林道力
(海南省文昌市地方公路管理站,海南 文昌 571300)
通過科學治理措施,有助于減小病害對公路整體的不良影響,但病害成因錯綜復雜,在分析時容易做出誤判,以至于病害處理效果差強人意。對此,以何種方式做好病害治理工作是亟需探討的問題。鑒于此,文章則為圍繞病害的成因和治理措施展開探討,以作為公路病害處理的基本指導。
縱觀公路路基路面的各類病害,邊坡滑塌發生概率較高,影響范圍較廣,是較為常見的病害形式。以發生規模和現場土質為基本依據,可分為滑坡和塌方兩類。滑坡的出現與高強重力作用有關,導致路基局部發生下滑現象,且在地質條件受損的情況下發生概率更大。塌方則與土質特性有密切關聯,疏松土質邊坡處易發生下滑現象。從具體成因來看,邊坡滑塌與施工工藝不合理和現場發生水損壞都有密切的關聯。
各類路基在行車荷載等因素作用下均容易出現下沉。一方面,在壓實工藝不合理的施工條件下將嚴重影響路基的穩定性,由此誘發變形現象。另一方面,鋪筑所用材料未滿足質量要求,例如含水量偏高、壓縮系數偏高等,將其投入使用后難以保證路基路面的質量。并且,路基變形的同時易并發下陷問題,對公路整體的損傷較大。
軟土地基失穩是公路建設領域的棘手問題,在軟土地基區域展開路基施工時易導致結構發生沉陷。路基沉陷的原因包含兩個層面:自然層面,軟土地基的含水量較高,不具備足夠良好的承載能力,且賦存在路基底部的水分易發生持續性的侵蝕作用,從而出現結構中空現象,伴隨時間的推移,路基路面相繼出現不同程度的沉陷;人為層面,施工前期未做好現場勘察工作,缺乏與實際施工條件相適應的預防對策,導致實際施工作業偏離預期要求,從而引發路基沉陷。
瀝青混合料是路面施工的關鍵材料,在采取科學的配比后可有效發揮出瀝青混合料的性能優勢,從而改善瀝青路面的施工質量。但在配合比不合理的情況下,施工效果將明顯偏離預期。若油石比偏大,可見路面形成鼓包;若油石比偏小,可見路面伴有不同程度的松散現象。此外,拌和工藝也會對混合料的工程性能造成影響,例如混合料攪拌時溫度過高、未給予充足的攪拌等,將該部分混合料應用于施工后均容易對路面平整度造成不良影響。
(1)工序銜接欠佳。公路工程工作量大,各建設隊伍所負責的施工內容并未形成有效的銜接關系,從而影響施工質量。
(2)連續性的強降雨、地震等方面的自然因素。
(3)擋墻結構不合理等方面的設計因素。
(4)質量檢查機制不合理或未落實到位,具體體現在填筑厚度、壓實度等方面的檢查。
(5)養護管理未落實到位。
根據上述對沉陷病害成因的分析,在治理此類病害時應重點考慮路基銜接、平整度等方面的情況。實際施工中,可采取目測與水準儀高精度檢測相結合的方式,嚴格控制各層的厚度與平整度,及時發現問題并處理。路面攤鋪前應將各項準備工作落實到位,攤鋪期間及時檢測并完整記錄各項數據,以便給后續的質量評價工作提供依據。按照如下流程有序操作:精準確定病害路段的覆蓋范圍→設備進場→測量放樣→銑刨處理→清理雜物→灑布粘層油→找平沉陷處→攤鋪→碾壓→接縫處灌注瀝青→養護。
坑槽病害的處理全流程中,首要工作在于檢測坑槽,明確具體的范圍和深度,繪制坑槽修補輪廓線,以此為基準合理開槽。施工期間應嚴格控制槽壁的垂直度,清理開鑿期間產生的雜物,再均勻涂抹黏結瀝青,將拌制好的瀝青混合料填筑到位,填筑面應略高于原路面,以便在經過壓實處理后填筑部分能夠與路面齊平。
水對于路基路面的影響較為顯著,因水損害而引發的病害屢見不鮮。路基施工期間應采取完善的排水措施,例如通過截水溝、邊溝等方式以達到高效排水的效果。路面排水的關鍵在于最大限度減少路面的積水量,以免對路基邊坡造成嚴重的沖刷作用。排水的可選方式較多,應根據實際情況合理選擇。一是集中排水,在硬路肩外圍修筑攔水帶,使其與路肩構成三角集水槽,以達到高效排出雨水的效果;并且,需要以20~50 m為間距依次布設泄水口。對于路段較高的情況,應在中央區域設雨水井。二是分散排水,此方法常見于平原綠洲地帶,關鍵要點在于有效阻擋邊坡植物的垂直生長,以免對橫向排水效率造成影響,施工內容包含硬化路面和加強路肩排水兩方面。
路基變形與下沉將影響到車輛通行的平穩性,在特殊情況下甚至會引發安全事故,因此需通過科學的措施處理此類病害。工程實踐中,應確定病害發生區域,于該處組織開挖回填作業,對于路基基底密實度不足的情況,則要在大型壓路機的輔助下完成碾壓作業。此外,局部密實度不足時,可選擇具有較高密實度的材料用于回填,并按照分層的方式有序完成攤鋪與碾壓作業,使該部分可恢復至正常狀態。各病害治理區域的實際情況各不相同,其對應的施工方法也具有差異性,應合理調整碾壓方法。軟土地基處理時,應做好如下三方面的工作:將施工前的準備工作落實到位,可鋪設合適厚度的土工布;向軟土地基內摻入適量的干石灰,以達到吸收多余水分的效果;注重對填料的選擇,較為合適的有粉煤灰等。
采空區路基路面的處理方式應根據實際情況合理選擇,如開挖回填、充填、注漿等,若涉及到開挖作業,則要注重對定位樁、軸線樁等既有樁結構的防護,保證其不發生偏位或變形等異常狀況。充填時則要合理選擇填料,將其填入病害區域,盡可能減小地表沉陷現象,在條件允許時優先選擇水砂充填的方式,其特點在于可確保公路安全無損。對于采深偏小的情況,可采用覆巖離層充填,實現對病害區域的有效加固處理,以免地表發生沉陷。此外,為同時滿足病害治理效果最優化和施工成本最低化的雙重要求,可適時選擇橋跨方案,其在病害處理中具有較好的應用效果。大規模采空區的處理時,可采取注漿的方法。
根據實際情況合理調整路面板接縫的寬度,通過適量的接縫可有效緩解混凝土板變形期間所發生的受約束現象,以免在結構內部形成大量內應力而導致結構受損。通過接縫的作用,可有效保證路面板的路用效果,提高其抵抗變形的能力。雙層連續配筋混凝土結構是較為可行的方式,主要應用于采深較大且地表發生連續性變形的病害區域。鑒于路基路面病害處理所涉及到的工序較多,在實際施工中應保證各道工序可緊密銜接,提高施工作業的連續性,盡可能控制地表劇烈變形破壞期的發生時間,使其能夠良好地錯開冬季低溫期,從而保證路面材料變形適應采動地表變形,以達到從根本上規避路基路面病害的工程效果。
部分路段出現縱向開裂現象,路基兩側均分布裂縫,或是裂縫集中在向陽的一側。從發生時間來看,路基填筑一年后將相繼出現各類裂縫,其主要原因在于行車荷載的作用逐步加強。施工期間的擾動性較大,永凍層由于難以維持原有狀態而發生變化,在夏季高溫時期融化量異常增加,該層所具有的力學性能及物理性能大打折扣,土壤變形幅度增加,路基承載能力大不如前。此外,外力作用也是重要的影響因素,進一步加劇了路基的開裂程度。鑒于此,應推開開裂的路基,取道路兩側特定的范圍,于該處組織平鋪作業,再通過填筑的方式使路基恢復原狀。部分工程中,可直接在裂縫的路基上填土,以滿足特定的厚度要求,使路基恢復原有狀態。
工程經驗表明,凍融對公路穩定性的影響較為顯著,導致路基發生沉降現象。歸結原因,主要包含自然因素和人為因素兩類,前者具有不可抗性,后者則源自于施工人員主觀層面,永久凍土受到影響后,路基的穩定性將隨之下降。對于凍融所導致的路基沉降,應可通過如下方式治理:(1)確定凍土層的具體范圍, 將該處挖除干凈后再換填具有較好
透水性的材料,此過程中加強截排水措施,高效排除該處的水體,避免積水現象。(2)采取基底處理和路基填料相結合的方式,對于石料豐富的路基,較為合適的是使用厚塊石填筑,所用填料應具有良好的透水性,可選形式較多,其中以碎石渣的應用較為廣泛。經綜合處理后,以便在最大限度上降低毛細水所帶來的不良影響,以免出現二次凍脹現象。
公路是現代交通建設領域的“重頭戲”,但在內外部因素的共同作用下易導致路基路面發生各類病害,不利于車輛的安全通行,甚至造成不可估量的損失。鑒于此,應明確具體病害類型及其成因,按照“對癥下藥”的原則選擇行之有效的病害處理措施,從根本上消除病害對公路所造成的不良影響,保證公路具有較強的通行服務能力。在公路整體質量有所提升后,才有助于車輛的安全通行,進而給社會經濟的發展提供助推力。