高填路基常见病害原因分析及其控制要点
2014-08-15钱磊
钱磊
摘要:我国高速公路建设发展迅速,高填路基逐渐变得普遍起来,诸多高填路基病害问题也随之而来。文章通过对造成高填路基病害的成因进行分析并提出防治控制措施,对以后的高填路基施工有一定的借鉴意义。
关键词:高填路基;病害成因;控制措施
中图分类号:U418 ; ; ; ;文献标识码:A ; ; ; ;文章编号:1009-2374(2014)18-0104-02
1高填路基的定义及其常见病害
高填路基是指边坡高度超过20m的路基或地面斜坡坡率陡于1∶2.5的路基,以及地质不良、地段特殊的路基。边坡高度、路基填料及其性质以及边坡坡度、地基所处地域的水文地质状况、路基压实器具等都会影响到高填路基的稳定性。
分析并总结以往的高填路基施工经验,其比较典型的病害类型包括因路基整体或局部下沉以及由下沉所引起的路基纵、横向开裂以及因路基滑动引起的边坡坍
塌等。
2高填路基病害产生原因分析
2.1路基基底不符合施工规范
路基基底要符合施工技术要求规范,以保证其强度和稳定性能够承受路基荷载。路基基底施工需要注意的常见情况,比如当基底位于沼泽、湿地或其他含水量较高的地段时,路基基底处理不当会导致基底承载力不足,路基承压能力不足以支撑路基,造成路基沉降;当基底位于湿陷性土层地域时,如果处置不到位会导致路基施工后遇水沉降,路基下沉;当基底土质为盐泽土时,盐类吸收水分后溶解,会降低路基密度,造成路基稳定性变弱,严重时会引起路基的塌陷。
2.2路基填料使用不符合技术要求
路基填料时,由于过多地考虑工程造价而降低了对质量的要求,一些不适合做填料的材料经过简单地处理就被用于填筑路基。例如弱膨胀土因为其本身遇水膨胀的性质而不适合用作路基填料,但经过砂化处理后,可以用作路基填筑材料,但如果砂化改良处理不彻底,膨胀土遇水膨胀会造成路基基底承压能力下降,进而导致路基局部下沉以及路基裂缝等病害发生。
2.3路基自重引起的地面下沉
路基的填筑地面部位负载加大,打破了该区域与邻近区域的原有平衡,路基及路基两侧的地面会受迫发生形变以达到新的受力平衡,路基的形变是个长期的演进过程,随着年久日长以及荷载的增加,形变会不断地加大。因此施工中可以在路基两侧设置反压坡道以维持地面平衡,避免路基下沉,并且在施工中,可以通过设置一定的沉降期,并在施工期采取一定的短期沉降措施,使地面尽快达到平衡以避免可能产生的工后沉降。
2.4施工原因造成的工后沉降
施工质量是造成病害的一个重要的因素。路基填筑前,如果基底预处理不到位,比如植被有机物清理不彻底导致基底承重强度不够,会引起路基的工后沉降;路基填筑的一个常见做法是分层填筑,如果填筑分层层厚过大,造成填筑材料的紧密度不足,路基碾压时,压实不够,同样可能造成工后沉降;此外,不同时间填筑路基搭茬以及半填半挖路基衔接部位处理不到位、开台阶施工不规范,都会产生质量隐患,造成施工部位工后不均匀沉降以及路基开裂。
2.5排水处理措施不完善引起的路基病害
目前高速公路多采用分离式路面结构,中央分隔带通常采用地下埋通讯光缆地上绿化,铺地砖安装护栏的形式。高段路面排水一般是通过绿化带设置的横向排水槽排水或者是通过地砖漫流至另一路面后再排放到路外,如果排水设计不到位,横向排水不畅,造成路面积水,积水渗入路基,会对路基造成损伤。另外,如果路基外侧的排水设施设计不当,路基两侧的积水不能及时排走,造成路基长期浸泡在水中,容易产生路基裂缝以及路基下沉等病害。
2.6弃土场处置不当引起的积水病害
在公路路基施工时,路基两侧会产生很多的弃土场,弃土场靠近路基,如果设计施工时未考虑弃土场的处置问题,就有可能由于地基问题引起沉降,从而引起与之相连的路基的沉降。另外,弃土场的弃土方量变化不定,如果弃方量超过预期设计量,多出的承重荷载可能会导致弃土场的沉降,进而引起相连路基的沉降,因此工程中应对弃土方量做合理的估计以及处置准备。
3高填路基病害的控制措施
3.1审核施工单位开工报告,提高路基施工技术保障
高填路基开工前,工程监理人员要认真审核开工报告,确保施工方案的合理性以及可行性。另外,高填施工中所采用的特殊施工工艺应单独申请审核,审核内容主要包括施工人员配置以及设备是否满足设计施工要求,以及施工工序是否合理等。
3.2进行路基试验段施工,为大面积路基施工提供参考
试验段施工总结对实际施工的现场质量控制具有一定的指导意义,路基施工的监理内容包括施工规范、检验评价标准和试验段数据以及施工步骤,因此监理应加强对试验段施工的监理控制,合理规划试验段的试验施工,以使试验段得出的数据更具代表性和可实施性。
3.3加强施工过程控制,减少因填料质量原因引起的路基病害
为保证路基的填筑质量,首先是要保证路基填料的质量,当使用不良填料进行路基填方施工时,需要采取有效措施改善不良填料。大面积施工前进行试验段施工,检验设计方案的施工效果,获得相关施工技术参数。大面积施工时要加强对现场施工的过程控制,按照试验段得到的施工数据以及施工步骤进行施工,从总体上对施工质量予以把握。与此同时,工程监理人员要加强过程监管,严格按照预先设计方案组织施工,确保试验数据的真实有效。
3.4正确处理路基自然沉降,降低因工后沉降引起的路基病害的危害
路基自重会造成路基的下沉,这类现象是不可避免的,通常从设置反压坡道,减少因维护原地面的平衡而引起的路基下沉以及预留一定的路基沉降时间,使路基在沉降期内达到稳定等等这些方面来降低路基沉降所带来的危害。
在实际施工过程中,工程监理人员要根据设计要求并结合现场施工的具体情况,确定合理的处置路基自然沉降的措施。首先在施工安排上,为给路基的自然沉降预留足够的自然沉降时间,可以先安排路基尤其是高填路基的施工。其次在自然沉降期期间,应做好沉降观测,确定沉降速率,当沉降速率低于工程设定值时,就可以认为基底沉降结束。如果工期紧张,可以采用堆载预压的办法加快路基在短期内完成沉降,减少工后沉降的发生。
3.5加强路基施工质量控制,减少施工原因引起的路基病害
监理要认真地进行工程验收工作,确保基底压实度符合施工规范要求,采取严格的工程监理验收程序,强化过程监督、工序间交接检查以及关键工序和关键部位的监理工作。提高路基填筑施工质量,坚决避免施工单位的违规操作,减少因施工原因导致路基病害发生。
3.6完善排水系统设置,减少排水原因引起的路基病害
对于分离式路面结构的公路,可采用分隔带位置的防水处理。而对于采用护栏式设计的中央分隔带,对于正坡路面,可以通过铺设地砖,并加防水材料以防止雨水下渗,当地砖适当高于路面时,可做成两分水,将雨水从路面的横向排水槽排放到路外。在超高段,应沿汇水位置设置排水沟,排水沟通过横向排水管将雨水直接排到路外。施工人员应在明确现场具体情况的基础上,针对可能出现的排水不畅问题,与设计人员沟通,改善排水设计,防范因排水问题引起的路基病害。
4结语
对于高填路基可能出现的病害,应本着“预防为主、早预见、早防治”的原则,从源头上对高填路基病害的出现予以控制。对于已经出现的高填路基病害,应坚持“及时治理”的原则,发现问题,及时采取措施补救,把病害危害降低到最小限度,保证高填路基有足够的稳定性和耐久性。
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