浅谈公路路基病害成因及治理措施

时间:2022-09-25 09:39:26

浅谈公路路基病害成因及治理措施

摘要:公路工程路基建设是整个公路建设的关键之一,因此对路基病害的治理对于提高工程质量至关重要。它是保证一项工程是否安全,可靠,优质的完工,起着决定性作用。因此,本文围绕公路工程路基的病害成因和整治措施,从不同的角度分析常见病害,并且提出相应的处理策略。

关键词:公路路基;病害成因;治理措施

引言:由于路基工程完露在自然环境中,受严寒酷暑、狂风暴雨、地震等自然条件影响,将会引起路基边坡坍塌、路基隆起、下沉、翻浆冒泥等各种病害;同时路基受静荷载和动荷载的作用,动荷载是造成路基病害的主要原因之一。

一、公路路基的病害类型及成因

1.路基沉陷

软土地基上修建的路基沉陷比较多,这是由于软土具有含水量大、抗剪强度低、承载能力低的特性。路基比较容易受到水的侵蚀,在底部形成空间,受重力的影响,路面就会出现沉降塌方现象。这类问题的原因包括自然原因和人为原因两个方面。自然原因是由于修建地区的偏软的土地性质,自身的承受力和抗腐蚀力较弱。人为原因是施工过程中没有联系实际,土的预压时间不足,最终导致了路面沉陷问题的出现。造成路基沉陷同时也有施工不当的原因,随着各种工程活动的次数频繁和规模扩大,对公路边坡稳定性的影响越来越显著,特别是各种不当的工程活动引起的边坡、路基失稳沉陷事故经常发生。对边坡、路基稳定性产生明显影响的活动包括削坡、坡顶加载、地下开挖等。

2.路基变形

在一些公路段,例如,深填、高填、半填半挖或立交桥互通匝道填方,往往会在通车一段时间后下沉。究其原因,主要有两个方面。一方面在于施工因素,如压实控制不好、分层过厚、施工措施不当以及含水量等等;另一方面在于材料因素,如最大干容重及最佳含水量有误、材料压缩系数过大、采用高塑性指数的粘性土等。出现此问题,会使路面变形、开裂或下陷;另外随着经济的发展大型超重车辆以及超载车辆的增多造成现有公路等级过低无法满足重载车辆的要求而引起的路基变形。

3.路基翻浆

季节性冰冻地区,春融时路基或路面基层含水率过大,强度急剧降低,在行车作用下造成路基湿软弹簧、路面破裂、冒出泥浆等的现象。路基土质不良、公路经过湿地,或路基坡脚存有积水的路段容易出现翻浆病害,盐渍土和沼泽地是翻浆病害的重灾区。

路基翻浆过程大致如下:

秋季(聚水)――冬季(冻结)――春融(含水量增加)――强度降低、因行车荷载翻浆

非春融的雨季,如果路面密水性差,导致降水浸入路基,造成路基或路面基层含水率过大,也可能造成翻浆。翻浆时沉降与隆起并存,路基路面倒置,结构混淆。

水损坏(水破坏)是翻浆的根本成因。根据导致翻浆的水类来源的不同,可将翻浆分为五个类型,即地下水类、地面水类、土体水类、气体水类和混合水类。

4.边坡滑塌

(1)溜方

溜方是由于少量土体沿土质边坡向下移动所形成。溜方通常指的是边坡上薄的表层土下溜。它可能是由于流动水冲刷边坡或施工不当而引起的。

(2)滑坡

滑坡是高陡斜坡上岩体或土体在自然或人为因素的影响下沿带或面滑动的现象。滑坡是路基上边坡或路基局部自上而下的滑移,具明显的滑动界面。滑坡是滑动界面抗剪应力小于滑动应力而引起滑动体产生位移。

(3)风化剥落

风化剥落指风化的石质路堑边坡,在外界环境因素如降水、强风、振动等影响下,成片或块体剥落,从而危及线路和行车安全。一般多指因地形、地质原因而造成的体积较小而数量较多的风化岩石剥落,现场常用设防护网或喷射水泥浆等方法处理。

(4)不良地质和水文条件造成的路基破坏

公路通过不良地质条件(如泥石流、溶洞等)和较大自然灾害(如大暴雨)地区,均可能导致路基的大规模毁坏。在公路勘测设计过程中,应力求避开这些地区或采取相应的工程技术措施,以保证路基的安全和稳定。

二、公路路基病害治理措施

1.边坡防护与加固措施

路基边坡防护与加固应坚持多种方式相结合的原则。应符合“因地制宜、就地取材、以防为主、防治结合、经久耐用、节省造价和造型美观”的原则。路基边坡防护与加固包括植物防护、工程防护、柔性支护与防护、综合防护等几种类型。

(1)植物防护就是在边坡上种植草或植树,以减缓边坡上的水流速度,利用植物根系固着边坡表层土壤以减轻雨水冲刷力度,从而达到保护边坡的作用。植物防护是使用较为普遍的一种方法,因为这种方法不仅可以美化公路环境,调节边坡的湿温,起到固结和稳定边坡的作用,而且又比较简单、经济、实用。因此,被广泛使用。一般来说,防护工程应优先考虑植物防护,当然其土壤必须适宜于植物的生长,而且边坡比较平缓,坡高不大。在高速公路上,常用的植物防护有植草、铺草皮和植树等。

(2)工程防护与植物防护的使用对象不同。工程防护主要是针对自然环境较为恶劣、植物难以生长的地区。还有植物不适宜生长的土质填、挖方边坡或风化严重、节理发育的岩石路基边坡,以及碎(砾)石土的挖方边坡等,采取工程防护措施即设置人工构造物防护。工程防护的类型有护面墙防护、干砌片石防护、浆砌片石防护、水泥混凝土预制块防护、锚杆防护、挡土墙以及土工合成材料防护等。

(3)柔性支护相对简单,主要指运用三维植被网和钢绳网进行防护的措施。

2.对路基本身进行治理措施

路基的质量是整个公路工程质量的关键,路基必须要经受得住时间、车辆超载、雨水冲刷和寒冷的考验,因此在进行路基建设时要严把质量关。

(1)路堤填筑前原地面处理。路基的施工质量,是整个路线工程的关键,也是路基路面工程能否经受住时间、车辆运行荷载、雨季、冬季的考验的关键。要做好路基工程,必须扎扎实实地进行路基的填筑,尤其对原地面的处理和坡面基地的处理。

(2)路堤填料。路堤填料一般应采用砂砾及塑性指数和含水量符合规范的土,不使用淤泥、沼泽土、冻土、有机土、含草皮土、生活垃圾及含腐殖质的土。

(3)填土路基压实。路基施工时,应严格按现行《公路路基施工技术规范》要求进行,并应通过试验路段来确定不同机具压实不同填料的最佳含水量、适宜的松铺厚度和相应的碾压遍数、最佳的机械配套和施工组织,还要有一定素质的施工队伍来具体施工。

(4)特殊地基处理。软土地基具有极大的破坏性,但从广义上讲,只要外在荷载在土基上有可能出现有害的过大变形和强度不够等问题时,我们都应该视为软基而认真对待,并进行必要的处理。一般按处理的部位可分为地基处理和路堤处理。

(5)完善排水设施。为了保持路基能经常处于干燥、坚固和稳定状态,必将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。

结束语:公路路基病害的产生是复杂的,且呈现种类多种多样。它受多种因素综合作用而产生。所以我们要降低病害的产生,就得要从根做起,从施工过程中严格把控。把路基病害产生的概率降到最低。以保障我国公路交通安全畅通,交通运输业顺利发展。

参考文献:

[1]《公路路基设计规范》(JTG D30-2004)

[2]《公路路基施工技术规范》(JTG F10-2006)

[3]《公路软土地基路堤设计与施工技术规范》(JTJ 017-96)

[4]马新峰.探讨公路工程路基病害治理措施[j].民营科技,2009(8).

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