李 纪
(中铁隧道集团有限公司,河南洛阳 471000)
路基是路面的基础,路基工程质量的好坏将直接影响到路面的使用效果和使用年限,进一步影响到公共交通与人身的安全,所以对路基施工过程我们要予以充分重视。由于路基在公路建设中工程量巨大,其质量的控制可以实现良好的经济效益,因此对路基工程问题的研究具有重要的经济价值。
由于汽车荷载重复的作用,路面经常会出现整体下沉或局部沉降,特别在填挖结合段和桥台背段,路基下沉尤为突出。通车后引起车辆跳动,引发路面开裂等危害,影响行驶舒适感,见图1。
产生此类问题的原因主要有以下两方面:
1)设计方面。地质勘测资料不全,造成设计依据不充分,设计采取的软基处理方法不当。高填土路段,特别是严重缺土路段,由于对填料的调查选择考虑不周,未能列明设计取土坑沿深度方向土质变化,造成施工中不同土类的填料混填或分段填筑,且因不同土类的可压缩性和抗水性能的变异,导致不均匀沉降。
2)施工阶段。填筑前对存在有机土、杂草等基底表面没有处理,或路基压实不均匀或不够。再或者由于当路堤穿过复杂地质段,填土厚度或填土土质的不同产生不均匀沉降。另外气候等因素也会使路基产生上述问题。
路基翻浆是我国寒冷地区道路上所特有的冻害现象。在季节性冰冻地区,冬季路基冰冻,土中的水分不断地向上移动,使路基上部的水分含量增加,春融期间,由于路基上层含水过大,在行车荷载的作用下,强度急剧降低,路面就会发生弹簧、裂缝、鼓包等现象,造成翻浆,见图2。
土质、温度、水、路面与行车荷载等是影响路基翻浆的主要因素,其中土质、温度、水是形成翻浆的三个自然因素,三者同时作用才能形成翻浆。
路基边坡滑塌是最常见的路基病害,根据边坡土质类别,破坏原因和规模的不同,可分为溜方与滑坡两种情况,如图3所示。
决定边坡稳定性的因素除边坡自身因素(包括风化岩体强度、结构特征和边坡几何参数等)外,外在因素如气候因素、人为因素等对边坡工程的稳定性也起着十分重要的作用。
路基边坡常常由于上述因素而发生局部滑塌,给交通的正常运行带来极大的影响。
1)设计方面。
对路线地形、地貌、水文条件等进行详细勘查,针对高填方、滑坡、软弱土等特殊地段进行合理设计。
2)施工方面。
施工单位必须严格根据交通部有关施工规范、规程、工程质量检验评定标准及建设单位招标文件要求进行施工。差异沉降处置所采取的主要措施为用加筋土挡墙作为桥头路基的基本形式,以减少桥头路基的沉降量。接上桥头两侧路肩方向的翼墙以约束路基的侧向变形。设置桥头搭板,适当增加桥头搭板长度有利于减少差异沉降对行车舒适性的影响等。
防治路基翻浆的主要方法是:防止地面水、地下水或其他水分在冻结前或冻结中进入路基上部,改善土基及路面结构层。可以通过加强路基排水、提高路基、改善路面结构等措施实现。必要时设置隔水层以阻断毛细水上升的通路;设置隔温层,减少路基冰冻深度和水分积聚,设置砂垫层以疏干土基。
首先要正确设计路基横断面,正确进行排水设计。采取边坡加固措施、修筑挡土构筑物以提高路基整体稳定性。可以根据当地气候特征选择适宜的植被对边坡进行防护,也可以根据不同地质情况对边坡采取土工格室技术或采用水泥砂浆喷盖技术护坡。
公路路基建筑的首要任务是路基工程问题的防治,在设计和施工中必须做到层层把关,不断总结经验,重视现场调查、勘察,严格按照部颁施工技术规范施工,加强科学研究和试验,保障公路使用的耐久性。
[1]JTG 030-2004,公路路基设计规范[S].
[2]交通部第二公路勘察设计院.公路设计手册——路基[M].第2版.北京:人民交通出版社,1996.
[3]黄晓明,张晓冰.公路建设质量通病分析与防治[M].北京:人民交通出版社,1995.
[4]田立华.桥头跳车原因及防治措施[J].山西建筑,2010,36(8):287-288.