【摘要】路基是整個道路的基礎,更是保證路面質量和穩定的關鍵。路基病害的產生不僅與地質、設計、施工等路基形成前的各個環節有關、而且也與路基形成后的養護和管理有關,要避免路基病害的產生對路面造成的早期破壞,必須從各個環節注意,采取相應的措施,提前治理和預防路基病害的產生。本文結合實際,分析了路基主要病害類型及成因,并提出了針對性的路基病害治理措施。
【關鍵詞】公路路基;路基病害;預防治理;措施
1. 路基病害類型及原因
1.1 路基變形
深填、高填、半填半挖或立交橋互通匝道填方往往會在通車一段時間后下沉。究其原因,一方面在于施工因素如壓實控制不好、分層過厚、施工措施不當以及含水量等等;另一方面在于材料因素,如最大干容重及最佳含水量有誤、材料壓縮系數過大、采用高塑性指數的粘性土等。出現此問題,會使路面變形開裂或下陷;另外隨著經濟的發展大型超重車輛以及超載車輛的增多造成現有公路等級過低無法滿足重載車輛的要求而引起的路基變形。
1.2 邊坡滑塌
邊坡滑塌是最常見的路基病害,根據邊坡土質破壞原因和規模不同可分為塌方和滑坡。塌方是由于土質邊坡向下移動造成的。主要是由水損壞和施工不當引起的。滑坡使一部分土體在重力作用下沿某一滑動面滑動。主要原因是由于不良地質條件造成的破環。巖(土)體的力學性質決定了邊坡穩定性的喪失方式,如堅硬巖石邊坡失穩以崩塌和結構面控制型失穩為主,而軟弱巖石則以應力控制型失穩為主。
1.3 路基沿坡滑動
在較陡的山坡填筑路基,由于路基底部被水浸濕,形成滑動面,坡腳又未進行支撐,在路基自重和行車荷載作用下,整個路基沿傾斜的原地面向下滑動,路基整體失去穩定。這是由于設計不合理,經驗不足,在目前公路標準規范的具體運用上存在兩個誤區;一是認為公路就是標準越高越好,在設計和建設中都刻意追求所謂高、大、全的標準;二是在執行標準時教條化,不是因地制宜運用指標,而是千方百計讓地形、地質等自然環境適合標準。由于上述兩個認識上的誤區,導致在建設過程中高填深挖路基增多,高路堤和高邊坡增多,隨之也就造成路基沿坡滑動的病害增多。
1.4 路基沉陷
軟土地基上修建的路基沉陷比較多,這是由于軟土具有含水量大、抗剪強度低、承載能力低的特性。在軟土上修建路基或橋涵構造物基礎易出現壓縮沉降、滑陷、坍塌等現象,應采取預壓方式至使沉降穩定,再調整縱斷,以滿足使用要求。造成路基沉陷有施工不當的原因,隨著各種工程活動的次數頻繁和規模擴大,對公路邊坡穩定性的影響越來越顯著,特別是各種不當的工程活動引起的邊坡、路基失穩沉陷事故經常發生。對邊坡、路基穩定性產生明顯影響的活動包括削坡、坡頂加載、地下開挖等,另外,養護不善也會造成這種現象,路面病害處理不得力或交通安全設施維護不及時,病害在車輪載荷的反復作用,向四周擴散、破碎、掉渣,形成大面積坑槽沉陷。
2. 路基治理的措施
2.1對路堤填筑前原地面進行處理。路基施工質量的好壞是路基路面工程能否經受住行車荷載、冬季、雨季、時間考驗的關鍵。要想做好路基工程,就必須扎扎實實地對路基進行填筑,做好對原地面的處理。
2.2有選擇性地使用路堤填料。路堤填料應優先采用含水量和塑性指數均符合規范的土,堅決不能使用淤泥、凍土、有機土含草皮土、沼澤土、生活垃圾和含有腐殖質的土。對于液限大于50、塑性指數大于26的土,一般不宜作為路基填土。
2.3壓實填土。路基必須嚴格按照現行《公路路基施工技術規范》的要求對路基進行施工,并通過試驗路段來確定不同機具壓實不同填料時的最佳含水率。同時,還要有相應的碾壓遍數、適宜的松鋪厚度、最佳的機械配套和有一定素質的施工隊伍來具體施工。
2.4做好軟基處理。對特殊地基,如外在荷載在土基上有可能出現過大的有害變形和強度不夠的軟土地基都應該視為軟基而認真對待,并進行必要的處理。
2.5完善排水設施。只有將影響路基穩定的地面水予以攔截并排除到路基范圍之外才能保持路基能經常處于干燥、堅固和穩定的狀態。同時,必須把影響路基穩定的地下水引導到路基范圍以外以降低水位,使全線的溝渠、管道、橋涵構成完整的排水體系。
2.6采取減重措施。當出現滑動面不深、滑體呈上陡下緩狀、滑坡范圍外有一定的山坡且滑坡不可能向上發展時,可以在滑坡上部減重,以減弱滑坡的下滑力,這是一種經濟實惠、操作簡單的防治措施。減重的土體堆在坡腳能增加坡腳的抗滑力,效果更好。
3. 路基沉陷治理措施
3.1 換填砂礫或灰土
砂礫及灰土具有水穩性好,易壓實,壓實后沉降量小等特點。因此,用其作為橋涵臺背填料可以起到過渡作用,使橋涵沉陷與路基沉陷呈現連續性,從而可以避免橋頭跳車病害的發生。
3.2 高強度塑料土工格柵
高強度塑料土工格柵是一種新型土工材料,它具有強度高,尺寸穩定性好、耐腐蝕、適應溫度范圍廣、優異的老化性能、重量輕、搬運方便,易于安裝等特點。由于其所具有的以上特點,在公路路基填筑過程中將其填筑于路基之內,可以起到防止軟土地基的不均勻沉降作用,使路基在沉陷過程中起到連續過渡的效果。
3.2 土工筋帶
土工筋帶也是一種新型土工建筑材料。它是以高強度復合材料為骨架,外部覆蓋了高分子聚合塑料而制成的一種復合拉筋帶,它經過特殊處理,具有抗老化、防腐蝕、耐酸堿及強度大等特點。它的作用原理是在填土之后,土體和拉筋帶之間的摩擦力改善了土的物理力學性質,而使得填土和拉筋帶結合成為一個整體,阻止了土體滑移并且在路基沉陷過程中形成連續沉陷,從而可防治路基不均勻沉降病害的發生。
4. 防治滑坡的措施
4.1 排水措施滑坡的發生和發展都與水的作用有關,排水是防治各類滑坡之本。但應根據具體情況,采用切合實際的排水方式。對滑坡體以外的地表水,應加以攔截和引出,在滑坡可能發展的邊界5 m以外修建一條或多條環形截水溝;對滑坡體以外的地下水,應修建截水盲溝;對滑坡體內的地下水,應疏干和引出,淺層地下水采用支撐盲溝,深層地下水采用泄水隧洞,亦可采用垂直孔群或仰斜孔群排水;對滑體范圍內的地表水,應盡快匯集引出以防下滲,在充分利用天然溝谷的基礎上,修建排水系統。
4.2 減重措施 當滑動面不深,且滑體呈上陡下緩狀,滑坡范圍外有穩定的山坡,滑坡不可能向上發展時,在滑坡上部減重,以減小滑坡的下滑力,是一種操作簡單、經濟實惠的防治措施。將減重的土體堆在坡腳反壓,以增加抗滑力,效果更好。
4.3 支擋措施 根據滑體推力的大小,可以選用適當的支擋結構防滑。 如抗滑擋墻、抗滑樁、錨桿擋墻、抗滑明洞等。
4.4 改善滑坡土體的物理力學性質,用物理化學方法,加固和穩定滑坡。方法很多,如焙燒、成漿、加灰土樁、硅化、電滲、離子交換等。
4.5 改線繞避。上述整治措施難以奏效時,在經濟技術合理情況下,可以考慮改線繞避。
5. 結束語
路基病害的產生往往是受多種因素綜合作用的結果,因而其種類也是多種多樣的。路基施工是公路建設項目的關鍵環節,設計及施工技術人員在工作過程中必須加強路基施工方案設計與施工質量控制,最大限度減少路基通病問題的出現,確保路基施工質量。同時不斷總結施工經驗,對施工技術進行改進與完善。只有這樣才能保證保障路面的質量和穩定性。
【參考文獻】
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