秦文奎
(青海省湟源縣公路工程質量監督所,青海 湟源 812100)
道路工程路基路面病害治理措施探析
秦文奎
(青海省湟源縣公路工程質量監督所,青海 湟源 812100)
道路工程路基路面的病害治理對于提高工程的質量至關重要,文章就道路工程路基路面的常見病害及一些治理措施進行了全面分析和探討。
道路工程;路基路面;病害治理
1.1 路面平整度不夠。道路工程的路面平整度直接影響著車速和行車安全,路面平整度不夠不僅限制車速,更給我們的生命財產帶來嚴重威脅。路面平整度不夠主要是施工過程中對基層平整度的控制不夠嚴格造成的。例如,施工時負責攤鋪機和壓路機的人員業務水平不夠精湛或工作不認真、監理單位不能嚴格監管路面,最終導致路面平整度不夠,甚至出現高低起伏現象。
1.2 路面的麻面或蜂窩現象。路面出現麻面或蜂窩現象與施工技術有著直接的關系。如施工過程中瀝青的配合比例不當、填充材料加水量計量不準、路基填料攪拌時間不夠、攪拌不均勻,或者人工振搗不到位、振搗不密實使填料內留有空氣,此外,養護人員對瀝青路面的養護方法不當、養護時間不夠,這些技術問題都容易使瀝青路面出現麻面或蜂窩現象,使道路的承載能力降低,從而降低道路的使用壽命。
1.3 路面出現裂縫現象。路面裂縫也是道路工程路基路面常見的病害之一,這種現象主要有以下原因: (1)原材料的質量問題,我們知道,在道路的施工過程中,接觸最多的材料就是水泥、砂、碎石等,如果原材料本身的質量不符合標準,像基質瀝青不達標,沙的細度模數不夠、有害雜質含量過高,碎石的堅硬度不夠等,原材料的質量問題是導致工程竣工后出現裂縫現象的主要原因。(2)工作人員的施工技術不當,施工工藝不合理。路面一旦出現裂縫,不僅會影響公路的外觀效果,更會影響公路的承載能力和整體結構,為行車安全留下巨大的隱患。
1.4 邊坡滑塌現象。當前我國道路工程路基病害中比較嚴重的問題當屬邊坡滑塌了。我們通常所說的邊坡滑塌有兩種: 滑坡和塌方。塌方和滑坡的形成原因雖然都和土質疏松有關但也有明顯的區別,塌方主要是由于施工過程中施工不當和水的損壞引起的,而滑坡主要是不良地質條件的破壞引起的。一般情況下,土質疏松同時雨水較多的地區比較容易發生塌方和滑坡,因為,土質疏松本身就是誘發滑坡的因素,再加上雨水對它的沖擊,使原本就比較疏松的土質更難以承受巨大的壓力,從而導致整個路面的土體沿著一定的滑動面向下滑落,最終破壞道路路基路面。
1.5 路基變形現象。在乘車時常會看見一些公路段出現的路面變形下沉現象,其實,在道路工程剛竣工時,所有的路面都是平坦的,而通車一段時間后路面才會出現變形下沉現象,導致這種現象的原因主要有三個:(1)施工過程中施工措施不當,例如施工時分層太厚、沒有控制好含水量、沒有控制好密實度,從而引起路基變形。(2)施工單位在選擇材料時出現問題,例如,原材料質量不達標,過期失效、材料壓縮系數過大,或者采用了高塑性的粘性土質,這些都是路基變形的誘發因素。(3)公路使用后的人為破壞,目前,一些單位及個人,為了自身的利益,在運營時違反運營法則導致的車輛超載、超重現象,這也在很大程度上破壞了整體路面,造成了路基變形現象。
路基邊坡防護與加固應符合/因地制宜、就地取材、以防為主、防治結合、經久耐用、節省造價和造型美觀的原則。路基邊坡防護與加固包括植物防護、工程防護、柔性支護與防護、綜合防護等幾種類型。植物防護就是在邊坡上種植草或植樹,以減緩邊坡上的水流速度,利用植物根系固著邊坡表層土壤以減輕沖刷,從而達到保護邊坡的作用。植物防護不僅可以美化公路環境,調節邊坡的濕溫,起到固結和穩定邊坡的作用,而且又比較簡單、經濟。一般來說,防護工程應優先考慮植物防護,當然其土壤必須適宜于植物的生長,而且邊坡比較平緩,坡高不大。在高速公路上,常用的植物防護有植草、鋪草皮和植樹等。工程防護主要是針對不適宜植物生長的土質填、挖方邊坡或風化嚴重、節理發育的巖石路基邊坡,以及碎(礫)石土的挖方邊坡等,采取工程防護措施即設置人工構造物防護。工程防護的類型有護面墻防護、干砌片石防護、漿砌片石防護、水泥混凝土預制塊防護、錨桿防護、擋土墻以及土工合成材料防護等。柔性支護與防護主要包括三維植被網、鋼繩網主動防護等防護形式。
對于邊坡破壞較嚴重的情況,如出現塌方、滑坡以及可能出現失穩等,必須采取相應的措施來確保邊坡的穩定性和安全性。根據邊坡的不良工程地質特征和滑坡加固治理與防護工程特色,主要選取適用性強、易于操作、工程負效應小的措施,如抗滑樁、錨桿(索)、擋土墻、削坡和灌漿等,使其分別適用于不同塌方、滑坡的物理力學條件和地質條件。
4.1 從路基處治角度來說,主要有開挖回填、充填、橋跨和注漿等四種。(1)挖回填:對于路基挖方邊坡上的采空區宜采用開挖回填方案。(2)充填:采空區充填能有效地減小地表沉陷破壞程度。有條件時采用水砂充填,能保證公路安全無損。采深不大時,可采用覆巖離層充填,加固采動覆巖破壞區,限制地表沉陷破壞。對于煤層開采后頂板尚未垮落的采空區,可采用非注漿充填方案,包括干砌片石、漿砌片石、井下回填、鉆孔干濕料回填等方案。干砌片石適用于采空區未完全塌落、空間較大、埋深小、通風良好,并具備人工作業和材料運輸條件的采空區治理。一般路段路基用抗壓強度不應低于10MPa干砌片石回填;對有構造物路段,應用抗壓強度不應低于15MPa漿砌片石回填。(3)橋跨:煤層開采規模較小、開采深度小于100 m的采空區,可采用橋跨方案。(4)注漿:采空區上覆巖層在有條件時會出現離層,離層經歷產生、發展、達到最大高度及最終離層閉合的移動過程。在離層帶中注漿減緩地表沉降,控制地表總的下沉量,減緩地表動態變形值,達到保護公路的目的。對于煤層開采規模較大、開采深度小于250 m的采空區,宜采用全充填注漿方法。對于埋深大于250 m的采空區,宜根據其開采特征、水文地質、工程地質條件及其對公路工程的危害程度等因素,確定是否采用全充填注漿方案。
4.2 從開采協調的角度來說,主要有以下幾個方面:(1)調整路面板接縫的寬度。混凝土路面由于溫度或濕度變化及硬化時收縮的原因,會出現脹、縮和翹曲。設置接縫可減少混凝土板變形受約束影響而產生的內應力,增加路面板抵抗各種變形的能力。(2)設置/雙層連續配筋混凝土結構。對于采深與采厚比較大且地表變形連續時,高等級道路可設置這種路面結構形式,以增強整個路面的抗變形能力。(3)合理安排開采時間。使地表劇烈變形破壞期避開冬季低溫期,以使路面材料變形適應采動地表變形。(4)限制一次開采高度,沿公路軸向大面積協調開采。這種方法已在鐵路下開采煤層有成功的經驗,一般可以將地表位移變形降低到50%以下。由于采空區的工程地質條件復雜,處治方案靈活多樣,應針對采空區的具體情況,將幾種方案聯合使用,達到經濟合理的最佳治理效果。
公路工程路基路面病害治理在全國范圍內的開展是當前公路工程建設和施工的實際,由于受到設計、環境、地質等方面原因公路工程會穿越各種復雜地質條件,進而產生公路工程的病害。應該從公路工程的基本結構和基本施工出發,針對復雜地質條件選擇好公路工程的施工與防護方法,有效對路基路面的病害和問題進行治理,以技術和管理來確保公路工程的建設進程與質量,促進公路事業的健康穩定發展。
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1007-6344(2015)09-0324-01