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谈高填土路基常见病害及处理措施

2016-04-08

山西建筑 2016年25期
关键词:路堤积水含水量

李 建 增

(山西路桥第一工程有限责任公司,山西 太原 030006)



谈高填土路基常见病害及处理措施

李 建 增

(山西路桥第一工程有限责任公司,山西 太原030006)

介绍了高填土路基常见的病害类型及产生的原因,从喷桩处理、清表挖除、填料含水控制、防排水设施建设等方面,阐述了处理高填土路基病害的具体措施,从而提高公路建设的质量。

高填土,路基病害,粉喷桩,防排水设施

0 引言

公路工程施工过程中,经常涉及大量的高填土路堤建设,路堤过高会使得施工难度加大,施工周期变得更长,并且很难避免出现各种病害,同时很多施工细节在施工过程中没有得到施工单位的重视,就更容易导致更多的高填土路基病害的出现,文中对高填土路基病害形成的原因,以及相应的处理措施做出论述,期望对我国高填土路基工程给予一定的帮助。

1 常见高填土路基病害及成因

1.1常见高填土病害

在公路建设中路线经常会有穿越高原、河流、沟谷及山岭重丘等地形地貌的情况。因我国现阶段新建公路的线形指标较高、曲线半径都较大,也受我国多种地形起伏变化的影响,在施工的过程中,会出现大量的深挖、高填土路基的施工。随着工程竣工通车,在车辆的持续载荷作用中,会使得路基持续受力,加上施工质量的影响等因素造成路基表面出现沉陷、变形甚至出现路基开裂等病害。而填土与路基之间没有均匀的结合是高填土路基最常见引发其他病害的主要原因之一,引发的病害中主要包括路面发生沉降、塌陷、纵向开裂、翻浆等。特别是公路投入使用后迎来雨季,因路面沉降出现的凹凸不平的病状,很容易形成路基排水不通畅而形成大量积水,使路基被水严重侵蚀,导致路基以及其相应的路面结构被积水影响,长时间被水侵蚀的作用下路面结构层会出现龟裂、车辙、破碎、翻浆。最后的结果就是公路使用寿命减短,运营效率低下,车辆行驶在公路上发生颠簸或者是跳车现象,导致交通堵塞,使得公路存在安全隐患,增加安全事故的概率。

1.2产生病害的原因

1.2.1地基应力不足

首先,由于公路所处的地域不同,所以公路沿线的各个地形、地物、地貌等通常都会比较复杂,例如常见的黄土丘陵地区、低洼地区以及水田沼泽地区等,这些地区天然土质的密实度相对都比较低,承载能力不达标,压缩性非常大,在受到压力时就会发生非常明显的变形。

其次,公路高填土路基由于有着较大的高度,在经过长期车辆行驶荷载作用下,导致多数的路段路基荷载大于承载力,最终使得路基发生变形等状况。

1.2.2施工质量控制不足

路基在施工开始之前,必须要对地基的承载力进行检测,但实际上,在建设的过程中,经常会因为多方面的原因,没办法对路基进行全面的检测以及综合科学分析,只能在坑沟还有沟渠等较为软弱的地基做出相关的探测并进行处理,这也使得施工的过程中,没有对地基承载力有全面的深入细致的了解,当道路施工竣工并运行之后,因部分地基整体稳定性不足,从而使得公路发生沉降,严重的影响了公路的使用寿命。

1.2.3积水过多

引起路基病害的主要因素就是积水,如不能将积水及时的排出,就会产生对路基很严重的损害。为预防路面及路堤因季节性雨水而引起破坏,完善路面的排水防护措施是十分必要的。正常情况下,公路工程多会在春季时施工,在雨水缺少的自然情况下难以保证土壤在压实后的最佳含水量,而且土壤之间也有着较大的空隙。如果路基的施工建设是在雨季进行,路基防护的措施不过关或防护施工和路基没有同步进行,都会导致路堤暴露在雨水的浸泡和冲刷之中,使得路基遭到大量雨水的侵蚀,导致路基破损。

路基工程完工后,高填土路基排水设施如果不完善,同样也会导致路面在这段时间内受到雨水的侵蚀,致使路面、路堤损坏。

1.2.4斜坡地质引发滑移

通常山区的公路多会呈现鸡爪的形状,高填土也多位于斜坡体上方,山区斜坡通常都是用坡积土作为覆盖层,这就导致了斜坡体和高填土体两者之间的接触结构有着一定的贯通及软弱性,从而形成一个滑动面,使得填土体很容易沿着这种结构面发生滑动,最终导致路基滑移,使路面开裂甚至发生路基滑坡等严重质量安全事故。因此路基在斜坡段施工时要严格按照路基施工规范的要求进行施工,如在斜坡面挖台阶等措施。

2 常见病害处理措施及预处理

在路基施工的过程中,对高填土路基的回填土进行严格的质量控制,以保障路基整体强度和路基的稳定性。在路基的施工过程中,在原地面表层土比较浅、比较弱的情况下,必须使用换填土措施进行处理。将软土挖掘出,然后选择强度高且透水性强的材料进行回填,进而保障路基的强度符合公路的荷载要求。

2.1喷桩处理法

如果一些路段其软土层的深度比较深时,使用换填土的方法已经无法满足要求,可采用粉喷桩来处理。使用长度一般在15 m~20 m之间,直径为0.5 m的粉喷桩,而且该方法还适用于高填土路基,当高填土路基的承载力不达标或有明显的坑沟等特殊情况的路段,均可采用该方法进行处理。

2.2清表挖除控制

路基的建设如果恰逢雨季或者在降水量非常大的地区,路基施工范围内的植被生长的就会非常茂盛,这些植物的根茎深入地下会非常深,所以在路基施工之前,必须对这些植被的根茎进行清理,并且必须要将清理出的区域进行回填碾压处理,在回填前压实度必须要符合路基设计要求,其目的就是要保证路基可以承载公路的荷载。在碾压完成后除了施工单位自检外监理人员必须还要对该区域的压实度进行抽样检测,并做好相关记录、归档,方便二次调阅。

2.3填料含水控制

公路路基在施工时,对填土料的含水量必须进行充分的实验分析,并且进行全程控制,只有符合设计规范要求的回填土才可以使用,就现阶段来看,经常使用的检测方法就是利用酒精的燃烧,根据其检测的结果,对回填土的含水量进行质量控制,如果回填土的含水量比较小,就应该洒水并进行均匀的搅拌;如果回填土的含水量比较高,就需要进行晾晒,使回填土中的含水量保持在最佳含水量。

2.4防排水设施建设

在山区的公路工程的建设过程中,必须要保障路基地下水能够被有效的排出,而且在相应的路段进行填土施工时,一定要设置好碎石盲沟,这些措施的设置就是为了保障山体地下水可以顺利被引导至路基范围以外的区域。在山区公路路基建设的过程中,必须要根据填筑高度的不断变化,对路基最顶层积水进行相应的处理,如每相隔25 m~30 m,就设置一个临时的水簸箕对其进行排水的处理,如此一来,不但可以防止雨水对整个路基的损坏,还能够防止冲沟病害的发生,并且能有效的将路基最顶层的积水排除,最大限度的杜绝积水对路基的损伤,给整个路基的雨后作业建设提供良好的作业环境,保障路基的施工质量和施工进度。所以说,在路基建设的过程中,防排水的建设必须给予足够的重视,必须采取切实有效的措施提高路基防冲刷的能力。

路基的高填挖结合部以及桥涵的台背部分,通常都是一侧较为稳定,但另一侧因为时间推移的关系,会发生一定程度的沉降变化,这种情况下,就必须要提前使用压浆的方法对其进行加固处理,有效的减少路基沉降。还可以利用挤密、注浆等一系列的措施,将土壤中颗粒与颗粒之间的水分、空气能有效的排出去,形成一种高强度并且防水性好的结合体,进而使得路基坚固程度提高,最终减少该路段的不均匀沉降病害的发生,避免运营时出现跳车等现象。

3 结语

高填土路基是公路建设过程中,为满足公路设计和使用功能所使用的一种施工方式,在公路的设计中,设计人员应该对公路附近的环境、地质条件以及路线走廊带地基稳定性等方面进行详细的考察,最大程度的降低路基高度,有效的防止路基的病害发生。

[1]田志勇,王玉磊.高填土路基下沉的预防与处治[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2001(1):75-76.

[2]张晓浩,钱芳.高填土路基工程的质量控制探讨[A].2016年1月建筑科技与管理学术交流会论文集[C].2016.

[3]彭惠,马巍,穆彦虎,等.青藏公路普通填土路基长期变形特征与路基病害调查分析[J].岩石力学,2015(7):32-33.

[4]孟艳琴,王小平.高填土路基常见病害及其处理措施[J].河南科技,2013(6):56-57.

Discussion on common high-filled subgrade diseases and processing measures

Li Jianzeng

(Shanxi Highway & Bridge 1st Engineering Co., Ltd, Taiyuan 030006, China)

The paper introduces common high-filled subgrade diseases and occurring causes, and describes specific high-filled subgrade diseases processing measures from aspects of spraying pile treatment, bottom-cleaning and removal, filler water-content control, waterproofing and drainage equipment building, with a view to improve highway construction quality.

high-filled, subgrade disease, power-spraying pile, waterproofing and drainage facilities

1009-6825(2016)25-0147-02

2016-06-21

李建增(1979- ),男,工程师

U416.1

A

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