王建宏
(甘肅新一工程咨詢有限公司,甘肅 武威 733000)
路基路面是公路工程重要組成部分,其質量狀況在很大程度上決定了公路能否正常使用。然而,在荷載、溫度等因素的持續作用下,路基路面難免產生一些病害,這些病害輕則影響路基路面正常使用,嚴重時將引發安全事故,造成傷亡與經濟損失。因此,研究有效的路基路面治理對策是具有重要現實意義的,必須引起相關人員的高度重視。
影響公路建設的因素很多,如交通壓力、地質條件、水文條件等。因此,運用科學的措施,減少相關因素對公路建設的影響,不僅能保證施工的順利開展,達到預期的建設目標,還可以增強公路使用的安全性和穩定性,提高公路的作用和價值,保證城市經濟建設的穩步發展。
路基沉降是指路基和與之相連的路面產生近似垂直方向的下沉。路基沉降產生原因包括:水損壞、路堤的碾壓不密實,尤其是對填挖交界部位的處理不到位、濕軟段沒有得到徹底處理,在施工完成后產生明顯沉降、構造物邊側填土由于對剛柔過渡段進行的處理不當導致沉降;V 型或U 型溝的填方由于坡積層在土石界面上發生滑移導致路基整體滑移和發生沉陷。
對于路基沉降病害,若是在施工中產生時,應立即進行返修;當沉降量不大時,可采取補強措施進行處理,最常用的就是復合地基,如干拌碎石樁、干拌水泥碎石樁和灰土擠密樁;針對V 型或U 型溝的填方段路基沉陷,首先開挖盲溝等排水設施進行排水,然后將濕軟的原基層開挖干凈,再回填滿足要求的新填料。此外,還可采用注漿法或旋噴樁方法來處理沉陷。
通常來講,縱向裂縫是在公路工程施工過程中很常見的一類現象。尤其是在對路基進行施工時,假如不能有效對其質量進行控制,缺乏對整個工程的有效監控和管理,就容易產生縱向裂縫等缺陷。尤其是在遇到半填半挖等施工路段,一定要嚴格控制整個回填過程,確保整個回填區域工作的開展是完全依據臺階法的方式進行回填和壓實的,否則將會造成嚴重的中線線位偏移,進而導致整個路基產生縱向裂縫。同時在進行路基施工時還要采取一定的手段來改變某些區域的地質情況,避免由于軟土土質而造成的整體路基受力不均勻等。
公路路面出現破壞的現象中,松散和坑槽也比較普遍,特別是長期服役的受損較嚴重的路面,這一問題更加突出。松散表現為,由于車輛荷載的作用及環境因素的影響,使得路面集料與整體結構發生剝離,從而出現路面麻面。坑槽表現為,受到雨水沖刷及車輛碾壓的影響,松懈的材料脫離路面,進而出現凹陷。
對松散及坑槽出現的原因進行分析,主要有三方面:①受到雨水沖洗作用,路面材料被侵蝕甚至遭受破壞;②混合料相互分離,當超出受雨水沖刷的范圍則出現松散現象;③瀝青混合料應用了酸性或中性石料,相應的黏附性能低,禁受不住外界環境及雨水沖刷的作用影響,從而出現被破壞的現象,發生松散問題。通常來說,坑槽都是松散或剝落病害進一步發展而形成的。
一條公路所承受的重量幾乎都是由公路的基層來分散,所以基層對于一條公路的重要性就不言而喻了。要想保證公路的質量與使用壽命,對于公路基層的建設一定要格外重視。公路路基承載力的大小主要與壓實度、含水量有關,路基含水量是否達標是保證公路承載力的前提條件,倘若路基的含水量過大或者過小都會直接降低公路路基的強度。含水量過低則會導致路基表面過硬直接造成雨水的下滲,長時間的雨水滲透對于路基結構也會產生直接的影響。但是含水量也不能超過標準量,這樣就會大大降低路基的承重能力。當然,含水量的是否達標是影響公路承載力的因素之一,其次就是路基的碾壓是否到位。科學、合適的碾壓機械是保證路基是否能夠壓實的條件之一。壓實并不是要做到表面的壓實,而是要將下層的土質以及其他混合料均勻的碾壓實,只有整體都達到標準才能使路基質量得到有效的控制。
在路基施工時,如果路基填料攤鋪不均勻、路基碾壓不到位、路基壓實度達不到要求,或者因雨水等自然條件的影響,就會直接影響到路基的平整度。進而影響路面的平整度。通過對路基路面平整度的質量控制,是實現公路質量標準,減少交通事故,保證交通通暢的重要保障。
在路基施工中要保證路基的標高跟平整度達到設計規范要求,否則就會使得在后續的路面攤鋪過程中,影響混合料的攤鋪。碾壓作業時因各處的松鋪厚度不同就會導致最后路面不平整,所以要嚴格控制路基的標高及其平整度。只有加強路基施工中平整度的控制,才能進一步保證面層的平整度,最終使道路的使用性能達到設計要求。其次,選用合適的壓路機械也是保證路面平整度的有效措施。在進行路面壓實作業時,必須采用科學合理的壓實方法,才能保證路面平整度符合設計規范要求。
在路基路面的防水工作中,要充分結合公路的具體特點與當地的自然環境,例如,夏季則要重視路基路面的防洪檢查,確保路基路面的排水措施能正常使用。如發生強降雨天氣,還要及時對公路中的老舊公路或地處低洼位置的公路進行檢測與維護,利用先進儀器設備開展降水情況的記錄與分析,提高對自然災害的分析與判斷能力,給公路的安全使用提供有力的幫助。另外,重視公路的綠化建設,提高公路路基的穩定性,避免因水土流失而引起路基塌陷問題的發生。
裂縫是路面最常見的病害類型,包括橫向與縱向裂縫、塊狀裂縫和龜裂等。裂縫的產生原因為:受行車荷載作用后,路面產生具有破壞性的開裂,這一裂縫屬于荷載性裂縫;受溫度變化因素影響而產生的裂縫,即溫度裂縫,這一裂縫屬于非荷載性裂縫。此外,基層產生裂縫也會引起面層開裂,此時面層上的裂縫即為反射裂縫。
路面使用時,由于受到荷載作用和環境因素影響而不斷損壞,裂縫是路面上產生最早也是最為常見的一種病害,必須引起相關人員的高度重視。就目前而言,常用裂縫治理對策有封縫、灌縫與貼縫,其中,以灌縫最為常用。實踐表明,灌縫能改善路面使用狀況。貼縫適合在基層與橫斷面狀況良好的條件下使用;而封縫適合由于瀝青老化而產生的開裂與透水比較嚴重的部分。這兩種方法使用周期相對較短,不超過2-3 年,且費用很高,施工難度大。
加固混凝土現澆管,這種技術比較常見,它既融合了預應力混凝土技術,也具備振動沉管樁的優點。該技術的施工難度較小,易于操作,尤其加固舊路面時,采用此加固方法,可節省施工成本,而且施工效果也比較理想。單樁承載力相對較高,但造價比較低,因此廣泛應用于施工當中。首先,單樁依靠的是管腔上部錘頭所產生的振動力,此時內外雙層套管將變成一個環形腔體,通過采取相應的保護措施,確定好預埋深度,再澆筑墻體,振動拔管,管樁將出現在外部與土體之間,由此起到了加固作用。通常,現澆的管樁一般為剛性樁,由于樁身強度比較高,可達到1.5m 的厚度,振動過程中,同時進行加壓,由此形成管樁。若能達到25m的預埋深度,可達到理想的加固效果。
水泥土攪拌樁一般是將水泥當成固化劑,同時對軟土進行均勻攪拌,軟土和固化劑之間可產生化學反應,以此達到加固目的,同時路面路基模量也將增大,路基路面土體將明顯增強,進而使地基整體具備更好的抗壓能力,防止地基出現變形。此方法主要包括干法、濕法兩種類型,干法主要是借助噴粉機,對水泥進行深度攪拌,再進行均勻噴灑;而濕法主要是利用攪拌機對水泥土進行攪拌。使用水泥攪拌樁對路面進行加固,可提高路基的穩定性,防止出現沉降等問題,可見其加固效果極其顯著。
隨著我國經濟的快速發展和進步,作為我國的基礎設施建設,公路工程也迎來了前所未有的發展機遇和挑戰,主要源于對于公路工程施工質量的有效控制,從而有效加強其在整個經濟發展中的關鍵作用,尤其是加大對于整體路基工程施工質量的有效監控和管理,利用先進的技術手段不斷完善和優化當前的缺陷以及問題,從而更好的實現對整個公路工程路基質量的有效控制。