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冻土地区路基养护方法探讨

2015-04-07方宏博

四川水泥 2015年4期
关键词:多年冻土路肩护坡

方宏博

(黑龙江省哈尔滨高速公路管理处,黑龙江 哈尔滨 150001)

冻土地区路基养护方法探讨

方宏博

(黑龙江省哈尔滨高速公路管理处,黑龙江 哈尔滨 150001)

路基是公路的基本组成部分之一,是路面的基础。 它与路面共同承担车辆荷载,并把车辆荷载通过其本身传到地基。路基的强度和稳定性是保证路面强度和稳定性的基本条件,它直接影响路面的平整度。本文分析了多年冻土区公路路基常见的病害形态,针对多年冻土区公路路基与温度密切相关的特点,从路肩、边坡以及排水设施等三个方面分别阐述了其养护的关键措施。针对多年冻土区公路路基养护难度大的问题,提出了在多年冻土地区建立公路养护管理信息系统,以便于对其进行合理及时的养护维修。

道路工程;多年冻土地区;路基养护措施

多年冻土地区具有区别于一般地区土类的特殊的工程性质,主要表现在其性质与温度密切相关。常规土类的工程性质主要受颗粒的矿物成分、结构、密度和含水量控制,多表现为静态特性。多年冻土的工程性质除了受上述因素控制之外,还随温度和时间的变化而变化,表现为动态特性。随着全球气候的变暖和人类活动的加剧,多年冻土上限呈现出逐年下降的趋势, 多年冻土也在不断退化过程中,这对路基工程的稳定性造成了极大的威胁。

多年冻土地区公路沿线自然条件恶劣,加上路面以下土体的冻融循环、热状态以及路基稳定状态的影响、使得路基病害类型十分复杂,而且覆盖面广,突出的问题有:路基融沉变形、冻胀和翻浆、裂缝和冻融等破坏现象。从而影响公路的正常使用寿命和功能,造成因为早期破坏而增加的人、财、物的重复投入和浪费。因此有必要针对这一特殊地区的公路养护和维修 技术开展研究,不断提高冻土地区公路运营服务质量和公路使用年限。

常见的路基养护措施有:边坡养护和排,路肩养护, 水设施的养护等。

1边坡的养护

边坡包括路堑边坡和路堤边坡,在多年冻土地区, 路堤边坡较为多见。边坡的主要作用是保证路基稳定、行车安全及景观的舒适。边坡坡度对边坡的稳定十分重要,多年冻土边坡植物防护功能差,特别是某些土质不良地段,确保路基边坡坡度为一个合理的角度是路基设计和养护的重要内容,从而确保路基整体稳定。

边坡的养护和维修工作的重点是保持稳定性,即边坡应经常保持平顺、坚实、无裂缝。对石质路堑边坡,应经常注意边坡坡面岩石风化发展情况,以及边坡上的危岩、浮石的发展情况,若有问题应及时采取适当的措施处理,如抹面、喷浆、锚固等;对土质边坡、碎石护坡、护坡道等,应根据实际情况选用篱格填石、干砌或浆砌片石护坡、土工合成材料护坡等措施进行防护加固。

边坡如发生坍塌需要修整时,不能在边坡上贴土修补,而应在毁坏的地段上从下到上先挖成土台阶,再分层填土夯实,夯实后的宽度稍超出原来的坡面,以便最后切出边坡。

2路肩的养护

路肩是位于行车道外缘至路基边缘的地带,由外侧路缘带、硬路肩和保护性土路肩组成。其主要功能: 一是保护路面;二是停置临时发生故障、事故的车辆; 三是提供侧向余宽,显示行车道外侧边缘,引导视线, 增加行车的安全舒适性;四是增加挖方弯道段的行车视距。路肩松软多是因为水的作用,所以路肩的养护与维修的重点就是减少或消除水对路肩的危害。路面范围的地表水通过路肩排出,因此必须经常保持路肩表面平整、坚实,横坡顺适,边缘顺直。特别是对于设置反压护道、碎石护坡段的路肩,更应经常进行养护。 如公路的路缘石有损坏,应及时进行修补。

对于因路肩湿软,而经常发生啃边病害的路段,可在路肩内缘铺设排水盲沟,以及时排除由路肩下渗的积水。

3排水设施的养护

在多年冻土地区修建公路,排水十分重要,除纵向排水外,还应保证横向排水,以防止水流带来的大量热量迫使路基下多年冻土退化。路基周围的水即使很少量流人也会引起多年冻土的大量融化,因为水的比热高,即使较冷的水也有相当大的融化能力。 路基排水的主要作用是将路基范围内的土基湿度降低到一定限度以内,保持路基常年处于干燥状态,确保路面具有足够的强度和稳定性。对于多年冻土地区,多数地区降雨量较小,路基排水的重要性还是不可忽视,特别是有些山岭地段保持完好的排水设施非常必要,也应及时养护、疏通,对排水设施进行经常性的、预防性的养护和维修,确保其功能完好、排水顺畅。

多年冻土区路基排水设施养护需注意以下要点:

(1)多年冻土地区地面水无法下渗,容易形成地表潮湿或积水,宜将积水引向路基以外排出,避免危害路基。

(2)疏通边沟、排水沟,但要防止破坏冻层。

不宜在路堤坡脚或路堑坡顶20m以内采掘,防止破坏冰土,影响路基稳定。

(3)治理冰冻方法

①将路基上的泉水、夹层、透水层的渗水,从保温暗沟导流出路外。如含水层尚有不冻结的下层含水层,可将上层水导人下层含水层中排除。

②提高溪旁路基的高度,使其高于涎流冰面50cm 以上。因受地形或纵坡限制,不能提高路基时,可在临水一侧路外缘点,或在路侧溪流初结冰后,从中凿出一 道沟,用树枝或杂草覆盖加铺土或雪保温,使水流沿水沟流动,避免溢流上路。

③在多年冻土地区,可在公路上侧远处开挖与路线相平行的深沟,以截断活动层泉水。在冬季使涎流冰聚集在公路较远处,保障公路不受涎流冰的影响。

4 结论

(1)路肩松软多是因为水的作用,因此必须经常保持路肩表面平整、坚实,横坡顺适,边缘顺直,特別是对于设置反压护道、碎石护坡段的路肩,更应经常 进行养护,以利于路面范围地表水通过路肩排出。

(2)边坡的养护和维修工作的重点是保持稳定性,对石质路堑边坡,应经常注意边坡坡面岩石风化 发展情况,以及边坡上的危岩、浮石的发展情况,若有问题应及时采取适当的措施处理,边坡如发生坍塌需要修整时,不能在边坡上贴土修补,而应在毁坏的地段上从下到上先挖成土台阶,再分层填土夯实, 夯实后的宽度稍超出原来的坡面,以便最后切出边坡。

930 多年冻土地区修建公路排水十分重要,除纵向排水外,还应保证横向排水,以防止水流带来的大量热量迫使路基下多年冻土退化。除了及时养护、疏通外, 还应对排水设施进行经常性的、预防性的养护和维修。

多年冻土区环境恶劣,路基病害十分复杂,有必要建立公路养护管理信息系统,以方便对公路进行 合理及时的养护和维修。

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1007-6344(2015)04-0206-01

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