公路工程路基路面常见病害及防治对策
2023-02-09廉建辉
廉建辉
(甘肃五环公路工程有限公司,甘肃 兰州 730000)
公路工程的路基路面病害是日常维护与施工中必须重视的问题,通过对公路路基路面常见病害类型进行分析,并从边坡防护与加固、路基治理、公路平整度控制、增强路基承载力、采用加固支挡结构以及采用加固处理工艺等方面,提出了相应的处理策略。
1 公路路基路面的施工要求分析
1.1 对路基的要求
①路基应具备良好的承载力。公路承载力是指路面在受到车辆荷载作用下,能够承受多大的荷载而不发生破坏的能力。为了保证公路的承载能力,路基必须具备一定的强度和稳定性,施工时要按照设计要求,采用适宜的原材料和合理的施工工艺,确保路基的强度和稳定性。②路基应具备良好的排水性能。排水性能是指路基内部的水能否顺利排出,防止水分对路基产生破坏,路基在施工中应保证坡度、横坡和纵坡的合理性,以及适当设置排水设施,确保路基具备良好的排水性能。③路基应具备良好的防渗性能。防渗性能是指路基内部的水分能否渗透到地下水中,防渗性能不仅能够延长路基的使用寿命,还能够保护地下水资源。在施工期间要保证路基的材料具有良好的防渗性能,同时设置适当的排水设施和防渗措施。④路基应具备良好的稳定性。路基的稳定性是指在不同的地形和气候条件下,路基能够稳定地承受荷载和外部力量的作用,在施工中要根据路段的地形特点和气候条件,采取适当的加固措施,确保路基的稳定性。
1.2 对公路路面的基本要求
①公路路面应具备良好的平整度。平整度是指路面水平度和纵向坡度是否符合设计要求,对车辆行驶安全和舒适性有重要影响。在施工过程中,应根据设计要求采用适当的路面铺设技术和设备,确保路面平整度达到设计要求。②公路路面应具备良好的附着力和耐磨性。附着力是指车辆行驶时,轮胎与路面的摩擦力,耐磨性是指路面材料抵抗磨损的能力。为了保证路面的附着力和耐磨性,应选择优质的路面材料,采用适宜的路面铺设技术和设备,并在必要的路段设置防滑和减速设施,确保路面具有良好的附着力和耐磨性。③公路路面应具备良好的排水性能。排水性能是指路面表面积水能否及时排除,防止水分对路面产生破坏。在施工中,应保证路面横坡、纵坡和坡度的合理性,设置适当的排水设施,如雨水口、排水沟等,确保路面具有良好的排水性能。④公路路面应具备良好的标线和标牌。标线和标牌是公路交通管理的重要组成部分,可以指示车辆行驶方向和车速限制等信息,提高行车安全。在施工期间,应按照标准规范设置标线和标牌,确保其清晰、明显、不易褪色和掉落。⑤公路路面应具备良好的维护性和修补性。公路路面的使用寿命有限,一旦出现损坏和破坏,需要及时进行修复和维护,以保证路面的使用寿命和安全性能。在施工中,应考虑路面的维护性和修补性,采用适宜的路面铺设技术和设备,确保路面便于维护和修补,降低修补成本和对交通的影响。
2 公路路基路面的病害类型
2.1 边坡滑塌
在长期使用和自然环境的影响下,公路路基和路面可能会出现各种病害,其中边坡滑塌是公路路基病害中比较常见的一种。边坡滑塌不仅会导致公路路基和路面的损坏,还可能引发交通事故,严重威胁行车安全。边坡滑塌的主要原因包括土壤侵蚀、水文因素、地质构造等,由于边坡是由土壤和岩石构成,土壤层通常比较松散,而水的渗透和流动很容易使土壤失去支撑,导致边坡滑塌。水文因素是边坡滑塌的主要外部因素,降雨、洪水等都可能引发边坡滑塌,也会增加边坡滑塌的危险性,地质构造是边坡滑塌的内部因素,例如断层和岩体滑坡等都可能对边坡的稳定性产生不利影响。
2.2 路基变形
对于路基变形问题,采取有效措施是保障公路交通安全的重要环节,针对不同原因引起的路基变形,需要采取不同的治理措施。对于路基土体的不均匀沉降,可以采用加固措施,如采用加固材料、加固技术等,增强路基结构的稳定性,防止进一步沉降。地基土体的膨胀和胀缩是造成路基变形的主要原因之一,可以采用排水措施、加固措施等,防止地基土体水分变化而引起的体积变化。对于路基基础沉降问题,需要进行维修和加固,路基基础的不合理设计或施工不当都可能导致路基基础沉降。在维修时需要清除松散的土层,采用填充材料对路基基础进行加固,使其能够承受更大的荷载,在施工过程中还需要注意保证路基基础的均匀沉降,避免出现不均匀沉降造成的路基变形。路面车辙是造成公路路基变形的另一个重要因素,车辙不仅会导致路面不平整,还会影响行车安全,需要及时进行修复。修复时需要将车辙部位的路面削平,使用新材料重新填充并加压,保证路面平整度和稳定性。
2.3 路基沉陷
路基沉陷是指路基土体发生沉降,通常是由于路基土体压缩或者下沉导致的,路基基础沉降严重时,可能会引起路面的裂缝,影响行车安全。对于路基沉陷问题,需要及时采取措施进行维修和加固,一方面是为了确保公路的正常运营,另一方面也是为了保障行车安全。
2.4 面层不平整
面层不平整通常是由于路面基础设计不当、施工不当、材料质量问题、车辆碾压等因素引起的。面层不平整会导致车辆行驶不稳定、路面噪声增大,也会加剧路面磨损、增加路面维修的难度。对于面层不平整问题,可以采取针对性的维修措施,如局部修补、全面铺设新路面等,以确保路面平整度和行车安全性。
2.5 路面早期破损
路面早期破损是指新铺设的路面在使用初期出现的各种破损现象,这些破损往往是由于新路面在使用过程中受到外部压力的作用,如车辆碾压、温度变化等造成的,路面早期破损问题不仅会影响行车的舒适性和安全性,也会对路面寿命产生负面影响。路面早期破损的类型较多,主要包括龟裂、剥落、变形、鼓包等。其中,龟裂是比较常见的病害类型,它通常是由于路面材料收缩、温度变化、地基变形等原因引起的。龟裂形态不一,常见的有横向龟裂、纵向龟裂、网状龟裂等。剥落是指路面材料表面剥离或者掉落,通常是由于路面材料质量不良、施工不当等原因造成的。变形是指路面整体发生形变,如波浪形路面、鼓包路面等,主要是由于路面材料沉降、不均匀变形等原因导致的。鼓包是指路面表面出现凸起的现象,通常是由于路面材料收缩、水分过多等原因引起的。
3 公路工程路基路面常见病害的处理策略
3.1 边坡防护与加固措施
边坡滑塌是公路路基常见的病害之一。为了防止边坡滑塌引发交通事故,需要采取一些措施进行防护与加固。
①可以采用加固措施,如在边坡上安装护栏、挂网等。护栏可以有效避免车辆从边坡上滑落,挂网可以避免边坡上的岩石和土壤滑落到路面上,还可以采用灌注桩、加筋混凝土等方法对边坡进行加固。②可以采用排水措施。边坡滑塌往往与水分有关,特别是在雨季和潮湿的环境下,需要对边坡进行排水处理,将水分排出,以减少边坡滑塌的风险。③需要定期检查边坡的情况,发现问题及时处理,对于出现滑坡迹象的边坡,可以采用挖槽加固、填筑等方式进行处理。
3.2 路基治理
(1)增强路基的承载力。为了提高公路路基的承载力和稳定性,可以采取一些增强措施。其中,最常见的措施是在路基中添加加筋材料,如钢筋、钢丝网和土工合成材料等,这些加筋材料能够提高路基的抗压和抗剪强度,从而增强路基的承载力和稳定性。在添加加筋材料时,需要根据路基的具体情况和需要承载的荷载量来确定加筋的数量和布置方式。
(2)采用加筋土工布等材料。还可以采用土工布等材料来加强路基。土工布是一种具有较强抗拉强度和耐久性的合成材料,可以用于增强路基的稳定性和承载能力。在使用土工布时,需要先对路基进行清理和修复,然后在路基表面铺设一层土工布,并用钉子或夹具将其固定在路基上。土工布需要完全覆盖路基,并与路基表面紧密贴合,在土工布上铺设一定厚度的砂土或砾石可以进一步提高其承载能力。
(3)排水处理。可以采取排水处理的方法来增强路基的承载力,在公路工程中,由于长期受到雨水的冲刷,路基可能会出现松动、塌陷等问题,导致路面承载能力下降。需要通过排水处理来及时排除路面水分,保证路面干燥,提高路面的承载能力,常用的排水方式包括设置排水沟、设置渗水管、铺设排水管等。
(4)采用加固支挡结构。采用加固支挡结构是处理公路边坡滑塌、路基变形和路基沉陷等问题的一种有效措施。加固支挡结构可以分为土工格栅加固、锚杆加固、桩柱加固和挡墙加固等多种形式。土工格栅加固是指采用土工格栅等材料来加强土体的承载力,防止边坡滑塌和路基变形等问题。土工格栅是一种高强度、高模量的合成材料,具有优异的抗拉性能和刚度,能够有效增强土体的抗拉强度和抗剪强度,提高土体的稳定性和承载力。锚杆加固是指在边坡或路基中钻孔、安装锚杆,并利用锚杆的抗拉性能增强土体的承载力,防止土体滑动或塌方。锚杆加固适用于边坡高度较大或土体强度较差的情况下,能够有效提高土体的稳定性和承载力。桩柱加固是指在边坡或路基中钻孔,安装钢筋混凝土桩或灌注桩等结构来增强土体的承载力。桩柱加固适用于土体深度较大、地下水位较高或土体强度较差的情况下,能够有效提高土体的稳定性和承载力。挡墙加固是指在边坡或路基前设置挡墙来固定土体,防止土体滑动或塌方,挡墙加固适用于边坡高度较大或土体强度较差的情况下,能够有效提高土体的稳定性和承载力。采用加固支挡结构可以有效处理公路边坡滑塌、路基变形和路基沉陷等问题,提高公路的安全性和可靠性。
(5)采用加固处理工艺。在公路路基路面常见病害处理中,采用加固处理工艺是一种有效的手段,它可以提高公路的承载力,延长路面使用寿命,减少病害的出现。加固处理工艺主要包括四种方式:夯实加固、碎石加固、砂石加固和灌浆加固。夯实加固是指在路基表面进行夯实处理,使土层更加紧密,增加承载力;碎石加固是将碎石嵌入路基中,形成一种具有一定强度的加固层;砂石加固是指在路基表面覆盖一层砂石,起到增强路基承载力的作用;灌浆加固是将混凝土灌入路基空隙中,形成一种具有一定强度的加固层。其中,夯实加固是最常用的一种处理方式。在施工中,应根据具体情况选择合适的夯实设备,如夯实机、压路机等,并掌握夯实的技巧,确保夯实效果达到最佳。碎石加固和砂石加固适用于路基较为松散的地区,能够增强路基承载力,提高路面平整度,灌浆加固一般用于边坡、挡墙等处的加固处理。除了以上四种加固处理方式,还有一些新型的加固技术逐渐应用于公路工程中,如地面加固、高分子材料加固等,这些技术具有施工简便、效果显著的特点,能够进一步提高公路的使用寿命和安全性。加固处理工艺的选择应根据病害类型、地质条件、交通流量等多种因素综合考虑,不能盲目选择,在加固处理过程中,应严格按照设计要求进行施工,确保加固层的质量和稳定性。
3.3 公路平整度的控制
①基层平整度控制。基层平整度主要受到路基的影响,路基的设计和施工应符合标准要求,特别是对于填方路基的施工,要采取严格的填筑措施,确保填方路基均匀、密实、稳定。在路基上铺设砼基层时,应采用优质的砼材料,严格按照设计要求进行施工,确保基层平整度符合标准要求。对于现有的路基平整度不符合标准要求的路段,可以采用针对性的加固措施,如进行路基加固、灌浆、增加土层厚度等措施,使其达到标准要求。②面层平整度控制。面层平整度是指路面表面的平整度,主要由面层的设计和施工质量决定,对于新建路面,应按照标准要求进行设计和施工,采用优质的路面材料,严格按照标准要求进行施工。对于现有路面出现的平整度问题,可以采取磨平、铺设薄层等措施,使路面达到标准要求。另外对于公路使用过程中出现的面层损坏和平整度降低问题,需要采取及时的养护和维修措施,如进行路面修补、重新铺设路面等。同时,定期进行路面检测和评估,及时发现和解决路面平整度问题,保障公路的正常使用。
4 结束语
详细阐述公路工程路基路面常见病害及防治对策,其中,针对边坡滑塌、路基变形、路基沉陷、面层不平整、路面早期破损等常见病害,提出了相应的处理措施。还阐述了如何增强路基承载力、采用加固支挡结构以及采用加固处理工艺等技术手段进行路基路面的加固处理,相信这些防治措施能够为公路工程的建设和维护提供有效的参考,从而为保障交通安全和畅通提供有力保障。