李永平
(两当公路管理段,甘肃 两当 742400)
【摘 要】路基是公路的结构基础,路基质量是保证路面质量和使用寿命的关键所在。本文通过对路基中常见病害的成因分析,提出相应的预防和治理措施办法,以求减少公路的早期损坏,延长公路的使用寿命。
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关键词 路基;病害;防治办法
0 概述
伴随着我国经济的快速发展,公路交通作为基础设施的作用越发重要,由于我国道路交通量和轴载的迅速增长,对于公路建设的质量要求也不断提高。公路中路基作为路面的基础结构物,由土和石料修筑而成,由于土体自重、行车载荷、自然因素的不断影响,会使路基各个部位发生变形,从而破坏路基的稳定性和整体性,引发各种路基病害的发生。但是,通过设计阶段合理选择线位,施工中严格控制施工质量,在路基初发病害时及时处理,才能有效保证路基的强度和稳定性。
1 路基沉降的原因及防治
1.1 路基沉降的原因
路基沉降是路基最常见的病害之一,指路基表面在垂直方向产生较大的沉落,而这种沉落是不可恢复的。路基沉陷产生的原因很多,总结来说,主要是有路基本身引起的压缩沉陷和由于地基原因引起的沉陷两种。
(1)在路堤填筑前未彻底伐树挖根和清理表土杂草,在路堤成型后遗留杂质腐烂变质,导致地基中形成空隙而产生不均匀沉降。
路堤填料采用不当。如果填料和原有坡度的土基结合不良,在路堤的自身重力和汽车载荷作用下,填料失稳而造成滑移;或者采用稳定性较差的路基填料,如采用高液限黏土、粉质土或者腐殖土填筑路堤,都可能造成路堤局部变形和沉降。
施工不当造成。在半填半挖路段施工时,土基未按照规定挖成台阶,使填料与土基在结合部分产生缝隙和沉降;原地面横坡大于1:0.5的路段,路堤填筑前土基未按规定要求挖成台阶,都会造成路基沉降。路基填料压实度不够,使得路基土密度偏低,土质透水性增强,由于水分子聚集而侵蚀路基,使得路基软化或冻胀而产生不均匀沉降。
(2)地基的沉陷是由于原天然地面有软土、泥沼或不密实的松土存在,土基的承载能力极低,填筑路基前未对原天然地面进行处理,在路基自重的作用下,地基下沉或向两侧挤出,引起的路基下沉。
1.2 路基沉降的防治办法
(1)加铺路面法。在柔性路面发生沉降时可采用此法,当路基在行车载荷的反复作用下,路基已发生沉降但路基逐渐趋于稳定,路面基本完好时,可以根据标准进行超载预压,将路面铣刨拉毛后直接加铺路面,对于沉降产生的裂缝,可以采用钻孔压浆方式进行处治。
(2)换土复压法。由于填土土质问题产生路基下沉,但面积不大、深度不深,可以采用此法进行处治。挖除原路基中出现病害部分的填土,换填级配较好的砂砾土或者塑形指数符合规范要求的亚黏性土。在回填土之前,首先要排除地面水,处治好地下水,挖补面积要稍大于病害面积,并且逐层挖成台阶状,逐层回填,碾压密实。
2 边坡坍方的成因及防治
2.1 边坡坍方的种类
2.1.1 坍塌
山坡堆积物在自身重力作用下,沿着边坡产生不同规模的坍塌现象。险峻陡峭的山坡是产生崩塌的基本条件;当岩层各种构造面或软弱夹层倾向临空面且倾角较陡时,往往会构成崩塌的滑动面;气候和渗水也是坍塌发生的重要因素,温差大、降水多、风大风多、冻融作用及干湿变化强烈,在暴雨或久雨之后,水分沿裂隙渗入岩层,降低了岩石裂隙间的粘聚力和摩擦力,增加了岩体的重量,就更加促进崩塌的产生。坍塌结束后,坍塌体可趋于稳定,无明显的滑动面和软弱面。
2.1.2 崩塌
巨大的岩体失去和底层岩体的联系,在重力作用下,突然而猛烈地从陡峻地斜坡上崩离翻滚跳跃而下的现象。崩塌可能发生在高峻的自然山坡上,也可发生在高陡的人工路堑边坡上。发生崩塌的物体一般为岩石,但某些土坡也会发生崩塌。崩塌体基本稳定后,无滑动面但是有软弱面。
2.1.3 滑坡
路基山坡山体或岩石,由于长期受到地面水、地下水活动的影响,使其结构破坏,逐渐失去支撑力,在自重作用下,沿着一定的软弱面整体的、缓慢的、有时先缓后急地向下滑移的现象。滑坡成因复杂,种类很多,目前尚无统一的分类办法。根据中国区域地质特点,较常发生的滑坡主要有堆积层滑坡、黄土滑坡、粘土滑坡、岩层滑坡。滑坡是一种危害性很大的公路危害。它不仅会把大量泥石推向路基,甚至会把整段路基、整座建筑物埋没摧毁。
2.2 边坡坍方的防治办法
2.2.1 坍塌和崩塌的防治
(1)引导地表水和截留地下水。修建截水沟,引导地表水,把塌方体以上的山坡的水拦截于截水沟内排出;在塌方体内设置支撑盲沟,来截断地下水,聚集并将水排除到岩体之外,从而减少塌方体的重力。
(2)设置挡土墙等建筑物来增加边坡的支撑力,维持土体平衡。
(3)刷方减载。这种方法适用于岩体覆盖较厚的山坡,其数量应该根据土石的物理力学性质进行验算,并考虑边坡的地质条件和费方处理方案。
(4)改线绕道。当山坡有可能发生较大规模的坍方时,根据现有的条件较难处理,可以在经济技术方案比较后,考虑绕避或者改线。
2.2.2 滑坡的防治
(1)排除地表水和地下水。排除地表水,首先要设置截水沟等排水设施,切断滑坡体以外的地表水,再根据滑坡体的地势情况和水量大小,在滑坡区域内设置树状排水系统;最后要填平山坡滑坡地,整平夯实山坡坡面,防止积水下渗。
排除地下水,可以设置支撑盲沟和截水沟、泄水孔,为防止潜蚀引起陷穴,根据土壤和地下水的流量,可考虑设置倒虑层。
(2)通过刷坡减载或者修筑挡土墙、抗打滑桩、预应力锚索等设施,增加滑坡体的重力平衡条件,在修筑支撑构造物时要注意:基础应该埋置于滑动面以下的硬层或者基岩上,确保其稳定。
3 路基翻浆的防治办法
3.1 路基翻浆的成因
翻浆是指在冻胀性土的路段,在冬季、地下水分连续向上聚集、冻结成冰、导致春融期将,土基含水率过大,强度急剧降低,在行车作用下路面发生强黄、裂缝、鼓包、冒泥等现象。产生路基翻浆的主要因素,一是从路基表面渗入路基内部的水和地下原有的地下水分,另一个是气候变化,一冻一化,寒暖交替时。
3.2 路基翻浆的防治
3.2.1 铺设隔离层
按使用材料把隔离层分为两类:透水性隔离层和不透水隔离层。透水性隔离层采用砾石、碎石、粗砂或炉渣条等材料,用于透水性路面,其厚度一般设为10cm~20cm。不透水隔离层用以隔断毛细水和横向渗水。
3.2.2 做好路基排水,提高路基高度
良好的路基排水可以阻止地面水或地下水浸入路基,保持路基土体干燥,将冻结时水分聚流的来源减少。提高路基是一种操作简单、效果明显、经济实用的常用措施。增大地面水位或地下水至路基边缘间的距离,保持路基上部土层干燥,不至于在冻结过程中由于聚冰过多而失稳。在粉性土地段及重冰冻地区,应采取其他措施如石灰土、砂垫层等同提高路基配合使用。
3.2.3 换土(下转第386页)
(上接第355页)处理因土质不良或旧路的局部翻浆而造成的翻浆路段应采用换土法,是将造成路基翻浆的稀泥和土挖出,换填40cm~60cm厚的碎( 砾)石或砂性土,分层压实后重新铺筑路面。翻浆严重的路段,挖除全部软土,将水稳性良好的砂砾料填入,并分层压实。
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参考文献
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[2]矫玉荣,刘冲宇.浅谈公路路基常见病害处理措施[J].科技创新导报,2010(34).
[3]陈赛美,张仁利,吴士华.公路路基的施工质量控制[J].中国新技术新产品,2010(15).
[责任编辑:杨玉洁]