公路路基病害及防治措施
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浅析公路路基的病害及防治措施【摘要】
由于设计、施工等原因造成的公路路基路面破坏不仅对社会、安全造成了较大的影响,也在经济上造成了很大的损失。
因此,公路路基路面的破坏问题引起了广泛的关注。
本文简单论述了公路路基病害类型及成因,并对病害所采取的有效措施做了详细介绍。
【关键词】公路路基病害有效措施
路基是道路的基础,更是保证路面质量的关键。
然而,在现实中,由于需要反复承受各种荷载和自然因素的作用,会导致路基的形状、边坡坡度发生改变,严重影响了路面的质量和稳定性。
彻底的控制路基病害的产生是不现实的,因此,只能找出其产生的原因并做好防范,采取一系列切实可行的措施,将其产生的可能性降到最低程度。
一、路基的病害类型及成因由于路基在承受土体自重、行车荷载和各种自然因素的作用下,导致各个部位产生变形,变形又引起路基标高和边坡坡度、形状的改变,严重时造成土体位移,危及路基的整体性和稳定性,造成路基的各种破坏。
(一)路基变形深填、高填、半填半挖或立交桥互通匝道填方,往往会在通车一段时间后下沉。
究其原因,一方面在于施工因素,如压实控制不好、分层过厚、施工措施不当以及含水量等等;另一方面在于材料因素,如最大干容重及最佳含水量有误、材料压缩系数过大、采用高塑性指数的粘性土等。
出现此问题,会使路面变形、开裂或下陷;另外
随着经济的发展大型超重车辆以及超载车辆的增多造成现有公路
等级过低无法满足重载车辆的要求而引起的路基变形。
(二)边坡滑塌边坡滑塌是最常见的路基病害,根据边坡土质、破坏原因和规模不同可分为塌方和滑坡。
塌方是由于土质边坡向下移动造成的。
主要是由水损坏和施工不当引起的。
滑坡使一部分土体在重力作用下沿某一滑动面滑动。
主要原因是由于不良地质条件造成的破环。
岩(土)体的力学性质决定了边坡稳定性的丧失方式,如坚硬岩石边坡失稳以崩塌和结构面控制型失稳为主,而软弱岩石则以应力控制型失稳为主。
岩(土)体的工程地质性能越好,边坡稳定性越高。
边坡太陡、选用不正确的倾斜层次填筑、土太湿、坡脚被水冲刷淘空。
(三)路基沿坡滑动在较陡的山坡填筑路基,由于路基底部被水浸湿,形成滑动面,坡脚又未进行支撑,在路基自重和行车荷载作用下,整个路基沿倾斜的原地面向下滑动,路基整体失去稳定。
这是由于设计不合理,经验不足,在目前公路的标准规范的具体运用上存在两个误区;一是认为公路就是标准越高越好,在设计和建设中都刻意追求所谓高、大、全的标准;二是在执行标准时教条化,不是因地制宜运用指标,而是千方百计让地形、地质等自然环境适合标准。
由于上述两个认识上的误区,导致在建设过程中高填深挖路基增多,高路堤和高边坡增多,随之也就造成路基沿坡滑动的病害增多。
(四)路基沉陷软土地基上修建的路基沉陷比较多,这是由于软土具有含水量大、抗剪强度低、承载能力低的特性。
在软土上修
建路基或桥涵构造物基础易出现压缩沉降、滑陷、坍塌等现象,应采取预压方式至使沉降稳定,再调整纵断,以满足使用要求。
造成路基沉陷有施工不当的原因,随着各种工程活动的次数频繁和规模扩大,对公路边坡稳定性的影响越来越显著,特别是各种不当的工程活动引起的边坡、路基失稳沉陷事故经常发生。
对边坡、路基稳定性产生明显影响的活动包括削坡、坡顶加载、地下开挖等,另外.养护不善也会造成这种现象,路面病害处理不得力或交通安全设施维护不及时,病害在车轮载荷的反复作用下,向四周扩散、破碎、掉渣,形成大面积坑槽沉陷。
损坏的交通安全设施会给过往车辆的行驶安全带来隐患,尤其是夜间造成的车辆损坏及交通事故。
二、公路路基的保护措施及防治办法(一)边坡防护与加固治理措施路基边坡防护与加固应符合“因地制宜、就地取材、以防为主、防治结合、经久耐用、节省造价和造型美观”的原则。
路基边坡防护与加固包括植物防护、工程防护、柔性支护与防护、综合防护等几种类型。
(1)植物防护就是在边坡上种植草或植树,以减缓边坡上的水流速度,利用植物根系固着边坡表层土壤以减轻冲刷,从而达到保护边坡的作用。
植物防护不仅可以美化公路环境,调节边坡的湿温,起到固结和稳定边坡的作用,而且又比较简单、经济。
一般来说,防护工程应优先考虑植物防护,当然其土壤必须适宜于植物的生长,而且边坡比较平缓,坡高不大。
在高速公路上,常用的植物防护有植草、铺草皮和植树等。
(2)工程防护主要是针对不适宜植物生长的土质填、挖方边坡或风化严重、节理发育的
岩石路基边坡,以及碎(砾)石土的挖方边坡等,采取工程防护措施即设置人工构造物防护。
工程防护的类型有护面墙防护、干砌片石防护、浆砌片石防护、水泥混凝土预制块防护、锚杆防护、挡土墙以及土工合成材料防护等。
(3)对于边坡破坏较严重的情况,如出现塌方、滑坡以及可能出现失稳等,必须采取相应的措施来确保边坡的稳定性(强度方面)和安全性(变形方面)。
根据边坡的不良工程地质特征和滑坡加固治理与防护工程特色,主要选取适用性强、易于操作、工程负效应小的措施,如抗滑桩、锚杆(索)、挡土墙、削坡和灌浆等,使其分别适用于不同塌方、滑坡的物理力学条件和地质条件。
(二)对路基进行治理措施(1)路堤填筑前原地面处理。
路基填土在填筑前要清除混杂的杂草、淤泥等,过湿土及含有有机质的土一律不得使用,填土中挟有有机物容易在有机物腐烂后,在土体中形成空洞;而超过压实最佳含水量的过湿土,达不到要求的密实度,都会造成边坡不稳、沉降路基现象。
路基的施工质量,是整个路线工程的关键,也是路基路面工程能否经受住时间、车辆运行荷载、雨季、冬季的考验的关键。
要做好路基工程,必须扎扎实实地进行路基的填筑,尤其对原地面的处理和坡面基地的处理。
(2)路堤填料。
路基填料要避免使用天然稠度小于1.1,液限大于40,塑性指数大于18,含水量大于最佳含水量2个百分点的土。
一定要注意不能用两种不同性质的土进行混填施工,特别是不能用透水性差的土壤包裹透水性好的土壤。
一般应采用砂砾及塑性指数和含水量符合规范的土,不使用淤泥、沼泽土、冻土、有机
土、含草皮土、生活垃圾及含腐殖质的土。
(3)填土路基压实。
路基施工时,应严格按现行《公路路基施工技术规范》要求进行,并应通过试验路段来确定不同机具压实不同填料的最佳含水量、适宜的松铺厚度和相应的碾压遍数、最佳的机械配套和施工组织,还要有一定素质的施工队伍来具体施工。
在碾压过程中如果发现有软弱层出现,应及时清除并换填良性土壤重新碾压。
并进行压实度和含水量的检查,待检查合格后方可填筑上一层。
也可以在不影响行车及道路安全的情况下对过湿土进行翻晒,掺配,待含水量合适后碾压成型,也可掺生石灰翻拌或直接挖除换填适宜的土壤进行碾压成型。
(4)特殊地基处理。
软土地基具有极大的破坏性,但从广义上讲,只要外在荷载在土基上有可能出现有害的过大变形和强度不够等问题时,我们都应该视为软基而认真对待,并进行必要的处理。
一般按处理的部位可分为地基处理和路堤处理。
(5)完善排水设施。
道路的强度和稳定性与水的饿关系十分密切。
路基路面的病害有多种,形成病害的原因也很多,但水的作用是主要因素之一,因此道路的设计、施工和养护中,必须十分重视排水工程的设计。
道路排水的任务就是将路基范围内的土基湿度降到一定的限度以内,将路面上的水排除,保持路基面常年处于干燥状态,确保路基路面具有足够的强度和稳定性。
根据水分来源的不同,水流分为地面水和地下水,与此相适应的道路排水工程则分为,地面排水和地下排水。
路基设计时必须考虑:将影响路基稳定性的地面水,排除和拦截于路基用地范围以外,并防止地面水漫流、滞积和下渗。
对于影
响路基恩行性地下水,则应予以隔断、疏干、降低,并引导路基范围以外的适应地点。
常用的地面排水设施有:边沟、截水沟、排水沟、跌水和急流槽等。
分别设于路基的不同部位,各自的主要功能、布置要求或构造形式,均有所差异。
常用的地下水设施有:盲沟、渗沟、和渗井等,主要是以渗流的方式汇集水流,并就近排出路基范围以外,其特点是排水量不大。
对于路基及边坡土体中的上层滞水,或埋藏很浅的潜水,当其影响路基路面强度或边坡稳定时,可设置盲沟、渗沟和渗井等地下排水设备予以排除和拦截。
对于水流量较大的地下水,应设置专用地下管道予以排除。
公路路基病害多种多样,特别是近年来经济的不断发展,交通量的不断加大和超载汽车的增多也是公路路基不堪重负,为此,要想将公路路基病害控制在最小程度,就必须从设计开始入手,科学的设计加上科学的施工,相信公路路基质量通病会控制在最低限度。
对于已经发生的质量问题,要多实地调查、试验,从病害发生的原因入手,采取科学的措施,会将病害处治好的。
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