摘 要:本文分析了影響公路路基穩定性的自然和人為因素,在其基礎上提出了保證路基穩定性的措施,供公路路基設計、施工、養護等方面予以參考。
關鍵詞:路基 穩定 保證
中圖分類號:U416文獻標識碼:A文章編號:1674-098X(2012)07(b)-0128-01
路基是按照路線位置和一定技術要求修筑的帶狀構造物,它承受由路面傳遞下來的行車荷載,并承受自然因素的作用。路基是路面的支撐,路基質量的好壞對路面工程質量影響很大,關系到公路的正常使用。實踐證明,沒有堅固穩定的路基,就沒有穩固的路面,就不能實現公路運輸的快速、經濟、安全和舒適。因此,公路的路基應具有足夠的強度和穩定性,這樣才能保證公路的正常使用。
1 影響路基穩定性的因素
1.1 自然因素
(1)地理條件。公路沿線的地形、地貌和海拔高度不僅影響路線的選定和線形設計,也影響到路基設計。平原、丘陵和山嶺各地區地勢不同,路基的水溫情況也不同。平原地區地勢平坦,排水困難,地面水容易積聚,地下水水位較高,會影響路基的強度和穩定性;在山嶺重丘區,地勢陡峻,地基穩定性也受到很大影響。
(2)地質條件。公路沿線的地質條件,如巖石的種類、成因、節理、風化程度和裂隙情況,巖層走向、土壤類別、傾向、傾角、層理和巖層厚度,有無軟弱夾層或遇水軟化的夾層,以及有無斷層或其他特殊的地質現象(如巖溶、泥石流等),都對路基穩定性有一定的影響。
(3)氣候條件。氣候條件如降水、溫度、冰凍深度、日照、蒸發量等,都影響公路沿線地面水和地下水的狀況,并影響路基的水溫情況。不同的氣候條件,使路基的強度和穩定性的變化規律具有各自不同的特點。隨氣候的季節性變化,影響路基水溫情況發生季節性的周期變化。在山嶺區,氣候的日變化劇烈,溫濕度變化幅度大,風化作用強烈。
(4)水文與水文地質條件。水文條件如公路沿線地表水的排泄條件,河流洪水位、常水位,有無地表積水和積水期的長短,河岸的沖刷和淤積情況等。水文地質條件如地下水位,地下水移動的規律,有無層間水、裂隙水、泉水等。所有這些地面水和地下水,都會影響路基的穩定性,如處理不當,常會引起路基各種病害。
1.2 人為因素
(1)行車荷載的作用。行車荷載的大小、重復作用次數、作用方式的不同,對路基穩定性有不同的影響。
(2)路基設計。路基斷面形式、組成及各部分尺寸對路基穩定性具有先天的影響。如邊坡過陡、防護支擋考慮不周等。
(3)施工及養護。路基填料選用不當、壓實未達到規范要求、質量控制不嚴等等,都會對路基穩定性產生決定性影響;養護則對路基穩定性具有后天影響。
2 保證路基穩定性的措施
2.1 正確設計路基橫斷面
路基橫斷面結構型式的設計要與公路等級、當地自然條件等相適應。對于一般路基可套用標準橫斷面圖,對于高填方和深挖方等特殊路基應進行個別設計和驗算。在設計時尤其應注意路基高度的確定和邊坡坡度的選用,并正確確定橫斷面的具體組成。
2.2 選用工程性質良好的土填筑路基
由于公路沿線土石的性質和狀態不同,故路基的穩定性亦有很大的差異。為保證路堤的強度和穩定性,需盡可能選擇當地穩定性良好并具有一定強度的土石作填料。最穩定的填料主要有石質土和工業礦渣。前者有漂石土、卵石土、礫石土、中粗砂等,后者有鋼渣、建筑廢料等。一般土和工業廢料,如粉土質砂、砂和粘土組成的混合土、粉煤灰等,經壓實后能獲得足夠的強度和穩定性,也是較好的填料。路基填筑不宜選用粉質土、含砂高液限粘土、高液限粘土。必須使用時,須作含水量的調節(灑水或翻曬)或摻外加劑改良處理(如利用石灰、水泥、工業廢料或其它材料作穩定劑對土的性質改良)。
2.3 適當提高路基高度,保證要求的最小填土高度
路基最小填土高度是指為保證路基穩定,根據土質、氣候和水文地質條件,所規定的路肩邊緣距原地面的最小高度。適當提高路基高度可防止水分從側面滲入或從地下水位上升進入路基工作區范圍。降低地面水和地下水對路基工作區影響程度,以保證路基工作區處于干燥或中濕狀態。
2.4 采取正確的填筑方法,充分壓實土基,保證達到規定的壓實度
路基填筑的方法有很多,但必須按規范要求分層填筑,分層壓實,并必須保證路基的壓實度。路基的壓實是保證路基強度和穩定性的根本措施之一,通過壓實工作增加了土體單位體積內固體顆粒的數量,減少孔隙率,使土的強度大大增加,土基的塑性變形明顯減少,土的透水性降低,毛細水上升高度減少,從而提高土基的強度和穩定性。
2.5 正確的進行地面和地下排水設計
水是造成路基及其沿線構造物病害的主要原因。地面水或地下水浸入路基中,會使土基過濕而降低強度,在荷載作用下遭到破壞,因此應采取措施匯集、排除地表或地下水,使路基始終處于干燥、堅實和穩定狀態。
2.6 設置隔離層、防凍層,以隔絕毛細水上升,減輕土基凍脹
在地下水位較高或冰凍較深地區,為減小毛細水上升高度防止影響路基強度以及減少冰凍翻漿現象,應設置具有蓄水、排水、隔墊、防凍功能的隔離層或防凍層,這類材料常用的有透水性材料,如砂礫、爐渣、礫石等和整體性材料,如石灰土、爐渣等。
2.7 采取加固與防護措施
由于路基是在天然地面上填筑或挖去一部分而建成的,路基修建后,改變了原地層的天然平衡狀態,當地質不良時,修建路基可能加劇原地面的不平衡狀態,在自然因素及行車荷載作用下,路基可能產生各種變形和破壞,因此應采取邊坡加固、修筑擋土結構、土體加筋等防護措施,對各類土、石邊坡及軟地基予以必要的防護與加固,以提高其整體穩定性。
2.8 加強養護管理
路基強度的降低及穩定性的破壞是受各種因素影響的共同結果,這些因素對路基的影響是逐漸的,而不是突然造成的。這就要我們在公路的使用過程中要加強道路巡查,及時發現問題并予以解決,做到防微杜漸,通過加強養護管理,保證路基的整體穩定性,延長公路使用壽命。
3 結語
(1)由于影響路基穩定性的因素較多,我們必須在工程設計時,正確設計路基橫斷面;保證路基最小填土高度;設計完善的防排水系統;必要時設置隔離層等。在施工中選用性質良好的路基填料;采用正確的施工方法;加強施工過程質量控制,確保路基壓實標準。建成后,要加強養護管理,做到及時發現及時處理。
(2)總體來說,以上各種措施的目的都是為了限制水分侵入路基,或者使已侵入路基水分迅速排除。保持路基始終處于干燥狀態,才能確證路基的整體強度與穩定性。
參考文獻
[1] 公路路基施工技術規范.人民交通出版社,2006,8.
[2] 高速公路路基設計與施工.人民交通出版社,1998,8.