路路基質(zhì)量及病害治理方法之微探
2015-03-23
1.引言
路基是公路的重要組成部分，是按照路線位置和一定技術(shù)要求修筑的帶狀構(gòu)造物，承受由路面?zhèn)鱽?lái)的荷載，應(yīng)有足夠的強(qiáng)度、穩(wěn)定性和耐久性。路基的強(qiáng)度與穩(wěn)定性受水、溫度、土質(zhì)等客觀因素影響，同時(shí)也受行車(chē)荷載的作用，路基設(shè)計(jì)、施工方法及養(yǎng)護(hù)方法是否正確等人為因素制約。隨著公路建設(shè)的發(fā)展，對(duì)公路路基提出了更高、更新的要求。所以在施工時(shí)一定要統(tǒng)觀全局，做好安排。下面對(duì)公路路基的幾種常見(jiàn)病害類(lèi)型進(jìn)行介紹，并分析其產(chǎn)生病害的原因，提出了路基各項(xiàng)質(zhì)量目標(biāo)要求及病害的治理方法。
2.路基病害及產(chǎn)生原因
由于路基在承受土體自重、行車(chē)荷載和各種自然因素的作用下導(dǎo)致各個(gè)部位產(chǎn)生變形變形又引起路基標(biāo)高和邊坡坡度、形狀的改變嚴(yán)重時(shí)造成土體位移危及路基的整體性和穩(wěn)定性造成路基的各種破壞。
2.1路基沉陷
路基沉陷是指路基表面在垂直方向產(chǎn)生較大的沉落，路基的沉陷可以有兩種情況，一是路基本身的壓縮沉降；二是由于路基下部天然地面承載力不足，在路基自重的作用下引起沉陷或向兩側(cè)擠出而造成的。路基的沉縮是因路基填料選擇不當(dāng)，填筑方法不合理，壓實(shí)度不足，在路基堤身內(nèi)部形成過(guò)濕的夾層等因素，在荷載和水溫綜合作用下，引起路基沉縮。
地基沉陷是指原天然地面有軟土、泥沼或不密實(shí)的松土存在，承載能力極低，路基修筑前未經(jīng)處理，在路基自重作用下，地基下沉或兩側(cè)擠出，引起路基下陷。
2.1.1路堤的沉落。因填料選擇不當(dāng)填筑方法不合理壓實(shí)不足在荷載、水溫的綜合作用下堤身可能向下沉陷。
2.1.2地基的沉陷。由于原地面為軟弱土層如泥沼、流沙或垃圾堆積等填筑前未經(jīng)換土 或壓實(shí)發(fā)生地基下沉、側(cè)面剪裂凸起引起路堤下陷。
2.2邊坡滑塌
路基邊坡滑塌是最常見(jiàn)的路基病害，根據(jù)邊坡土質(zhì)類(lèi)別，破壞原因和規(guī)模的不同，可分為溜方與滑坡兩種情況。
2.2.1溜方：由于少量土體沿土質(zhì)邊坡向下移動(dòng)所形成。主要是由于流動(dòng)水沖刷邊坡或施工不當(dāng)而引起的。
2.2.2滑坡：一部分土體在重力作用下沿某一滑動(dòng)面滑動(dòng)。滑坡主要是由于土體的穩(wěn)定性不足所引起的。一般江、河、湖水庫(kù)、海、溝的斜坡前緣開(kāi)闊的山坡、鐵路、公路和工程建筑物的邊坡等都是易發(fā)生滑坡的地貌部位。坡度大于10度小于45度下陡中緩上陡、上部成環(huán)狀的坡形是產(chǎn)生滑坡的有利地形。路基邊坡坡度過(guò)陡或邊坡坡腳被沖刷淘空或填土層次安排不當(dāng)是路堤邊坡發(fā)生滑坡的主要原因。路塹邊坡滑坡的主要原因是邊坡高度和坡度與天然巖土層次的性質(zhì)不相適應(yīng)。粘性土層和蓄水的砂石層交替分層蘊(yùn)藏，特別是有傾向于路塹方向的斜坡層理存在時(shí)，就容易造成滑動(dòng)。
2.3碎落和崩塌
剝落和碎落是指路塹邊坡風(fēng)化巖層表面，在大氣溫度與濕度的交替作用，以及雨水沖刷作用之下，表面巖石從坡面上剝落下來(lái)，向下滾落.大塊巖石在脫離坡面沿邊坡滾落稱為崩塌。
2.4翻漿
路基翻漿多發(fā)生在我國(guó)北方地區(qū)是指在凍脹性土的路段在冬季地下水分連續(xù)向上聚集、凍結(jié)成冰導(dǎo)致春融期間土基含水率過(guò)大輕度急劇降低在行車(chē)作用下路面發(fā)生彈簧、裂縫、鼓包、冒泥等現(xiàn)象。
2.4.1翻漿分級(jí)。翻漿分級(jí)翻漿等級(jí)路面變形破壞程度輕型路面龜裂、濕潤(rùn)、車(chē)輛行駛時(shí)有輕微彈簧中型大片裂紋、路面松散、局部鼓包、車(chē)轍較淺重型 嚴(yán)重變形、翻漿冒泥、車(chē)轍很深。
2.4.2翻漿的形成原因。 我國(guó)北方季節(jié)性冰凍地區(qū)在地下水位較高或地表排水不良情況下冬季路基開(kāi)始結(jié)凍不斷向深處發(fā)展上下層形成了溫度差。
2.5不良地質(zhì)和水文條件造成的路基破壞
公路通過(guò)不良地質(zhì)條件，（如泥石流、溶洞等）和較大自然災(zāi)害（如大暴雨）地區(qū)，均可能導(dǎo)致路基大規(guī)模破壞。
3.路基各項(xiàng)質(zhì)量目標(biāo)要求
3.1路基應(yīng)具有足夠的整體穩(wěn)定性
路基是直接在地面上填筑或挖去一部分地面建成的。路基修建后，改變了原地面的天然平衡狀態(tài)。在工程地質(zhì)不良的地區(qū)，修建路基可能加劇原地面的不平衡狀態(tài)，從而導(dǎo)致路基發(fā)生各種破壞現(xiàn)象。因此，為防止路基結(jié)構(gòu)在行車(chē)荷載及自然因素作用下發(fā)生整體，發(fā)生不允許的變形或破壞，必須因地制宜采取一定的措施來(lái)保證路基整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。
3.2路基應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度
路基的強(qiáng)度是指在行車(chē)荷載作用下，路基抵抗變形與破壞的能力。因?yàn)樾熊?chē)荷載及路基路面的自重使路基下部和地基產(chǎn)生一定的變形，較大的變形會(huì)影響路面的使用品質(zhì)。尤其是不均勻沉降，直接導(dǎo)致路面的不均勻沉降，降低路面平整度，同時(shí)，也是路面早期破損的重要原因。為保證路基在外力作用下，不致產(chǎn)生超過(guò)允許范圍的變形，要求路基應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度。
3.3路基應(yīng)具有足夠的水溫穩(wěn)定性
路基的水溫穩(wěn)定性是指路基在水和溫度的作用下保持其強(qiáng)度的能力。路基在地面水和地下水的作用下，其強(qiáng)度將會(huì)顯著降低。因此，對(duì)于路基，不僅要求具有足夠的強(qiáng)度，而且還應(yīng)保證在最不利的水溫狀況下，強(qiáng)度不致顯著降低。這就要求路基應(yīng)具有一定的水溫穩(wěn)定性。
4.路基治理的措施
4.1對(duì)路堤填筑前原地面進(jìn)行處理
路基施工質(zhì)量的好壞是路基路面工程能否經(jīng)受住行車(chē)荷載、冬季、雨季、時(shí)間考驗(yàn)的關(guān)鍵。要想做好路基工程，就必須扎扎實(shí)實(shí)地對(duì)路基進(jìn)行填筑，做好對(duì)原地面的處理。
4.2有選擇性地使用路堤填料
路堤填料應(yīng)優(yōu)先采用含水量和塑性指數(shù)均符合規(guī)范的土，堅(jiān)決不能使用淤泥、凍土、有機(jī)土含草皮土、沼澤土、生活垃圾和含有腐殖質(zhì)的土。對(duì)于液限大于50、塑性指數(shù)大于26的土，一般不宜作為路基填土。
4.3壓實(shí)填土
路基必須嚴(yán)格按照現(xiàn)行《公路路基施工技術(shù)規(guī)范》的要求對(duì)路基進(jìn)行施工，并通過(guò)試驗(yàn)路段來(lái)確定不同機(jī)具壓實(shí)不同填料時(shí)的最佳含水率。同時(shí)，還要有相應(yīng)的碾壓遍數(shù)、適宜的松鋪厚度、最佳的機(jī)械配套和有一定素質(zhì)的施工隊(duì)伍來(lái)具體施工。
4.4做好軟基處理
對(duì)特殊地基，如外在荷載在土基上有可能出現(xiàn)過(guò)大的有害變形和強(qiáng)度不夠的軟土地基都應(yīng)該視為軟基而認(rèn)真對(duì)待，并進(jìn)行必要的處理。
4.5完善排水設(shè)施
只有將影響路基穩(wěn)定的地面水予以攔截并排除到路基范圍之外才能保持路基能經(jīng)常處于干燥、堅(jiān)固和穩(wěn)定的狀態(tài)。同時(shí)，必須把影響路基穩(wěn)定的地下水引導(dǎo)到路基范圍以外以降低水位，使全線的溝渠、管道、橋涵構(gòu)成完整的排水體系。
4.6采取減重措施
當(dāng)出現(xiàn)滑動(dòng)面不深、滑體呈上陡下緩狀、滑坡范圍外有一定的山坡且滑坡不可能向上發(fā)展時(shí)，可以在滑坡上部減重，以減弱滑坡的下滑力，這是一種經(jīng)濟(jì)實(shí)惠、操作簡(jiǎn)單的防治措施。減重的土體堆在坡腳能增加坡腳的抗滑力，效果更好。
4.7支擋措施
根據(jù)滑體推力的大小，可以選用適當(dāng)?shù)闹踅Y(jié)構(gòu)防滑。
5.結(jié)束語(yǔ)
總之，防治路基病害應(yīng)遵循“因地制宜，合理選擇，預(yù)防為主，治養(yǎng)結(jié)合”的綜合防治原則，路基施工是高速公路建設(shè)項(xiàng)目的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，設(shè)計(jì)及施工技術(shù)人員在工作過(guò)程中必須加強(qiáng)路基施工方案設(shè)計(jì)與施工質(zhì)量控制，最大限度減少路基通病問(wèn)題的出現(xiàn)，確保路基施工質(zhì)量。同時(shí)不斷總結(jié)施工經(jīng)驗(yàn)，對(duì)施工技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)與完善。只有這樣才能保證公路平坦、行車(chē)舒適，路基無(wú)顯著病害及跳車(chē)現(xiàn)象發(fā)生，才能取得防治較好的效果。
