农村公路工程路基稳定性及影响因素分析
2020-11-27陈应才
陈应才
固原市交通运输综合执法支队 宁夏固原 756000
1 公路路基施工要求
1.1 强度要求高
随着国民经济的快速发展,车流量急速增长,对农村公路的运行能力和承载力提出了新的要求,为了确保道路的服务功能,关键在于控制好路基稳定性,确保路基强度满足设计要求,以免产生路基不均匀沉降、路面反射裂缝以及车辙等问题,对车辆的安全行驶和道路耐久性造成影响。所以,在公路施工中确保路基满足强度要求,是后期工程施工的前提条件,也是确保路基稳定的必要条件。
1.2 稳定性要求好
公路线型工程的特点,具有施工条件多变、气候多样化等特点,如何确保路基的稳定性成为公路施工的重点和难点,同时也成为公路耐久性和舒适度的一项重要评判标准。进行详细的路线勘探、摸清复杂的地质环境、避开不利地质条件地段、选用合理的路基处理方法,这些都是确保路基稳定性的有效手段。
2 影响路基稳定性的主要原因
2.1 客观环境因素的影响
影响路基稳定性最关键的因素就是水,尤其是对农村公路影响特别巨大。南方多雨水,多为沿河、沿堤道路,且水田分布广泛,地下水位较高,路基长期浸泡在水中,容易导致路基失稳和不均匀沉降;北方土质粉质含量高、湿陷性较大,遇水容易形成冲沟、落水洞和不均匀沉降等问题。农村公路施工预算较低,设计时边沟排水等配套附属设施无法保障,水毁一直是农村公路存在的最大质量问题。其次影响路基稳定性的因素是地质条件。我国幅员辽阔,地形复杂多变,不仅有广阔的平原地区,还有丘陵沟壑及黄土高原等各种复杂地质环境。在不同的地质条件下,路基处理的方式均有所不同,所以很多情况下,环境的因素在很大程度上影响路基的稳定性。尤其是对特殊地质路段,农村公路设计阶段往往采取的是尽量避开,无法避开的路段只做简单的换填处理,没有截、引、堵等相关措施,不能达到长期治理效果。
2.2 人为因素的影响
人为因素的影响主要分为两个方面。一个方面是车辆超载,随着物流业的迅速发展,大型运输车辆日渐增多,由于高速公路运输成本较高,加之道路网的四通八达和地方道路服务能力的提升,许多大型运输车辆为了节约成本,选择地方道路甚至是农村公路通行。农村公路的设计初衷是服务于农耕车辆和小型机动车辆,路基处理深度不够,稳定性较差,尤其是山区路段填挖结合处理简单。大型运输车辆的分流,为农村公路的路基稳定性带来新的破坏因素。另一方面就是施工过程不规范,农村公路设计遵循的主要原则是就地取材、依地势而建、尽量避开地质不良地段,对地基的处理采取简单的压实和换填方式。路基是否稳定,主要取决于路基施工的过程把控。施工过程中主要存在工序把控不严的现象,如换填材料不合格、压实度不够、填筑分层过厚、填挖结合处理不当等情况,加之后期雨水影响,往往造成路基不均匀沉降、边坡溜塌水毁等路基病害,严重影响路基稳定性。
3 增强路基稳定性的方法
3.1 完善前期勘察设计
公路工程由于其路线长,地质环境具有多变性特点,地基处理成为工程的重点,地基处理不好,将直接影响工程的整体质量,同时也为工程后期运营和养护带来不可预测的影响。地质勘探是了解地下工程、水文地质环境的最佳手段,由于受工程预算的影响,此项工作在农村公路设计中较少开展。设计前期对地质环境的了解主要通过经验法,局部环境的勘察主要是通过踏勘、高程测量等简易手段,一般未采取钻探方式获取地下情况,无法为后期路基设计提供真实、准确的依据,无法正确指导施工。因此,有效开展前期地质勘探,能更好的为公路选线提供服务、为设计提供准确参数和数据,有效避开特殊地质路段,为后期施工节约成本具有重要意义。
3.2 加强施工过程管控
施工质量控制好坏直接决定着工程质量的成败。完善的施工方案、精细的施工过程把控和合理的施工组织安排,是项目工程质量合格的必要条件。农村公路路基施工没有复杂的施工工艺,也没有特殊的新材料新工艺,不存在技术方面的难点,路基稳定性的把控主要在回填土的选择、机械碾压和填挖结合处的处理方面。回填土选择方面,主要是通过土工试验确定,土质的物理性质直接影响路基稳定性,其中抗剪强度和回弹模量是路基土强度的两项关键指标,回弹模量作为土基抗压强度的指标,表示土基在弹性变形阶段内,在垂直荷载作用下,抵抗竖向变形的能力。土基回弹模量值愈大则产生的垂直位移就愈小。土的抗剪强度主要是抵抗土的剪切变形,当外部载荷在地基内部产生的剪应力达到土的抗剪强度时,土体就遭到破坏,严重时将产生滑坡。因此,选择合适的填筑土,是确保路基稳定性的关键。机械碾压方面,主要是选择合适的碾压机械,根据土工试验确定的参数,确定合适的碾压遍数,确保路基压实度合格。农村公路路基多为半填半挖路段,路基填筑一般采取挖台阶分层回填的方式,施工过程中往往存在不挖台阶或是不按规范要求分层回填等现象,导致路基失稳,出现路基滑坡和路面纵缝等现象。
3.3 选择合理的处治方式
路基必须具有足够的强度、刚度和水稳定性,才能满足道路合理运行要求。不同路段的土质情况,需选用不同的路基处理方式。为保证农村公路路基强度和稳定性,应采取的措施有:合理选择路基横断面形式,正确确定边坡坡度;选择良好的填筑材料,采取正确的施工方法;认真设计和施工防排水设施,确保路基稳定。特殊地质路段路基的处理,农村公路主要采用路基土换填的方式,该办法能满足对一般软土地基的处理,对于地下水位较高的地段,需进行地质勘探,查明地下水位情况,制定详细的施工方案,设置有效的排水措施,确保地基稳定。
4 结语
综上所述,公路路基是工程施工的基础,也是道路运行的基本保障,为提高公路的使用寿命、提升车辆运行的舒适度及人民群众的出行满意度,首先就要确保路基稳定性。我国路基处理技术已经非常成熟,如何在降低成本的前提下,将其运用于农村公路,仍需在施工过程中进一步加强探索。