公路路基防护与加固措施分析
2011-08-15耿志刚
耿志刚
(石河子公路管理局花园镇分局)
公路路基防护与加固措施分析
耿志刚
(石河子公路管理局花园镇分局)
摘 要:主要讲述了路基防护和路基加固的几种方法,并强调路基防水的重要性。
关键词:路基防护;路基加固;路基防水
1 路基防护
1.1 坡面防护
坡面防护可以起到防止地表水流冲刷、坡面沿途的风化剥落和协调美化环境的作用。随着我国对环境保护的重视,高级公路的边坡多采用种草防护。若边坡较高较陡时,采用切石框格(方形、菱形、M型等)方式种草防护。防护路基的同时,也给司机人员创造了一个舒适的驾驶环境。由于西部干旱缺水,选择正确的边坡种草防护类型很重要。现阶段种草方式多采用草坪植生带,就是将草籽、肥料和土壤均匀混合,当草籽发芽长成成年植株起到固土作用时,无纺布纤维自然腐烂,不会造成环境污染,减少后期工序,效果很好。不同类型的坡面路基有各自不同的防护方法。石砌圬工防护仍较普遍使用,混凝土预制块护坡多用在路堤边坡,连片的及带窗孔的护面墙常用于路堑边坡。破裂的或易于风化破碎的岩石路堑边坡多运用锚杆挂铁丝网或高强塑料网格喷浆或喷射混凝土以及喷射纤维混凝上防护。但由于石砌圬工及混凝土防护具有造价高、易破损等诸多问题,从保护环境的角度出发,建议大力推广既能改善生态环境,美化景观,又一劳永逸的种草防护。
1.2 冲刷防护
直接防护多用于防护沿河路基边坡免受冲刷。传统直接防护方式有砌石、抛石、挡土墙等,均有不同程度发展进步,例如用高强土工格栅代替铁丝做石笼,用聚脂或聚胺脂类土工织物混凝土护坡模袋做成的护面板防护受水冲浪击的边坡,很能适应土体不均匀沉降。
1.3 支挡防护
挡土墙是支挡防护的主要模式。石砌的重力式挡土墙多用于石料丰富、墙高较低、地基土质较好的场合;受力较合理的钢筋混凝土结构的悬臂式挡土墙、扶壁式挡土墙和板柱挡土墙,由于其墙身圬工体积小,已被广泛应用于公路路基防护。
2 路基的加固方法
2.1 机械碾压法
机械碾压法是运用最为广泛的一种路基压实加固方法。该方法就是用压路机、推土机、平碾、羊足碾或其他碾压机械在路基表面来回开动,凭借机械自重将松散的路基土压实加固,减少路基土之间的空隙,使路基土达到目标强度,减少路基在行车载荷作用下的沉降现象,增强路基的防水性,从而提高路基的稳定性。机械碾压法常用于地下水位以上大面积填土的路基压实以及一般非饱和粘性土和杂填土地基的浅层处理。
2.2 强夯法
强夯法又被称为动力固结法或动力压实法,是一种土体加固法。我国公路行业于20世纪80年代推行强夯法,在天津新港、河北等地进行试验研究,取得了较好的加固效果。
2.3 注浆法
注浆法是种常见的化学加固法,利用液压、气压或电化学原理,通过注浆管将浆液均匀地注入地层中。浆液利用充填、渗透等方式赶走土壤土颗粒间或岩石裂缝中的水分和空气,占据它们原来的空间。经过一段控制时间后,浆液与原来松散的土壤或者岩石胶结成一个新整体,形成一个强度大、稳定性高、防水性强的“结石体”。目前,我国常用的注浆法有渗透注浆、劈裂注浆、压密注浆、喷射注浆四种方法。
2.4 桩基加固法
(1)碎石桩。碎石桩可根据成桩方式不同,分为锤击式碎石桩、预配式碎石桩和振冲碎石桩等。其中施工较为方便,成桩效率高,采用最为广泛的是振冲碎石桩。碎石桩加固软土地基的原理是将软土和碎石桩组成复合地基,一般桩体应力要比土体应力高3~5倍。碎石桩的直径一般为80~90 cm,桩长为6~8 m,间距按照设计的承载力计算得出,常为梅花或长方形排列。碎石桩的填料可包括粒径小于8 cm的碎石、卵石、砾石等等。
(2)挤密砂桩。挤密砂桩是首先在软土地基中制成孔,后在孔中灌入砂、石、土或灰土等材料,捣实而成直径较大的桩体,利用横向挤紧作用,使地基土粒彼此靠紧,孔隙减少,从而形成桩体。桩体其自身的高紧实度决定了它具有较高的承载能力。密实的砂桩挤密了软土层形成复合地基。达到加固的目的。挤密砂桩施工若置换率很大时应避免产生地面隆起和侧向挤出,这种情况一般发生在砂桩设置于约束力很小的超软土层中。遇此情况,一是采用砂和角砾摩擦力较大的回填材料;二是采用间隔挤密的方法。
(3)生石灰桩。生石灰桩是用2~5 cm大小的生石灰块填入预先在软土层中冲好的孔眼中,形成石灰桩地基。生石灰桩加固软土地基的机理是生石灰遇土体中孔隙水发生反应,在这一过程中生石灰吸收大量的水,使桩周围软土中含水量降低.同时体积膨胀并放出大量热,土体被挤密;生石灰与土体通过离子交换和胶凝作用,使土的物理、力学性能和结构都得到改善,从而提高土体的强度。增加软十地基承载力。生石灰桩加固后的软十地基沉降量大为减小,因而在沉降要求严格的情况下采用。
3 路基排水
3.1 地面排水
常见地面排水设施时边沟、截水沟、急流槽以及地表的排水管。国家对于高速公路和一级公路上的排水沟渠,一般要求铺砌防护。排水沟渠铺满采用浆砌片石加固。水泥混凝土预制板块也开始被广泛应用。高速公路和一级公路通过水网地段的路基,过去逢沟设涵的做法在一些地方有了改进,对路线两侧的灌溉沟渠重新系统布置,免去了穿越路线的排灌涵洞,从而提高了路基的工程质量。
3.2 路面排水
路面排水的主要目的是以最快的速度排除路面范围内的水,尽量减少路面渗入的水量,减少冲刷路基边坡的机率。
3.3 地下排水
路基地下排水仍多用暗沟、盲沟、渗沟、渗井等,其特点是以渗透力式排水,当水流量较大,多采用带渗水管的渗沟。传统的砂砾料反滤层多改用有反滤功能的土工织物,几年研制的带有钢圈、滤布和加强合成纤维组成的加劲软式透水管直径8~30 cm,很适用于地下排水。
4 结束语
未来公路的发展方向是高速、重载。对公路设计标准、施工质量、路基强度与稳定性要求越来越高。为满足未来公路的发展,我们要从基础做起,做好路基施工工作,狠抓路基质量,从根本上保证工程质量,提高社会经济效益。
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中图分类号:U418.9
C
1008-3383(2011)06-0115-01
收稿日期:2011-03-16