浅谈公路路基常见病害及防治措施
2019-10-21朱翼
朱翼
【摘 要】路基是公路的重要组成部分,主要用来承受由路面传下来的荷载,一旦路基出现病害,就会直接导致路面出现起拱、龟裂及沉陷等现象,大大影响公路的使用性能及使用寿命。本文对路基的常见病害及防治措施进行探析,希望能对公路工程的发展有所益处。
【关键词】公路路基;路基病害;防治措施
路基是公路的重要组成部分,是承受路面及路面荷载的结构,必须有足够的强度、稳定性及耐久性。路基的整体强度和稳定性与自然环境中的水、温度、工程所在位置土质等因素有关,同时行车荷载、路基设计施工养护质量也是影响路基质量的重要因素。
1.公路路基常见病害及产生原因
1.1路基不均匀的沉降。路基不均匀沉降是公路常见病害,若路基下部有软土地带,或地下水处理不到位,路基下部天然地面承载力不足,在路基自重及外部荷载等作用下发生压缩沉降。路基填料、填筑方法选择不当,会影响路基的压实度,最终使路基堤身内部形成过湿的夹层,在荷载和水温综合作用下,引起路基沉缩。
1.2滑坡与坡面破坏路基滑坡。坡面破坏形成的原因主要有冲刷、坡率以及剥落三种因素。坡面的冲刷会引起大量的水土流失,使坡面形成洞穴状或者沟状。坡率直接控制着汇水面积和地表面的流速,汇流水的流水量越大,冲刷力越强,坡面越陡,其水流流速越大。剥落是黄土边坡变形的一种普遍现象。
1.3路基冻胀。
因路基土冻结、体积膨胀,会引起路面隆起,这种现象是冰冻地区公路病害之一。路基产生冻胀、下沉等冻害的影响因素是很复杂的,但主要可以归结为温、土、水和力四个要素。
1.4路基翻浆。翻浆是指在冻胀土的路段,在冬季,地下水分连续向上聚集、冻结成冰,导致春融期间土基含水率过大,强度急剧降低,在行车作用下路面发生裂缝、鼓包、冒泥等现象。
2.公路路基质量要求
2.1路基应具有足够的整体稳定性。修建路基时,是将地面直接挖去一部分或直接填筑在地面上的构筑物,填挖改变了原地面的天然平衡状态,为保证修建的路基与原地面保持一定的平衡状态,防止发生变形及破坏,就需要因地制宜保证路基有足够的整体稳定性。
2.2路基应具有足够的强度。路基的强度是路基的抗变形及破坏能力。路基在承受路面荷载及自重的情况下若产生较大的变形会影响公路的通行质量,诸多路面早期病害是路基变形破坏所引发的。为保证路基在外力作用下产生的变形不超过设计允许的范围,就必须规范施工,达到足够的强度。
2.3路基应具有足够的水稳定性。路基直接受地下水及地上水的影响,路基的排水系统做不好,则会使路基长期积水受到浸泡,降低路基的承载力发生沉降变形,因此,保證路基具有足够的水稳定性是重要的施工步骤。不论是临时排水还是长期的排水系统,都要综合考虑、整体规划,完善路基纵横向排水设计,确保排水通畅。
3.公路路基病害防治措施
3.1合理选择路基填料。路基填料多以塑性指数高、透水性高的石质土、砂土作为填料,选择石质土作为填料时应选择较高强度和水稳定性的石料,并注意级配问题,选择砂土作为填料时,应考虑到含水量等问题,应在施工前经过计算得出最佳含水量,以保证路基填料的水稳定性。
3.2路基压实质量控制。路基需分层填筑分层压实,每层松铺厚度控制10-30cm,填料在最佳含水量状态下进行填筑并压实,填筑路基时应注意双向横坡,以利于路基排水。压实过程中应注意:
3.2.1碾压时分三次完成压实,第一遍采用静压。振动压路机速度控制在3-6km/ 小时,随着土层逐渐密实,碾压速度应逐渐提高。压路机纵向接头处应重叠40-50cm,施工前后两区重叠1-1.5m,保证无漏压。
3.2.2压实过程中如遇超高地段,应沿内侧向外侧碾压,即:先底后高。路基边缘两侧一般应加宽 40-50cm,以保证边缘的压实度,路基压实工作完成后可依据设计要求的路基宽度把加宽部位削坡整平即可。
3.3做好软基处理工作。
3.3.1换填法。换填法是指换土回填砂或抛石挤淤,是将软弱土层全部挖除换填强度较高的砂性土、石渣等渗水性好的填料,此法只适用于软土层较薄的地段,能够改变薄弱软土地基的力学。
3.3.2挤密桩法。挤密桩法是指在软土地基中成孔,在孔中填入砂、石、土、灰土或石灰等材料,捣实形成桩体,使地基土体得到挤密。挤密法中常见的是砂桩和石灰桩法。砂桩挤密法适用于杂填土较多的地段,桩径应控制在20-30cm,桩距为桩直径的3-5 倍。石灰桩是在利用生石灰填入孔中后与地基中各种化合物形成反应,发生吸水、膨胀等作用,对桩体周围土体形成挤压,达到加固作用,石灰桩挤密法适用于淤泥质土、饱和性黏土在地下水位以上的软弱土层,有力达到减小软弱土的蠕变引起的侧向位移。
3.3.3钻孔灌注桩加固法。钻孔灌桩承载能力强,对工程周围建筑及周围环境影响小,桩端可进入持力层或嵌入岩层。适用于各种软弱地质条件。
3.4完善排水设施。为了能够保持路基经常是处于干燥、坚固和稳定状态,必须要对影响路基稳定的地面水予以拦截并排除到路基范围之外,防止漫流、聚积和下渗。同时,对于影响路基稳定的地下水,应予以断、疏干、降低水位,并引导到路基范围以外,使全线的沟渠、管道、桥涵构成完整的排水体系。
3.5边坡防护。边坡防护有植物防护和矿料防护两种。首先,由于植物根部可以深入边坡的土体中,增大土的黏聚力,是边坡土体更加稳定。其次,在实际的施工中,为了保持路基边坡的稳定性和便于施工,常在边坡上修筑一个或者多个边坡平台。有时为减缓坡面的冲蚀设置人工条纹,改变了坡面的流水方向,延长了流动的距离,从而缓解了坡面的冲刷问题。四、结语综上所述,路基施工是公路建设项目中的关键环节,为了防治路基病害的发生,设计及施工人员应总结施工经验,优化施工方案,科学采用先进施工技术提高施工质量,把路基病害的发生遏制在源头,只有这样才能保证路基无显著病害,提高公路的行车安全性及使用年限。
总之,建设单位要想做好公路路基病害的防治工作,需要在实践当中不断总结经验,根据实际情况采取针对性的措施,有效防止公路路基病害的产生。
参考文献:
[1]李森;毛艳玲;;路基检测技术和质量控制研究[J];科技信息;2013年15期
[2]李松涛;李晓晓;;浅论公路施工中路基的处理措施[J];科技风;2012年06期
(作者单位:阜宁县公路管理站)