公路基病害防治技術(shù)探討
2015-09-14
現(xiàn)實(shí)生活中，路基病害經(jīng)常頻頻出現(xiàn)，這主要是因?yàn)樵谑褂眠^程中路基要反復(fù)承受車輛載荷和自然因素的作用，發(fā)生變形、滑坡等病害，直接影響路面質(zhì)量和穩(wěn)定性。不僅如此，土質(zhì)、人為破壞、養(yǎng)護(hù)管理等方面的因素也會(huì)對(duì)路基產(chǎn)生負(fù)面影響，導(dǎo)致路基病害進(jìn)一步加劇?，F(xiàn)在已有公路的路基病害還沒有徹底的解決方法，實(shí)踐中只有通過建設(shè)過程中的預(yù)防措施和后期的養(yǎng)護(hù)管理來盡量避免路基病害的發(fā)生。
1.路基質(zhì)量目標(biāo)要求
1.1 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)在行車荷載及自然因素作用下發(fā)生整體失穩(wěn)，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保證路基整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。
1.2 路基應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度
路基的強(qiáng)度是指在行車荷載作用下，路基抵抗變形與破壞的能力。因?yàn)樾熊嚭奢d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)生超過允許范圍的變形，要求路基應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度。
1.3 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。
1.4 路基應(yīng)確保排水通暢
路基施工應(yīng)自始至終確保排水通暢。路基施工前，應(yīng)首先設(shè)置完善臨時(shí)排水系統(tǒng)。永久排水設(shè)施應(yīng)確保排水通暢，并力求內(nèi)在及外觀質(zhì)量?jī)?yōu)良。
1.5 上、下邊坡穩(wěn)定美觀
上邊坡防護(hù)應(yīng)首先確保安全、耐久。同時(shí)應(yīng)注意施工質(zhì)量的內(nèi)實(shí)外美。下邊坡防護(hù)的型式較多，在確保施工內(nèi)在質(zhì)量的同時(shí)，應(yīng)高度重視工程外觀質(zhì)量。
2.路基病害原因分析
2.1 不良地質(zhì)條件造成的破環(huán)
巖（土）體的力學(xué)性質(zhì)決定了邊坡穩(wěn)定性的喪失方式，如堅(jiān)硬巖石邊坡失穩(wěn)以崩塌和結(jié)構(gòu)面控制型失穩(wěn)為主，而軟弱巖石則以應(yīng)力控制型失穩(wěn)為主。巖（土）體的工程地質(zhì)性能越好，邊坡穩(wěn)定 性越高。
2.2 設(shè)計(jì)不合理
由于經(jīng)驗(yàn)的不足，很多地方目前在公路的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的具體運(yùn)用上存在兩個(gè)誤區(qū)；一是認(rèn)為公路就是標(biāo)準(zhǔn)越高越好，在設(shè)計(jì)和建設(shè)中都刻意追求所謂高、大、全的標(biāo)準(zhǔn)；二是在執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)時(shí)教條化，不是因地制宜運(yùn)用指標(biāo)，而是千方百計(jì)讓地形、地質(zhì)等自然環(huán)境適合標(biāo)準(zhǔn)。由于上述兩個(gè)認(rèn)識(shí)上的誤區(qū)，導(dǎo)致在建設(shè)過程中高填深挖路基增多，高路堤和高邊坡增多。
2.3 施工不當(dāng)
隨著各種工程活動(dòng)的次數(shù)頻繁和規(guī)模擴(kuò)大，對(duì)公路邊坡穩(wěn)定性的影響越來越顯著，特別是各種不當(dāng)?shù)墓こ袒顒?dòng)引起的邊坡、路基失穩(wěn)事故經(jīng)常發(fā)生。對(duì)邊坡、路基穩(wěn)定性產(chǎn)生明顯影響的活動(dòng)包括削坡、坡頂加載、地下開挖等。
2.4 養(yǎng)護(hù)不善
路面病害處理不得力或交通安全設(shè)施維護(hù)不及時(shí)，病害在車輪載荷的反復(fù)作用下，向四周擴(kuò)散、破碎、掉渣，形成大面積坑槽。損壞的交通安全設(shè)施會(huì)給過往車輛的行駛安全帶來隱患，尤其是夜間造成的車輛損壞及交通事故。
3.路基病害的防治措施
3.1 路基滑坡的防治
?。?）排水措施
滑坡的發(fā)生和發(fā)展都與水的作用有關(guān)，排水是防治各類滑坡之本。但應(yīng)根據(jù)具體情況，采用切合實(shí)際的排水方式。對(duì)滑坡體以外的地表水，應(yīng)加以攔截和引出，在滑坡可能發(fā)展的邊界5 m以外修建一條或多條環(huán)形截水溝；對(duì)滑坡體以外的地下水，應(yīng)修建截水盲溝；對(duì)滑坡體內(nèi)的地下水，應(yīng)疏干和引出，淺層地下水采用支撐盲溝，深層地下水采用泄水隧洞，亦可采用垂直孔群或仰斜孔群排水；對(duì)滑體范圍內(nèi)的地表水，應(yīng)盡快匯集引出以防下滲，在充分利用天然溝谷的基礎(chǔ)上，修建排水系統(tǒng)。
?。?）減重措施
當(dāng)滑動(dòng)面不深，且滑體呈上陡下緩狀，滑坡范圍外有穩(wěn)定的山坡，滑坡不可能向上發(fā)展時(shí)，在滑坡上部減重，以減小滑坡的下滑力，是一種操作簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的防治措施。將減重的土體堆在坡腳反壓，以增加抗滑力，效果更好。
?。?）支擋措施
①抗滑擋墻。它是廣泛應(yīng)用的一種防治滑坡措施。它施工方便，穩(wěn)定滑坡收效快?？够瑩鯄Χ酁橹亓κ?，石砌，也有用混凝土或鋼筋混凝土的。②抗滑樁。它是利用樁在穩(wěn)定巖土中的嵌固力支擋滑體的建筑物。它具有對(duì)滑體擾動(dòng)少，操作簡(jiǎn)便，工期短，收效快，對(duì)行車干擾小，安全可靠等優(yōu)點(diǎn)。抗滑樁多為挖孔或鉆孔放入鋼筋骨架灌筑混凝土而成?？够瑯对诨瑒?dòng)面以下的錨固深度，應(yīng)根據(jù)滑體作用在樁上的主動(dòng)土壓力、樁前的被動(dòng)土壓力、巖土性質(zhì)等來確定。③錨桿擋墻。是一種新型支擋結(jié)構(gòu)，由錨桿、肋柱和擋板三部分組成，用于薄層塊狀滑坡或基巖埋深較淺、滑體橫長(zhǎng)滑面較陡的滑坡。④抗滑明洞。若滑動(dòng)面的下緣處在邊坡上的較高位置，可視地基情況設(shè)置坑滑明洞，洞頂回填土石支撐滑體，或滑體越過洞頂落在線路之外。但這一措施對(duì)行車干擾大，施工困難，造價(jià)昂貴，只有在其他措施難以奏效時(shí)采用。
3.2 路基崩塌落石的防治
常用的防治措施有如下類型。①攔截類 適用于小規(guī)模、小塊體的崩塌落石。攔截構(gòu)造有落石平臺(tái)、落石坑、落石溝、攔石墻、鋼軌柵欄及柔性攔石網(wǎng)等。②遮欄類 應(yīng)用于規(guī)模較大的崩塌落石，遮欄建筑有各種明洞和棚洞。修建明洞、棚洞，既可遮擋崩塌落石，又可對(duì)邊坡下部起穩(wěn)定和支撐作用。③支擋加固類 適用于不宜或難于消除的大危巖或不穩(wěn)定的大孤石。支擋建筑有支頂墻、支護(hù)墻、明洞式支墻、支柱、支撐等。④護(hù)坡、護(hù)墻 適用于易風(fēng)化剝落的邊坡。邊坡陡者用護(hù)墻，邊坡緩者用護(hù)坡。⑤改線繞避 上述措施不能奏效時(shí)，應(yīng)考慮改線繞避。
3.3 基床翻漿冒泥、下沉外擠的防治
應(yīng)視病害性質(zhì)，產(chǎn)生原因，地段長(zhǎng)短及施工條件等情況，合理選擇施工工藝，綜合整治以求實(shí)效。①排水。適用于排水不良而導(dǎo)致的基床病害。疏通或修建防滲側(cè)溝、天溝、排水溝等地表排水系統(tǒng)；修建堵截、導(dǎo)引、降低地下水位的盲溝、截水溝、側(cè)溝下滲溝等排除地下水或降低地下水位系統(tǒng)。以消除或減小地表水和地下水對(duì)路基基床的侵害，使基床土保持疏干狀態(tài)。②提高基床表層強(qiáng)度。適用于基床表層土承載力不足導(dǎo)致的基床病害，如裂土病害。防治措施一般采用換滲料土（二合土或三合土）及換砂。③使基面應(yīng)力降低或均勻分布。④土工膜（板）封閉層或無紡?fù)凉だw維滲濾層。它有隔離地表水、過濾基面水和均布基面應(yīng)力等多種效用，常與換砂、砂墊層配合使用。
3.3 路基陷穴的防治
陷穴發(fā)生后，首先應(yīng)根據(jù)陷穴發(fā)生的部位、規(guī)模、對(duì)路基穩(wěn)定性或行車安全的危害程度，進(jìn)行評(píng)估，確定是否緊急處理。常用措施有：①開挖回填。如暫不危及行車安全，此措施應(yīng)作為首選，它能確保質(zhì)量，不留后患。③塌陷洞穴在軌道下方，無法開挖，可鉆孔灌砂、灌注泥漿、砂漿或混凝土漿。④規(guī)模較大或與暗河相通的溶洞塌陷，可采用網(wǎng)格梁、地基梁、框架梁跨越，或其他類梁跨越等。無論采用何種措施，都要做好排水，尤其是黃土陷穴，排水設(shè)施有效、完善與否是整治成敗的的關(guān)鍵。
4結(jié)束語
總之，建設(shè)單位要想做好公路路基病害的防治工作，需要在實(shí)踐當(dāng)中不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，根據(jù)實(shí)際情況采取針對(duì)性的措施，有效防止公路路基病害的產(chǎn)生。
