路基塌方的应急处理探究
2018-12-06邹骏
邹 骏
浙江省杭州市交通工程集团有限公司 浙江 杭州 310007
自从有了公路,对路基的沉陷修复就一直贯穿始末。对于公路的质量以及修复问题,公路管理部门一直非常重视,国家也在公路建设和发展草案中进行了规划和意见指导。基于当前的路基修复情况和办法,应该进行全面的探讨和研究。现阶段对公路建设方面的研究成果较多,而对于路基坍塌和沉降的快速修护技术并未开展过系统化的研究讨论[1]。本文通过对路基塌方沉陷的规律进行系统化和科学性分析,从而提出关于路基沉陷和塌方的快速维修方法[2]。
1 公路路基塌方沉陷概述
1.1 路基塌方沉陷的定义
如道路路基的边缘岩土层发生损坏,而且水平位移分量很大,使路基发生缺陷、沟道等现象,或者使路面被掩盖,即为路基塌方。路基边坡可分为上、下两个边坡。路基上边坡和下边坡出现问题都会影响行车,如上边坡出现塌方,产生的岩土方会遮挡路面;而下边坡出现塌方,则会产生冲沟,这些现象都会影响车辆正常行驶。
对于公路路基沉陷的定义,可以归纳为:当道路路基岩土层发生一定程度的损坏,并产生较大垂直位移,对路表构造造成破坏,而且出现3cm以上的错位,从而导致阻碍车辆的行驶的现象。
对于路基沉陷而造成的破坏,路面损坏的材料只会在界定范围内移动,基本还会维持原物质的模样,而路基水平分量的位移远远小于竖直分量的位移。如果路基下方出现空洞,或者岩溶等发生路基沉陷,这是因为路基的承受力太小,对于填埋挖掘的交界处而出血不均匀的沉降现象,也会导致发生路基沉陷。
1.2 路基塌方沉陷的类型和影响因素
导致路基沉陷的因素有许多,但其中最为主要的原因是由于地基的结构被破坏,导致承载力不足。引起地基破坏的主要原因有:地震、强降雨、车辆过载、河岸泥土流失、地下水的变化等。路基塌方的典型破坏是造成弧形滑动。岩溶和采挖空洞区出现坍塌也是造成路基沉陷的一个常见原因。路基塌方根据损坏的部位、程度以及产生原因,通常分为上边坡塌方与下边坡塌方。滑塌、崩塌等通常归纳在上边坡塌方范围内。对于沉陷而言,又可分成填筑体压缩式沉降、地基沉降和下边坡损坏沉陷三种。产生上、下边坡损坏性沉陷的因素大致和造成路基塌方沉陷的因素相同。如果某段路基出现塌方沉陷,常常是多种原因综合效应导致的结果,对于主要因素需要具体研究分析。
2 路基塌方沉陷快速修复技术
2.1 公路路基塌方沉陷的迅速修复的准则和方式
塌方沉陷快速修复技术应该首先考虑经济、方便、快捷,但在具体实施过程中,要考虑到多方面的原因,如要因地制宜,先处理紧急事件,后解决缓慢事件,先要保障交通通畅等方法,并且还要统筹兼顾临时工程与永久工程,以及塌方区和受影响地区,还要与信息化工程和动态化设计,以及具体要求修复时间与条件相结合。总之,为了达到快速恢复交通的目的,在不改变总原则的情况下,应尽量减少对完好结构的损坏,减少施工时间。在快速施工的情况下,要保障现场工作规避危险和出现二次灾害,以及对生态环境造成破坏,并且还要满足环境安全保护的规则要求。
道路路基坍塌沉陷快速维修与防护方法主要包括:防滑抗滑工程、防排放水工程和回填工程。常见的应对紧急处理技术如表1所示。
通常使用的快速维修技术主要有:采用锚杆索道工程和锚杆固定系统、微小型桩短时间抢救、土沙工程合成原料以及非开采挖掘技术等。防护措施适合条件如表2所示。在现场实地治理维修中,需要考虑多方面的因素,比如坍塌沉陷种类、土质结构以及水流构造等,在施工当中更要综合考虑施工技术以及安全性能和造价费用等几方面的因素。
2.2 片石混凝土挡墙
造价过高是片石混凝土挡墙的不利因素,但是该方法具有施工进度快、构造承载力强以及施工工艺较为成熟等优点。
2.3 土工编织袋挡墙
如果要想修复后快速投入使用,可以采用土工编织袋修建的永久性阻挡墙,不仅可以减少施工危险系数,又可以在紧急抢险工程中节省材料。
2.4 柔性管道在加筋注浆下的快速回填技术
柔性加筋注浆是一种新型技术,即将注浆与加筋等不同技术相结合,通过土地崩裂注浆力学原理和能量损耗分析原理,再结合柔性管道灌浆试验数据和柔性加筋灌浆数据仿真模拟,最终得出的设计方法和施工方案。
2.5 微小型桩快捷加固技术
通过对加固微小型桩的边缘稳定性进行上端极限力学分析,从而得出微小型桩的设计计算公式和工程施工方法。为了增加整体力学效果,通常在桩顶加上网格状混凝土来联接每个微小型桩。
2.6 锚杆(索)施工及锚固系统的迅速承接技术
这时为了探究与分析锚杆(索)加固边缘上端的极限分析方式,以及处于非线性Mohr-Coulomb强度下的锚索极限承载力和弹性情况下锚杆位移形变而提出的一种简化版锚杆(索)加固边坡设计方法。
3 结语
本文通过对路基坍塌沉陷的规律的分析,从而提出数种适合路基坍塌沉陷快捷便利维修的技术和施工方法,对于提升我国公路出现紧急事件的处理能力具有显著帮助,可以减小对交通造成的不良影响,并且还能减少不必要的经济损耗,从而全面增强国内公路维护管理水平。
[1]王蒙.山区公路路基塌方快速修复新技术研究[J].建筑工程技术与设计,2015(22).
[2]杨水生.路基塌方沉陷快速修复技术探析[J].交通运输研究,2013(16):146-148.