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公路路基病害及处理技术研究

2012-08-15

黑龙江交通科技 2012年3期
关键词:软土边坡病害

王 乐

(新疆交通建设管理局项目执行一处)

0 引言

路基作为公路路面结构的基础,直接关系到路面的质量以及使用寿命。随着我国公路运输的不断发展,公路交通荷载持续增长,在荷载以及自然环境等因素的综合作用下,路基滑坡以及路基变形病害经常发生,导致路基失去承载能力,直接造成路面结构的进一步破坏,严重影响了公路的正常通车运行,造成了巨大的损失。因此,研究路基病害类型及产生原因,并提出合理的防范措施,对于确保公路路基的稳定安全具有重要的作用。

1 路基沉陷及防范处理

(1)路基沉陷的成因。路基沉陷是指路基表面,沿着荷载作用方向出现较大的沉落。造成路基出现沉陷的原因比较多,主要有以下几方面:填方特别是高填方路基由于在路基施工过程中压实度不足造成路基下沉;路基填筑材料选择不当,或者在路基施工过程中,填筑材料的含水率过高导致压实困难,造成路基沉陷的发生;路基的填挖交界处施工作业时,没有按照规范将填完交接位置做成台阶,填筑方式不对导致交接位置衔接不良,进而导致路基的沉陷。

(2)路基沉陷防范处理措施。对于路基沉陷由于大部分是由于压实不足所造成的,因此在路基施工时应严格按照施工规范进行路基填筑的碾压作业,确保路基压实度符合设计要求,以避免压实度不足造成沉陷。同时,也应重视路基排水系统综合设计,避免路基范围内积水,造成积水浸泡基底而沉降变形。对于沟谷或者坡度较大的横破,应严格按照相关规范要求,设置纵横向台阶,确保填筑路基与地面之间合理衔接,同时应该放缓边坡。对于已经出现沉陷的公路路基,一般采取换土复填、固化剂处理、粉喷法或者灌浆处理的方式进行整治,以避免病害的进一步发展。

2 路基边坡滑塌

(1)路基边坡滑塌原因。路基的边坡滑塌是较为常见的路基病害形式之一,根据路基边坡的破坏情况以及土质不同可以分为边坡滑坡以及塌方两种形式。路基塌方是指路基边坡因水浸、岩石风化或者剧烈震动等原因造成顶部岩层土质松软,失去承载力进而坍塌。路基边坡塌方多是由于边坡的水损坏以及边坡支护设计施工不当造成的。路基边坡滑坡是指路基边坡部分土体在重力以及荷载的作用下,沿着路堤的某一滑动面滑动,导致边坡破坏。边坡滑坡则多是由于不良的地质条件所导致的。路基的边坡滑塌对于公路行车安全危害最大,不仅会导致公路路面结构的破坏,甚至会导致人员伤亡以及财产损失。

(2)路基边坡滑塌预防措施。对于路基边坡的滑塌,治理重点应在于加强路基边坡防护。由于路基在施工作业过程中,改变了原有的植被及土层分布等地理地质条件,且路基边坡长期受到雨水冲刷以及荷载侧向应力的作用,必须合理的进行防护。路基边坡防护主要包括坡面防护、冲刷防护以及支挡防护。而且路基长期受到各种自然因素的综合作用,必须采取相应的防护措施。路基坡面防护多为植被防护以及砌石与混凝土抹面防护几种形式,冲刷防护则大多数为框格防护、封面、护面墙、干砌片石护坡、浆砌片石护坡、浆砌预制块护坡、锚杆钢丝网喷浆以及喷射混凝土护坡。支挡防护主要利用挡土墙来承担土体侧应力,并起到阻挡土体下滑,进而保护路基以及收缩坡脚的作用。在路基施工过程中,应根据路基所处地质以及气候环境,合理的确定防护形式,采取必要的边坡加固措施,避免路基边坡滑塌的发生。

3 软土路基

(1)软土路基对于公路路基的危害。软土路基是指公路路基土质为淤泥、淤泥质、冲填或者杂填土,由于软土大部分是饱和的,有机质以及天然水含量较高,土质的透水性以及抗剪强度相对较低,软土路基的承载力也难以满足荷载要求。对于公路路基中,如果不能及时的发现并采取处理措施,会导致路基的强度降低,难以满足对于路基强度以及稳定性的要求,在荷载的作用下软土路基会发生局部或者整体的剪切破坏,进而导致路基的沉降过大或者产生不均匀沉降等问题,并进一步造成路面的翻浆、开裂以及路面的塌陷,造成路面结构层破坏并丧失使用功能。由于我国软土路基区域相对较多,软土路基分布较广,因此必须加以勘测处理。

(2)软土路基预防治理方法。对于公路软土路基,其预防手段主要通过在公路路基施工时,加强工程地质勘查作业,深入详细的调查公路沿线的地质以及水文情况,发现存在软土路基情况时及时治理。软土路基的治理方式较多,根据软土分布以及治理深度的不同,软土路基的治理主要分为表层处理以及深层处理两种方式。表层处理主要适用于软土层深度较浅的情况,治理原则主要集中为对路基排水,治理方法包括表层排水法、铺砂垫层法、铺垫材料法、添加剂法等几种方法。深度处理则针对软土层较深,分布较广的情况,主要有竖向排水固结、水泥搅拌桩、CFG碎石桩以及振冲挤密等集中处理方式。

4 路基翻浆

(1)路基翻浆产生原因。路基翻浆是指路基出现弹软或者冒泥浆等现象,导致路基翻浆的主要原因是由于公路路基的含水量过高而且排水设施设置不当,不能及时有效的将水排除路基之外,造成公路路基的土质湿软,强度降低。路基翻浆会造成路面结构层的破坏,路基承载力在荷载的作用下进一步导致路面层破坏,影响公路的正常使用。

(2)路基翻浆的预防及处理。由于路基翻浆的主要原因是由于不能够及时有效的将水排除,因此,在公路路基修筑时,应尽可能的使用透水性能较好的砂砾,并在路基施工时,设置合理的排水设施。在路基填筑施工时,应从路中线位置向两侧施工出一定的路拱坡度,以便于及时将水排除。对于地下水位较高的路基,应该按照设计要求设置必要的路基隔水层,或者是降水井、渗沟以及暗沟等排水措施,避免地下水的上升导致路基出现翻浆。对于已经出现翻浆的路基,应将其挖除,并设置必要的防排水设施,然后换添沙砾土等透水性材料。

5 路基冻胀

(1)路基冻胀发生原因。在我国寒冷的北方地区,路基冻胀及融沉是较为常见的路基病害形式之一,由于北方寒冷地区的冰冻时间相对较长,在冰融时期路在路面上会产生一些不均匀的起伏,裂缝以及潮湿的斑点。路基冻胀主要是由于路基内部的水分在寒冷的气候条件下,路基内部的水分逐渐形成冰层,导致路基的土体体积增大膨胀,导致路基冻胀病害的发生。

(2)路基冻胀的处理。公路路基发生冻胀后,应首先通过排水设施将公路路基的地表水排除到路基之外,并通过设置隔温层避免水分冻结形成路基土体的冻胀。在路基的底部采取隔水措施,可以设置具有良好透水性能的隔断层,并在隔断层的底部设置不透水的反滤层,避免底部毛细水分上升进一步浸蚀路基。

6 结语

由于设计或者施工等方面的原因,公路路基病害经常发生,导致路基强度下降,直接影响到路面的使用以及行车安全。因此,对于公路路基病害必须予以足够的重视,深入的分析公路路基病害的发生原因,进而有针对性的提出治理措施,以提高公路整体质量,促进公路运输的安全畅通。

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