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浅谈公路路基常见病害及治理措施


所属栏目:公路工程类论文
发布时间:2013-01-12 10:28:24  更新时间:2013-01-12 10:17:22

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摘要:路基是整个道路的基础,路基病害严重影响公路的使用寿命和经济效益。文章结合笔者的实践经验,分析了路基主要病害类型及成因,并提出了针对性的路基病害治理措施。

关键词:公路;路基病害;治理

路基工程质量的好坏,直接影响到公路使用品质、旅客的舒适和正常的行车交通。对路基质量的影响因素很多,公路病害问题也经常发生,其中绝大多数是由施工质量问题引起的。公路病害不仅加大了营运期养护维修的费用,影响道路畅通,严重时还危及行车安全,使旅客生命财产造成重大损失。所以加强对路基工程施工质量的控制,是刻不容缓的事情。

1 路基病害类型及原因

1.1 路基变形

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,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。

1.2 边坡滑塌

边坡滑塌是最常见的路基病害,根据边坡土质破坏原因和规模不同可分为塌方和滑坡。塌方是由于土质边坡向下移动造成的。主要是由水损坏和施工不当引起的。滑坡使一部分土体在重力作用下沿某一滑动面滑动。主要原因是由于不良地质条件造成的破环。岩(土)体的力学性质决定了边坡稳定性的丧失方式,如坚硬岩石边坡失稳以崩塌和结构面控制型失稳为主,而软弱岩石则以应力控制型失稳为主。岩(土)体的工程地质性能越好,边坡稳定性越高。边坡太陡、选用不正确的倾斜层次填筑、土太湿、坡脚被水冲刷淘空。

1.3 路基沿坡滑动

在较陡的山坡填筑路基,由于路基底部被水浸湿,形成滑动面,坡脚又未进行支撑,在路基自重和行车荷载作用下,整个路基沿倾斜的原地面向下滑动,路基整体失去稳定。这是由于设计不合理,经验不足,在目前公路标准规范的具体运用上存在两个误区;一是认为公路就是标准越高越好,在设计和建设中都刻意追求所谓高、大、全的标准;二是在执行标准时教条化,不是因地制宜运用指标,而是千方百计让地形、地质等自然环境适合标准。由于上述两个认识上的误区,导致在建设过程中高填深挖路基增多,高路堤和高边坡增多,随之也就造成路基沿坡滑动的病害增多。

1.4 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。在软土上修建路基或桥涵构造物基础易出现压缩沉降、滑陷、坍塌等现象,应采取预压方式至使沉降稳定,再调整纵断,以满足使用要求。造成路基沉陷有施工不当的原因,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,另外,养护不善也会造成这种现象,路面病害处理不得力或交通安全设施维护不及时,病害在车轮载荷的反复作用,向四周扩散、破碎、掉渣,形成大面积坑槽沉陷。

2 路基病害治理措施

2.1 边坡变形与失稳治理措施

对于边坡破坏较严重的情况,如出现塌方、滑坡以及可能出现失稳等,必须采取相应的措施来确保边坡的稳定性(强度方面)和安全性(变形方面)。根据边坡的不良工程地质特征和滑坡加固治理与防护工程特色,主要选取适用性强、易于操作、工程负效应小的措施,如抗滑桩、锚杆(索)、挡土墙、削坡和灌浆等,使其分别适用于不同塌方、滑坡的物理力学条件和地质条件。

2.2 边坡防护与加固治理措施

路基边坡防护与加固应符合“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。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冲刷,从而达到保护边坡的作用。植物防护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。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。工程防护主要是针对不适宜植物生长的土质填、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。

2.3 路基沉陷治理措施

2.3.1 换填砂砾或灰土

砂砾及灰土具有水稳性好,易压实,压实后沉降量小等特点。因此,用其作为桥涵台背填料可以起到过渡作用,使桥涵沉陷与路基沉陷呈现连续性,从而可以避免桥头跳车病害的发生。此外,砂砾或灰土用于不良地质路段基底处理,其效果也十分明显。

2.3.2 高强度塑料土工格栅

高强度塑料土工格栅是一种新型土工材料,它具有强度高,尺寸稳定性好、耐腐蚀、适应温度范围广、优异的老化性能、重量轻、搬运方便,易于安装等特点。由于其所具有的以上特点,在公路路基填筑过程中将其填筑于路基之内,可以起到防止软土地基的不均匀沉降作用,使路基在沉陷过程中起到连续过渡的效果。这样就会提高路基的承载能力,减少或消除包括沉陷在内的病害发生,格栅在路基土中起到了加筋网格骨架的作用。

2.3.2 土工筋带

土工筋带也是一种新型土工建筑材料。它是以高强度复合材料为骨架,外部覆盖了高分子聚合塑料而制成的一种复合拉筋带,它经过特殊处理,具有抗老化、防腐蚀、耐酸碱及强度大等特点。它的作用原理是在填土之后,土体和拉筋带之间的摩擦力改善了土的物理力学性质,而使得填土和拉筋带结合成为一个整体,阻止了土体滑移并且在路基沉陷过程中形成连续沉陷,从而可防治路基不均匀沉降病害的发生。

3 结语

路基施工中经常会遇到土质、天气等各种不同的环境条件的制约,还会受到填土超厚,机械工作速度和碾压遍数不满足要求等人为因素的影响,故施工中除要做好技术控制,还应加强施工管理,这样就进一步保证路基的压实效果,提高路基的稳定性。

参考文献:

[1]马金芬.浅谈公路工程路基病害治理措施[J].科技信息,2010.13.

[2]肖漓境.路基病害的处理施工方法研究[J].中国新技术新产品,2009.20.



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