黃春曉
(衡水市公路勘測設計所,河北 衡水 053000)
公路路基是路面的基礎,其質量的優劣直接關系著公路的使用效果。在我國,公路路面早期損壞中由于路基沉陷等造成的占60%以上。路基沉陷引起的公路路面損壞修復難度大、成本高,給公路的運行和維護帶來了巨大的挑戰。因此,研究公路路基病害的成因及處理、預防對策,對于提高公路的運行質量和降低維護成本至關重要。
公路路基沉陷是路面損壞的主要原因之一,路基質量在一定程度上反映了公路工程質量。在受到路面承載力和其他自然侵蝕的綜合影響下,路基填料不能夠承受外界的載荷作用,引起路基強度降低,最終造成路基的沉陷或變形。 路基沉陷主要由以下幾個因素造成。
路基填料必須選擇規定標準強度的土石,不得使用淤泥、沼澤土、凍土、有機土以及含草皮、生活垃圾、樹根和腐殖質等影響路基強度的土。另外,還要求填料具有一定的水穩定性,且容易被壓實。填料強度主要是按CBR值確定,應通過取土試驗來確定填料最小強度和最大粒徑。然而,在實際的道路施工中若使用重黏土、含水量不符合要求的土或塑性指數大于規定的土都會為路基病害的產生埋下隱患。填土不符合規范要求,或者填料中混有影響路基強度的雜質,一旦遭遇雨雪等不利的環境條件時,土質填料的傾向約束力就會大幅下降,最終造成病害的發生。
(1)軟土地段路基施工處理不當
軟基施工工藝不合理會對路基的穩定性埋下隱患,易使路基出現滑移和沉陷等病害。
(2)路基填土密實度不夠
路基填土的密實度和填料都有嚴格的規范要求,在施工中如果沒有按照要求來對每層填料松鋪厚度進行控制,土石顆粒粒徑大于規范要求,填土碾壓次數、強度不夠等都會對路堤密實度造成影響。
(3)縱向分幅填筑、半填半挖搭接不好
一般情況下,路基填筑多采用整幅分層填筑,特殊情況有些路段也需要采用縱向分幅填筑,對縱向分幅填筑也必須嚴格控制。施工控制不嚴,如在施工中出現垂直式無搭接填筑,則會造成前后兩層填筑物沉降不均勻。在這種情況下就很難形成路基規定的橫坡度,在降水量較大或者排水系統不暢時就會使大量的積水滲入公路路基,進一步加劇路基的病害發生。
路基承載著從路面傳遞下來的縱向載荷,同時也受到降水、冰凍等外界因素的影響,填筑寬度也在一定程度上影響著路基的安全。設計不完善或施工不規范都可能造成路基填筑寬度不足。施工中對軟基清挖時,未能完全清除淤泥就進行填筑,在降水或其他因素的作用后,極易引起路基邊緣下降進而造成路面和路基的縱向裂縫。路基挖方中,過多回填土未進行有效的壓實處理,也容易引起路基沉陷。施工時填土不夠寬或中線偏位,進行填補鑲邊,都需要挖一定規范的臺階并分層進行填筑壓實,而施工作業一旦降低要求就為公路施工質量埋下了隱患,增加了公路病害的發生概率。
路基沉陷的處理有多種技術方法,如:注漿加固路基法、換填法、成樁加固法等。科學應對路基沉陷病害,應遵循“因地制宜,合理選擇,預防為主,治養結合”的綜合防治原則,在公路勘察設計、施工材料采購、施工控制、工程驗收等各階段嚴格控制。
公路工程的勘察、設計是保證公路工程質量的前提,對勘察質量和設計質量進行監督管理是預防路基沉陷的重要環節。公路工程所處的環境條件千差萬別,運行后所承受的路面載荷也是多種多樣,這就要求工程勘察設計時能夠更詳細地收集路況信息和地質資料。如果缺乏必要的資料信息或者信息量不足時,設計人員就很難把握路基的土石方比例,只能通過以往的經驗來判斷,不能有效地規避各種危險因素給路基的影響。而且,公路工程勘測設計通常都會采用同一標準,具體擋土墻埋置深度、路基挖方寬度等都選用固定的經驗數值,設計時未能充分考慮各因素的影響,研究深度不夠,沒有針對特殊地質而進行專項設計,進而為路基的穩定性埋下隱患。因此,必須加強勘察設計管理,設計人員要完全掌握項目所需的地質資料信息,完善公路沿線的地質圖,合理增加工程勘察設計的深度。
加強工程施工中的質量管理,首先,應形成建設、施工、監理三方單位互相制約,并以監理單位為核心的管理模式。其次,項目招投標應嚴格按照既定的制度執行,選擇具備必要實力和完善的內部管理機制的企業來進行工程施工。要想保證公路工程質量,要有一個管理、技術水平相對完善,且員工素質和設備水平領先于行業水準的施工企業。最后,公路工程在建成通車后,要長期反復承受行車載荷與惡劣天氣的侵襲,一旦發生病害也較難治理,因此,公路路基的施工必須按照相關規范進行。
施工技術管理是工程管理的核心,應重點加強施工現場的技術管理,還應當采取技術措施加強路基的防護,預防強降水、風雪侵襲,冰凍等,防止路基坡腳損失,損害路基寬度。對高填方路堤及路塹,若路基地質不能滿足標準要求,在填筑之前應該進行有效的技術處理;對濕陷性黃土地段,應根據濕陷類型和等級,采取相應措施,使土基強度符合要求;對存在的軟弱層,必須采用粉噴樁、擠實砂樁、碎石振沖樁等處理措施,形成足夠的持力層,確保路基不發生沉陷;對地下水位高、易產生凍融病害的路段,可采用加大、加深邊溝、排水溝、盲溝、滲溝等措施,以降低水位,同時可將路基換填為透水性材料;挖方路塹地段出現地質不良時,除采取上述措施外,還應加做排水盲溝,這樣才能有效防止路基沉陷的發生。
公路路基沉陷是造成公路病害的主要原因之一,對公路的運行危害極大。因此,本文針對公路路基沉陷產生的原因進行研究,并提出相關的治理對策,以確保公路工程的可靠性和耐久性。
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