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关于公路路基病害的整治研究

2013-08-15周俊杰

河南科技 2013年17期
关键词:基床行车整治

周俊杰

(长安大学 公路学院,陕西 西安 710064)

1 引言

改革开放以后,随着社会经济的快速稳步发展,我国基础设施建设日益完善。其中交通运输行业项目的需求量和等级要求越来越高,我国也成为公路工程发展最快的国家之一。全国公路里程不断增加的同时,路网逐步向西北,西南等地形地质复杂的区域覆盖。由于国土面积大且地形地貌复杂,各地自然条件差异较大,公路所处地区工程地质、气候、水文等因素复杂多变,加上受到设计、施工及养护等因素影响,导致路基出现越来越多的病害,例如路基的隆起、下陷、滑移、坍塌或崩溃等[1]。对于路基的病害若不加以防治,势必大大降低公路的通行效率,同时可能威胁到安全运营,公路使用年限的缩短,甚至使公路失去使用价值,给国民经济带来巨大的损失。

公路交通在国民经济中的地位越来越突出,公路工程投资大,从立项、设计、施工至建成通车需较长时间,对于这样的大型工程,要求公路必须具有较长的使用年限,这就需求路基有足够的结构承载力、整体稳定性和水温稳定性。路基质量的好坏,直接影响公路的服务水平和使用年限。

2 公路路基病害的现状和成因分析

2.1 公路路基病害的现状

路基是道路的基础,与路面共同承担行车安全。同时要为路面提供坚固、稳定的支持。根据目前国内外的路基现状分析,由于承受各种荷载和受到自然环境等因素的影响,导致路基的形状、边坡坡度等发生变形,严重影响了路基结构的稳定性,从而产生路基病害,常见病害包括滑坡、基床翻浆冒泥、沉陷、崩塌落石、下沉外挤[2]。

2.2 公路路基病害的成因

路基病害的产生既有内在因素,又有外在因素。不仅与路基所处的地质环境,水文条件等自然因素有关,也与路基的设计、施工、养护管理和行车荷载等各个阶段有关。要避免路基病害的产生对路面造成破坏,就必须从各路基病害保障的各个阶段综合考虑,采取系统的检测手段,针对相应病害,提前治理和预防路基病害对公路造成不良影响。不同地区,由于所处的地理环境特征不一样,具体根据地质特点,有针对性制定整治方案。

3 路基病害的分析与整治

3.1 路基滑塌

路基滑塌是最常见的路基病害,由于地质构造不稳定,在荷载过大或人为活动等因素作用下,加上降水、地震等自然因素的促进作用,导致路基整体性失稳,出现滑塌。根据边坡土质、破坏原因和规模等不同,路基滑塌可分为路基溜方和路基滑坡[3]。路基溜方是由于少量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;路基滑坡是一部分土体在重力作用下沿某一滑动面滑动,主要原因是由于边坡太陡、选用不正确的倾斜层次填筑、坡脚被水冲刷淘空。

路基滑塌是内因与外因综合作用导致,因此在整治是必须以所处地质地形特征为前提,分系统类型进行整治。在设计路线时,尽量避开规模较大的滑坡地区。在施工过程中,根据具体地质特征可能导致的滑塌形式制定相应整治方案。对于小规模数量不大的碎石滑塌,主要采用修筑拦石墙、拦石网、落石坑等进行防治。对于规模较大的滑塌,以修筑明洞和棚洞整治为主。地基所处于滑动带富集流动水的滑坡形式时,在施工中,修筑排水系统,地面排水设施与地下排水设施相互协调。拦截引出地表水,引导排堵地下水,结合防护设施整体防治。根据滑体的特征特性,修筑合适的支挡构造,如抗滑挡墙、抗滑桩、锚杆挡墙等。在使用阶段,养护管理中必须定期观测,针对可能出现的隐患进行排查,及时修善受损防治物,清理排水构造物[4]。

3.2 路基基床翻浆冒泥

路基基床翻浆冒泥是土质、水、温度、行车荷载等多方面因素综合作用的结果。由于路基土填料的不良特性,在没有很好处理完成之前就填筑,加上地表水地下水侵入,使土的含水量增加,抗剪强度降低。加之行车时的水平荷载和竖向荷载,共同导致基床翻浆冒泥。不仅使基床下沉,基床抗剪强度下降,也导致了路肩隆起或边坡外挤,引起的路面不平顺,恶化了列车运行条件。缓慢变形日益严重,甚至危及行车安全。

由于基床翻浆冒泥过程复杂,影响因素较多,因此必须多角度整体考虑制定相应方案以求实效。土质不良性质是导致翻浆冒泥的根本原因,因此在施工填筑前对填料进行改良或者换填。通过掺入优质混合料改善集料特性,同时级配要求合理。在施工中,对基层进行良好压实,以提高承载能力。路基中的水也是路基基床翻浆冒泥的主要因素,因此,必须采取有效措施,使路基土保持在干燥或者中湿状态。一方面要求修筑地表排水构造,如天沟、排水沟等,结合盲沟、截水沟等地下排水设施,降低、导引地表水地下水。一方面使用新型材料防水层隔水膜等,防治水的渗入。“防水、排水、堵水、截水”协调配合,综合治理。

3.3 路基沉陷

路基沉陷是指路基表面在竖直方向出现不可忽略的沉落[5]。按照沉陷的特征一般可分为路基本体沉陷和路基下部天然地面沉陷。其形式多种多样,危害极大。路基本体压实不够,土质不良,加上排水构造物性能不好,使路基本体发生沉陷。在路基下隐伏的洞穴顶部,由于荷载过大也将引起塌陷。不仅使路面悬空,同时给行车安全带来严重后果。倘若原天然地面为新近填土、沼泽、软土等,其承载能力不足,可能导致地基下沉或者地基向两侧挤出。地基沉陷的原因多种多样,整治方案应以实际存在问题为主,结合理论有效处理。

在施工前,需要勘测地形地貌,了解隐伏洞穴的分布情况、形状大小等,尽量避开不良地区。在施工中选用良好的填料,对于黄土、软土等特殊土,必须经过处理达到要求后才能修筑。分层填筑、分层夯实,并及时排除流向路基的地表水和地下水。无论采用何种措施,都要合理处理地基水的问题。在养护管理过程中勤检测,多管理。做到主动发现问题,提前整治,保障道路具有良好使用条件。

4 结论

公路路基的病害多种多样,究其原因,主要以地质、土质、水、荷载等主要因素。无论何种整治方案,都必须系统的全面考虑。不同地区具有不同地质构造,必须综合分析病害特征,以“系统、完善、经济、环保、安全”的原则整治。施工前注意材料的选用,施工中注意施工工艺、动态监控、分层压实,以及施工后主动监测,及时发现隐患并修复,将路基病害可能导致的问题降至最少,避免影响行车环境,造成重大损失。

[1]中华人民共和国行业标准.公路沥青路面施工技术规范(JTP F40-2004).北京:人民交通出版社.2004.09

[2]丁圣明.公路路基病害预防和治理研究[J].中国新技术新产品,2009(12)

[3]丁萌学.公路路基病害的类型及防治措施[J].科技咨询,2012(12)

[4]许永明.公路养护与管理.人民交通出版社,2003

[5]王学文、杨敏.简论公路路基病害的防治[J].黑龙江交通科技,2011

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