李光富
(昭陽區(qū)地方公路管理段,云南 昭通 657000)
農(nóng)村公路因技術(shù)等級較低,加之設(shè)計與施工要求不嚴(yán)格,其路基容易產(chǎn)生一些病害,輕則影響公路的正常使用,嚴(yán)重時將威脅到通行安全。為保證村民安全、高效出行,使農(nóng)村公路發(fā)揮促進農(nóng)村地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展的作用,需要對其路基病害的防治引起高度重視,針對填方路基與路塹,在明確病害類型及成因的基礎(chǔ)上,探討有效的防治措施。
農(nóng)村公路填方路基常見病害包括:沉降、坡面滑溜、局部滑塌、滑坡(高邊坡)等。為避免填方路基產(chǎn)生變形和破壞,使路基保持良好穩(wěn)定,在設(shè)計中除了要滿足各項規(guī)定,還要結(jié)合土體性質(zhì)及所在地區(qū)的地質(zhì)條件,按照實際情況進行處理[1]。
(1)當(dāng)路基填土的直立性相對較好時,可適當(dāng)增加填方邊坡高度。當(dāng)填高在30m 以內(nèi)時,可結(jié)合基底實際承載力優(yōu)先考慮折線形與階梯形的邊坡;當(dāng)填高較小時,建議一坡到頂。對于邊坡的坡度,需通過綜合考慮填料性質(zhì)及坡高等因素確定。為了使整個填方路基中的土體均能達到要求的壓實度,在填筑過程中路基兩側(cè)都要有一定富余,在填筑到設(shè)計要求的標(biāo)高后,還應(yīng)做好整平等工作,同時防止受到地面水連續(xù)沖刷。
(2)對于存在濕陷性特點的土體,必須對排水引起足夠的重視。填方路基會使原地面被分為兩半,使原地表徑流發(fā)生變化,若處理不當(dāng),將使填方路基坡腳受到嚴(yán)重沖刷。因此,若填方路基兩側(cè)有很大的匯水面積,則建議在坡腳位置增設(shè)合理的排水設(shè)施。另外,施工中也需要設(shè)立排水設(shè)施,以避免給路基填筑造成影響[2]。
(3)當(dāng)農(nóng)村公路處在黃土地區(qū)時,按照因地制宜的原則,其路基填料可選擇黃土。黃土有新老之分,新黃土中有很多砂粒,是良好的路堤填料,但老黃土由于含有很多細顆粒,其透水性很差,所以不可在路床填筑中使用。當(dāng)路堤采用不同種類的填料進行填筑時,則必須在施工中做好分層,填筑與碾壓都必須分層進行,在沒有特殊要求的情況下,將透水性相對較差的土填筑在下層,而透水性較好的應(yīng)填筑在上層[3]。
(4)路堤填筑開始前,先清理路基施工范圍內(nèi)存在的障礙物與植被,并進行15cm 深以上的清表。清表時產(chǎn)生的土方可在邊坡中利用,以促進護坡植物生長。很多地區(qū)都分布有大量坑穴,若填筑范圍存在坑穴,且施工中未有效處理,將導(dǎo)致路堤產(chǎn)生較大沉陷。因此,在路堤填筑施工前,應(yīng)做好坑穴檢查與填補,并在填補完成后進行必要的補壓。當(dāng)檢查發(fā)現(xiàn)路堤的基底存在軟弱層時,應(yīng)采取有效措施在填筑前處理,如采用合格的土體進行換填等,以提高基底強度與承載力,避免路基由于基底的問題產(chǎn)生病害。
(5)為避免填土發(fā)生濕陷,必須加強路基碾壓,通過加強碾壓,除了能減小路堤土體孔隙率,還能減弱毛細水上升,防止水對土體造成溶蝕。在碾壓施工中必須對土體的含水量進行嚴(yán)格控制,在路堤填筑時需通過標(biāo)準(zhǔn)擊實試驗來確定最佳含水量,并保證填筑施工時實際含水量不超過最佳含水量-3%~+1%。此外,在施工中還需要根據(jù)最大干密度做好質(zhì)量控制。
坡面剝落在農(nóng)村公路中屬于一種常見邊坡變形現(xiàn)象,盡管不會引起整個坡體發(fā)生變形,但會對邊溝造成很大危害,或?qū)е缕渌愋偷钠茐?,增大處理難度。如按照具體形態(tài),可將坡面剝落病害分成下列四種:魚鱗狀、片狀、層狀與混合狀。
坡面沖刷一旦發(fā)生將造成水土流失現(xiàn)象,經(jīng)過一段時間的沖刷,還會在坡面上形成沖溝或沖洞,導(dǎo)致坡肩由于沖刷產(chǎn)生坍塌,坡面由于沖刷產(chǎn)生串溝和跌水,坡腳由于沖刷而被掏空等。坡面沖刷和很多因素有關(guān),如土層類型、巖性條件、區(qū)域地貌和水文。當(dāng)土體較為松散時,往往抗沖刷能力較差,但如果坡面可以形成硬殼,則即便坡度很陡,也能起到一定程度的抑制沖刷作用,然而,若邊坡處于徑流較為集中的部位,則很容易產(chǎn)生沖溝。對于結(jié)構(gòu)相對密實的邊坡,當(dāng)所受水流較為均勻時,會在埋藏位置產(chǎn)生若干細溝,坡面大多表現(xiàn)為顯著條帶,受到集中水流持續(xù)沖刷時,因埋藏位置的土層底部存在鈣質(zhì)結(jié)核,有很大的密度,所以可提供很強抗沖刷力,進而在小沖溝內(nèi)產(chǎn)生跌水。
經(jīng)調(diào)查可知,在土質(zhì)相對松散,但結(jié)構(gòu)層次清晰的邊坡中,降雨量激增后,必然產(chǎn)生坡面沖刷現(xiàn)象;若邊坡頂部存在傾向于公路路線方向的斜坡,則有可能產(chǎn)生低洼地,使匯水面積增加,引起嚴(yán)重的沖刷現(xiàn)象。坡面的坡度大小也會影響到坡面沖刷,比如,如果邊坡的坡度小于1∶0.75,則沖刷程度最強,而如果坡度小于1∶1,則沖刷程度將明顯減弱。除坡面坡度外,邊坡形式也會影響坡面沖刷,以臺階式邊坡為例,如果其上邊溝堵塞,將導(dǎo)致上部水流對下部造成嚴(yán)重沖刷?;诖耍诠こ探ㄔO(shè)中,為避免坡面沖刷,需在保證邊坡整體穩(wěn)定性的前提下,盡量選擇相對較陡的坡度,同時加強邊坡頂部排水與邊坡表面防護。
坡體崩坍是指邊坡土體在節(jié)理面上發(fā)生倒坍與下錯,是斜坡的一種典型地質(zhì)現(xiàn)象,由自然與人為因素共同作用引發(fā),但地質(zhì)條件是其發(fā)生的基本要素。經(jīng)調(diào)查可知,以下情況相對容易產(chǎn)生該破壞:①斜坡坡度為55~75°,或有懸石及凹坎存在;②坡體土層節(jié)理較發(fā)育,且邊坡陡峭,有顯著的浸潤及沖蝕等作用;③土層中夾雜的砂層發(fā)生嚴(yán)重剝蝕,坡體下部產(chǎn)生變形,對坡腳造成嚴(yán)重沖刷;④有垂直、構(gòu)造及風(fēng)化節(jié)理存在,邊坡表面一旦直接暴露,各節(jié)理將很容易張開,受外界因素直接影響與擾動;⑤如果坡體的節(jié)理面傾向于公路的路線方向,則有可能產(chǎn)生順層崩坍。對于坡腳坍塌,主要產(chǎn)生于濕陷性黃土,由于這種結(jié)構(gòu)的坡體較為松散,且坡腳十分軟弱,所以在受到水體沖刷及浸泡后,極易導(dǎo)致坡腳出現(xiàn)坍塌。坡體崩坍可能引起滑坡和大規(guī)模坍塌現(xiàn)象,給公路的安全使用造成極大威脅。
(1)在農(nóng)村公路工程選線之前必須開展詳細的實地勘察,當(dāng)發(fā)現(xiàn)有危害性相對較大或穩(wěn)定性較差的山體時,首先要考慮避讓,特別是在容易產(chǎn)生滑坡的段落;若危害性不大,或無法避讓,則要采取有效的防護措施。
(2)水會對路基邊坡自身穩(wěn)定性與變形及其發(fā)展造成很大影響,對此應(yīng)在工程設(shè)計過程中切實加強排水設(shè)計,盡快排除對路基及其邊坡有危害的水體,嚴(yán)格遵循“近接遠送”的基本原則,對形成的排水設(shè)施進行必要的加固處理,做好日常檢查及維護,防止沖刷浸潤及掏空。
(3)對于穩(wěn)定性較差的山體,可通過適當(dāng)?shù)乃⒎絹肀WC邊坡整體穩(wěn)定性??赏ㄟ^擋土墻的設(shè)置來提高邊坡整體穩(wěn)定性;當(dāng)存在滑坡體時,首先建議考慮刷方方案,必要時可采用設(shè)置抗滑樁的方法;而對于有崩塌風(fēng)險的部位,應(yīng)設(shè)置可靠的支撐結(jié)構(gòu),防止對路基造成危害。
(4)保證設(shè)計和施工的合理性是使路基邊坡始終保持穩(wěn)定的關(guān)鍵。無論是邊坡形式、坡度、高度,還是排水是否設(shè)置平臺,都和邊坡破壞存在一定關(guān)系,對此要結(jié)合具體情況確保邊坡設(shè)計和真實情況盡可能相符。另外,施工方法也會影響到邊坡的穩(wěn)定性,比如常用的爆破方法會使山體失穩(wěn),進而影響邊坡及路基的穩(wěn)定性。
(5)加強邊坡表面的防護,對于新建公路,可通過鋪設(shè)草皮或種植植被來減輕雨水沖刷;在容易產(chǎn)生沖刷現(xiàn)象的部位,可使用三合土進行坡面加固。
(6)在加強養(yǎng)護管理力度的同時做好雨季巡檢,始終堅持預(yù)防為主的思路,選擇適當(dāng)時機開展徹底檢修。在雨季,需嚴(yán)格執(zhí)行三巡制,即在降雨前、降雨中和降雨后分別進行巡檢,以免產(chǎn)生坍方等病害。除此之外,對路基邊坡實際使用狀況建立專門的資料檔案,并通過相關(guān)分析確定何種因素的實際影響程度最大,進而為后續(xù)的設(shè)計與施工及養(yǎng)護工作提供參考指導(dǎo)。
綜上所述,農(nóng)村公路中不論填方路基還是路塹都有可能出現(xiàn)一些病害,其中路塹病害的表現(xiàn)形式以邊坡破壞為主,對此本文提出了路基病害防治方法,以保證農(nóng)村公路路基的穩(wěn)定性與安全性,可為相關(guān)人員提供參考。