DOI:10.19392/j.cnki.16717341.201714095
摘要:隨著國民經濟與社會科技的不斷發展,公路的交通量日益增大,而且汽車的荷載也與日俱增,此時,公路的運輸行業正在向著大噸位,高速度的方面發展,這使得其對公路的要求更加嚴格,促使低等級公路向著高等級發展。這些年來,由于政府的大力支持,各地方依次投入巨額資金用于公路的新建與改建工程。在公路大發展的新形勢下,如何讓保證工程質量,解決施工過程中出現的各種問題,是非常重要又緊迫的問題。本文就路基的工程病害以及防止技術做出詳細分析。
關鍵詞:公路;路基;工程病害;防止技術
填方路基的施工完成以后,會因時間、汽車荷載的重復作用使得路基出現整體沉降和局部沉降。尤其是在填挖接頭處,路基的沉降現象特別突出。所以,填方路基的穩定程度不僅和邊坡的高度有關系,而且和路基的填料、性質、邊坡的坡度、地基的性質、路基壓實程度以及施工的方法密切相關。路基的施工,雖然施工單位素質比較好、施工器具齊全、施工的管理與技術的管理比較嚴格、能嚴格按照施工規范進行施工,但是由于路基是在一個半無線體上的線性工程,路基所處的環境是千變萬化的,并且其工作環境有時會比較惡劣,因此路基發生的病害會比較多,并且處置起來比較麻煩。
1 路基常見的病害
由于路基的自重、行車荷載、溫度、濕度等各種因素的作用,路基的各個部分會發生可恢復的彈性變形和不可恢復的塑性變形。那些不可恢復的變形使得路基標高和邊坡的坡度以及形狀發生較大的改變,甚至有時候還會造成土體的位移和路基的幾何形狀的改變,使得路基及其他各部分的穩定性受到影響,產生路基病害。比較常見的路基病害有以下幾種:(1)路基邊坡的塌方;(2)路基的沉陷;(3)路基沿山坡滑動。
1.1 路基邊坡的塌方
路基邊坡的塌方是最常見的一種病害形式,根據其破破壞的原因以及規模不同,將其分為以下幾種形式:崩坍、剝落、滑坍、碎落、碎坍等。
滑坍是指路基邊坡上的土體或者巖石沿著某滑動面發生整體下滑,其規模和危害程度是非常嚴重的。發生滑坍的主要原因由于邊坡高、邊坡陡,填方不密實、缺少必要的加固和支撐。另外,路基在水的侵蝕和沖刷作用下,也會產生滑動面使得路基喪失平衡產生滑坍。
崩坍的產生原因和規模與滑坍有相似之處,是一種比較常見、危害大的路基病害。他與化痰的主要區別是崩坍沒有固定的滑動面,無下挫現象,坡腳線以下的地基沒有移動。而且,崩塌體各部分的相對位置在滑落過程中完全被打亂,其中較大石塊會翻滾的很遠,邊坡的下部會形成亂石堆。崩塌所產生的沖擊力會很大,會使建筑物收到嚴重的破壞,并且還會阻斷交通,使得行車不安全。
剝落是指邊坡的表面土層或者風化巖層的表面,在大氣環境的循環作用下,發生脹縮現象,使得表層土體變成片狀從坡面上剝落,而且外面一層剝落后,會在露出來的新的一層產生剝落。路塹邊坡剝落的碎石屑會堆積在坡腳處,會造成堵塞排水溝,阻礙交通,降低路基的穩定性等現象。
1.2 路基的沉陷
道路的路基沉陷是說路基在垂直的方向上產生比較大的沉落,路基發生不均勻的下陷,使得局部的路段產生破壞,導致交通堵塞。路基沉陷的種類分為路基沉落和地基沉落。
發生路基沉落的主要原因是路基填料的選擇不當、施工方法不合理、壓實度不足,在荷載、溫度、濕度的綜合作用下,路堤會發生向下沉陷。
地基沉陷是指,在一般情況下,原地面是軟弱土層,比如泥沼、流沙或者是垃圾堆等,施工前沒有換土或者壓實,使得地基的承載能力不足,發生側面減裂,地基產生下沉,路堤的堤身下陷。
1.3 路基沿山坡滑動
路基建在比較陡峻的山坡上,如果原地面比較光滑,并且沒有通過鑿毛或者人工挖筑臺階,或者是草叢沒有清理,坡腳處也沒有必要的支撐結構,尤其是在受到水的浸潤后,使得路基與原地面間的摩阻力變小,路基在自重以及荷載作用下,會發生整體或者局部向下移動,嚴重影響路基的整體穩定性。
2 路基病害的原因
通過上述路基變形破壞形式以及原因分析得知,路基發生工程病害的原因是多方面的,各種病害既有各自的特點,也具有共同的原因,可歸納出以下幾種原因。
2.1 較差的水文與工程地質條件
地質的構造比較復雜,巖層的走向以及傾角不好,巖層較松軟,并且其風化程度嚴重,地面的土質比較差,地下水水位比較高。
2.2 不良的氣候和水文因素
如降雨量比較大,洪水、冰凍、積雪或者溫差比較大等。
2.3 設計不合理
如斷面的尺寸不滿足技術規范的要求,包括邊坡的坡度不好,高度過高,沒有合理的加固防護和排水的設計等。
2.4 路基的施工方法不符合規范要求
比如填筑的先后順序不當,土基的壓實度不足,采用不當的大型爆破以及不按照設計規范要求的操作規程進行施工,使得工程質量不符合標準。
3 路基工程病害防止措施
選擇合理的路基斷面形式;選擇技術性能良好的填料;適當提高路基高度,做好排水設施,充分壓實路基,提高路基的水文穩定性,設置合理的支擋結構,做好邊坡加固。
具體的處理方法有如下幾種:換土復填法、固化劑法、粉噴樁法、灌漿法。
4 結語
質量是建設公路的永恒的主題,其中路基的質量是最重要的部分之一,其需要的機械設備種類繁多,施工工藝各種各樣,工程實施的期限比較長,沿線的氣候也復雜多變等。通過該文章對路基病害以及解決方法的具體分析,使得路基的施工過程更加順暢。本文總結了前人豐富的工程經驗,希望能夠給廣大的公路建設者和養護管理人員為路基病害的防止治提供一些新思路、新方法。
參考文獻:
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[2]姚祖康.道路路基路面工程.上海:同濟大學出版社,1994.
[3]陸鼎中,程家駒.路基路面工程.上海:同濟大學出版社,1992.
作者簡介:陳朝暉(1996),男,漢族,河北人,本科在讀,研究方向:道路工程。