山区公路施工常见的病害及养护
2021-01-07刘建民
刘建民
(甘南县公路事业发展中心,黑龙江 甘南 162100)
1 山区公路常见病害类型
1.1 岩溶型路基病害
岩溶对公路施工会带来较大的施工难度和很多的危害。岩溶对于路基的影响主要有:溶洞顶板坍塌引起的路基下沉与破坏,岩溶地面的坍塌对路基稳定性的破坏,反复泉及间歇泉浸泡路基基底引起路基沉陷、坍塌、翻浆,突然性的地下涌水冲坏路基等。岩溶对于桥梁工程的危害主要有:影响墩柱稳定性,在柱基混凝土灌注的时候引起跑浆、漏浆,顶板断裂造成桥梁失稳等。
1.2 滑坡塌落型
山体岩层较破碎,局部地区植被不良,对水土保持的力度不够,公路施工时对路基边坡会产生较大的扰动,加之每年的雨季较长、雨量集中,长时间的浸泡使得路基边坡山体土石层吸水后粘结力降低,严重者则会丧失稳定性,形成塌落、滑坡或者泥石流,冲毁路基或堵塞公路。
1.3 水毁型
(1)沿河公路易遭洪水侵蚀冲毁。山区公路由于受地形限制,不少公路尤其是低等级公路沿河而行,雨季来临河水暴涨、山洪暴发等,路基常因洪水的冲刷而遭破坏。
(2)桥涵过水位置变迁或孔径设计不当引起水毁。原桥涵过水位置发生位移,或原桥涵设计孔径不适应现水位水量,致使河水冲毁路基或使涵洞堵塞、淤死涵洞,造成洪水漫溢路面等。
(3)路基设计标高不足。山区溪流由于坡陡弯急,河水下泄时挟带泥沙情况严重,造成下游河床逐年抬高,如果沿河路基设计标高考虑不充分,就容易使河流冲蚀路基,浸溢路面。
(4)公路紧靠山边,暴雨从山坡汇流直接冲毁公路。山区公路路基大多紧靠山边,边坡防护处理不当,防护设施不完善,一遭暴雨,雨水从山坡汇流挟带泥沙直接冲到路面,造成路面被毁。
1.4 软土路基型
土质多位粘土,含水量过高形成的软土路基也比较多,软土路基包括饱水的软弱粘土和淤泥,在软土地基上进行公路建设时如果路基处理不好,容易产生路堤失稳及沉降过大等问题。
1.5 碎落石型
山区公路路基施工时,破坏了山体原来的整体稳定性,因此公路建成后,不稳定的碎石经常滑落下来,尤其雨后、春融期更甚,造成公路边沟淤塞,路面破损,甚至对行人和车辆构成威胁
2 养护整治措施
2.1 岩溶型路基病害防治措施
(1)加强疏导排水:在公路建设中,雨水疏导的处理方法包括设计专门水渠直接排到地下,在底基层加设排水系统等。设置专门的引水渠道,将暴雨形成的地表径流引到落(消)水洞中。
(2)特殊基础:对于桥梁工程采取桩基处理直达基岩层等是最为常用的处理岩溶病害的方法。
(3)土工格栅及土工合成材料:在公路建设中,用土工合成材料防治沉陷或塌陷比混凝土盖板有显著的优势,土工合成材料能增加土体的抗拉强度,提高土体的整体稳定性,缓解因路基施工对溶洞的干扰,从而能有效减少岩溶病害的发生。
2.2 滑坡塌落型病害防护措施
滑坡产生的防治三要素排水、减载(力学平衡)、改变滑带土性质。
排水:地表水或地下水渗入滑体并湿润滑面,会促使滑坡的产生。一般土体中的滑坡及岩石中的顺层滑坡,往往都是由于水的润滑作用而产生的,因此路线通过滑坡地段时,应对地表水、地下水的情况做好充分调查,并及时处理。对于滑坡体以外的地表水,应予以拦截或引离,滑坡体以上的地表水要设置截水沟并采取防渗措施,尽快疏导汇集引出,以防止渗入滑坡体内。对于滑坡体以内的地下水,多采用渗沟、盲洞、平孔以排除滑坡体内部滞留、存积的地下水。
减载(力学平衡):为了增强滑坡的稳定性,可在滑体的上部采取减轻压重的方法,以达到力学平衡,避免滑体出现滑动。一般情况下,减重只能减小滑体的下滑力,而不能从根本上解决滑体下滑和位移问题,所以这种方法应当与其他整治措施配合使用。对于尚未下滑的滑体,可根据情况采用抗滑土剁、抗滑片石剁、抗滑挡土墙、抗滑桩、锚杆等支挡工程。对于比较稳定的滑体,可采用浆砌片石防护、种植草皮护面、钢筋网防护、三维土工网垫草皮防护、预应力锚索框架等坡面防护措施。
改变滑带土性质:对于软硬岩石互层所组成的高边坡路段,对边坡面上容易分化崩塌的软弱岩层,可采用喷射混凝土、沥青涂层、水泥砂浆或浆砌片石等加以护面;对高边坡上的岩层裂隙应用水泥砂浆填实,以防止裂缝机械扩大和张开。
2.3 水毁型病害的防治措施
公路水毁应以预防为主,防患于未然,主要从设计及施工两个方面入手。
设计上:在勘测设计工作中,把水力问题处治好,公路建筑物的大部分水毁问题就可以得到解决。山区公路水毁型病害一般是沿河公路产生的居多。一般处理方法是:修筑丁字坝、挑坝,将洪水挑离公路,改变洪水前进方向;或修筑浆砌护坡、铅丝笼护坡脚等构造物,加强路基本身的防御能力;在桥涵易淤位置,加设过水路面,防止路面浸水影响路基稳定,同时利于人工及时清理淤砂,保证公路畅通。
施工上:加强施工质量控制,确保放水毁设施发挥作用。
2.4 软土路基型的防治措施
软土地基具有地基承载力低、路基的沉降和差异沉降较大路基沉降历时长特点。
针对这种特点我们对软土地基处理的目的主要是改善地基的工程性质,包括改善地基土的变形特性和渗透性,提高其抗剪强度。
软土地基处理有许多方法,如换土法、挤压法、排水固结法、胶结硬化法、调整路基结构法。对于每一个工程都必须进行综合考虑,通过几种可能采用的地基处理方案的比较,选择一种技术可靠、经济合理、施工可行的方案,既可以用一种地基处理方法,也可以多种地基处理方法的综合应用。
2.5 碎落石型防治措施
碎落石的防止必须根据具体情况进行综合治理,归纳起来主要为“清、拦、固、遮、”。
清:清除危石,这是防治碎落石最直接也是最有效的方法,但是随着时间的推移可能会产生新的危石,所以进行危石清理必须经常进行以确保不发生危险。
拦:清理危石是否彻底,直接关系着公路交通的安全,为了防治清除不彻底或者没能及时清除在路堑顶设置拦石栅或者拦石墙也是一项非常实用的防治措施。
固:对于确定为危石,但是清除有困难的,可以采取水泥浆嵌缝加固。
遮:对于经常性产生落石的地方且落石不是很大的情况下,清、拦都起不到很好的作用,我们可以考虑遮盖处理,即采用GPRS柔性防护、藤蔓植物护坡等方式对其进行防护也能祈祷很好的效果。
3 结 语
喀斯特山区公路施工历来是公路施工的难点,防治山区公路病害要依靠科学技术进步,要不断以新的科学技术成果、新的科学技术知识进行工程实践,并不断进行总结提高,有的还要进行必要的模型试验研究,再继续进行工程实践。虽然造成山区公路病害的原因是多方面的,但只要我们能从公路的设计、施工和养护等方面进行预防和处治,山区公路病害将会得到有效控制。