巖溶病害的發(fā)生。
滑坡產(chǎn)生的防治三要素排水、減載(力學(xué)平衡)、改變滑帶土性質(zhì)。
排水:地表水或地下水滲入滑體并濕潤滑面,會(huì)促使滑坡的產(chǎn)生。一般土體中的滑坡及巖石中的順層滑坡,往往都是由于水的潤滑作用而產(chǎn)生的,因此路線通過滑坡地段時(shí),應(yīng)對(duì)地表水、地下水的情況做好充分調(diào)查,并及時(shí)處理。對(duì)于滑坡體以外的地表水,應(yīng)予以攔截或引離,滑坡體以上的地表水要設(shè)置截水溝并采取防滲措施,盡快疏導(dǎo)匯集引出,以防止?jié)B入滑坡體內(nèi)。對(duì)于滑坡體以內(nèi)的地下水,多采用滲溝、盲洞、平孔以排除滑坡體內(nèi)部滯留、存積的地下水。
減載(力學(xué)平衡):為了增強(qiáng)滑坡的穩(wěn)定性,可在滑體的上部采取減輕壓重的方法,以達(dá)到力學(xué)平衡,避免滑體出現(xiàn)滑動(dòng)。一般情況下,減重只能減小滑體的下滑力,而不能從根本上解決滑體下滑和位移問題,所以這種方法應(yīng)當(dāng)與其他整治措施配合使用。對(duì)于尚未下滑的滑體,可根據(jù)情況采用抗滑土剁、抗滑片石剁、抗滑擋土墻、抗滑樁、錨桿等支擋工程。對(duì)于比較穩(wěn)定的滑體,可采用漿砌片石防護(hù)、種植草皮護(hù)面、鋼筋網(wǎng)防護(hù)、三維土工網(wǎng)墊草皮防護(hù)、預(yù)應(yīng)力錨索框架等坡面防護(hù)措施。
改變滑帶土性質(zhì):對(duì)于軟硬巖石互層所組成的高邊坡路段,對(duì)邊坡面上容易分化崩塌的軟弱巖層,可采用噴射混凝土、瀝青涂層、水泥砂漿或漿砌片石等加以護(hù)面;對(duì)高邊坡上的巖層裂隙應(yīng)用水泥砂漿填實(shí),以防止裂縫機(jī)械擴(kuò)大和張開。
公路水毀應(yīng)以預(yù)防為主,防患于未然,主要從設(shè)計(jì)及施工兩個(gè)方面入手。
設(shè)計(jì)上:在勘測設(shè)計(jì)工作中,把水力問題處治好,公路建筑物的大部分水毀問題就可以得到解決。山區(qū)公路水毀型病害一般是沿河公路產(chǎn)生的居多。一般處理方法是:修筑丁字壩、挑壩,將洪水挑離公路,改變洪水前進(jìn)方向;或修筑漿砌護(hù)坡、鉛絲籠護(hù)坡腳等構(gòu)造物,加強(qiáng)路基本身的防御能力;在橋涵易淤位置,加設(shè)過水路面,防止路面浸水影響路基穩(wěn)定,同時(shí)利于人工及時(shí)清理淤砂,保證公路暢通。
施工上:加強(qiáng)施工質(zhì)量控制,確保放水毀設(shè)施發(fā)揮作用。
軟土地基具有地基承載力低、路基的沉降和差異沉降較大路基沉降歷時(shí)長特點(diǎn)。
針對(duì)這種特點(diǎn)我們對(duì)軟土地基處理的目的主要是改善地基的工程性質(zhì),包括改善地基土的變形特性和滲透性,提高其抗剪強(qiáng)度。
軟土地基處理有許多方法,如換土法、擠壓法、排水固結(jié)法、膠結(jié)硬化法、調(diào)整路基結(jié)構(gòu)法。對(duì)于每一個(gè)工程都必須進(jìn)行綜合考慮,通過幾種可能采用的地基處理方案的比較,選擇一種技術(shù)可靠、經(jīng)濟(jì)合理、施工可行的方案,既可以用一種地基處理方法,也可以多種地基處理方法的綜合應(yīng)用。
碎落石的防止必須根據(jù)具體情況進(jìn)行綜合治理,歸納起來主要為“清、攔、固、遮、”。
清:清除危石,這是防治碎落石最直接也是最有效的方法,但是隨著時(shí)間的推移可能會(huì)產(chǎn)生新的危石,所以進(jìn)行危石清理必須經(jīng)常進(jìn)行以確保不發(fā)生危險(xiǎn)。
攔:清理危石是否徹底,直接關(guān)系著公路交通的安全,為了防治清除不徹底或者沒能及時(shí)清除在路塹頂設(shè)置攔石柵或者攔石墻也是一項(xiàng)非常實(shí)用的防治措施。
固:對(duì)于確定為危石,但是清除有困難的,可以采取水泥漿嵌縫加固。
遮:對(duì)于經(jīng)常性產(chǎn)生落石的地方且落石不是很大的情況下,清、攔都起不到很好的作用,我們可以考慮遮蓋處理,即采用GPRS柔性防護(hù)、藤蔓植物護(hù)坡等方式對(duì)其進(jìn)行防護(hù)也能祈禱很好的效果。
喀斯特山區(qū)公路施工歷來是公路施工的難點(diǎn),防治山區(qū)公路病害要依靠科學(xué)技術(shù)進(jìn)步,要不斷以新的科學(xué)技術(shù)成果、新的科學(xué)技術(shù)知識(shí)進(jìn)行工程實(shí)踐,并不斷進(jìn)行總結(jié)提高,有的還要進(jìn)行必要的模型試驗(yàn)研究,再繼續(xù)進(jìn)行工程實(shí)踐。雖然造成山區(qū)公路病害的原因是多方面的,但只要我們能從公路的設(shè)計(jì)、施工和養(yǎng)護(hù)等方面進(jìn)行預(yù)防和處治,山區(qū)公路病害將會(huì)得到有效控制。