公路路基的主要病害及处治方法

2012-08-15 00:46杨喜峰
黑龙江交通科技 2012年11期
关键词:路堤黄土边坡

杨喜峰

(涿州市交通运输局)

公路路基的主要病害及处治方法

杨喜峰

(涿州市交通运输局)

公路是对发展经济和改善人民物质文化生活具有重要的意义,其中路基是公路的基础,在道路中主要起传递荷载作用,路基的病害将严重影响道路功能的发挥。因此,保证路基工程的施工质量,是公路工程施工的关键。主要特征表现在路面纵、横向裂缝,裂缝处呈现错台,严重时裂缝变宽,并向下延伸,边坡滑塌,路基整体下沉或局部沉陷,填方路堤完工后沉降较大。现结合施工过程中常见的几种病害,对其发生的原因和处冶方法进行一下分析。结合自身实践经验,在简单分析其成因的基础上,探讨处冶病害的有效方法,防患于未然,切实保障路基质量和稳定性。

路基;病害成因;水毁;翻浆;路基沉滑;坍塌;处治方法

造成水毁的原因主要有雨水长时期的冲刷和浸蚀;堤防溃决、水库垮坝、山体滑坡阻塞河道等造成的意外水害;不适当的沿河筑坝引起的流向改变和坍岸;公路自身排水防护设施不完善,桥涵设计不合理,排水系统堵塞,施工质量差等。对于水毁主要做好预防性措施,增强公路的防洪排水能力,防患于未然。培修路肩边坡,清理边沟、截水沟,疏通小桥、涵管,使各项排水设施畅通完好;建立汛情报警制度,储备防洪抢险物资,建立防洪抢险组织等。

公路翻浆的主要因素有土质、温度、水、气候、行车荷载、人为因素等,其中土质、温度、水三者的共同作用是形成翻浆的三个自然因素。发现路基翻浆时,要立即控制车辆通行,并及时采取有效措施加以维修。防治的方法主要是做好路基排水,提高路基高度;防止地面水、地下水或者其他水分在冻结前或冻结过程中进入路基上部;在化冻期,可将聚冰层中的水分及时排除或暂时蓄积在透水性好的路面结构层中;开渠排水,挖换土壤,将路基翻浆的土和稀泥挖出,换填40~60 cm厚的砂性土或碎(砾)石;改善土基及路面结构;注重做好日常养护工作,维护好路面、路肩横坡和平整度,如有裂纹、松散、车辙、坑槽等病害,都应及时处理,避免积水,必要时顺路面边缘加修纵向小盲沟,或渗水井,可边坡要保持规定坡度,要拍压密实,防止冲刷和坍塌阻塞边沟;检查地下排水设施,保证地下水能及时排出。

发生路基沉滑主要是因为在填筑时不同土质混杂,压实度不足,或者填用了未经打碎的冻土块和腐植土等,那么在路基自重、车辆荷载、天气变化等作用下,会发生路基下沉现象。修筑在斜坡上的路堤和半填半挖路基,如果未按规定将斜坡挖成台阶,铲除植被,或者对地下水露头没有妥善处理,地表排水不畅,坡脚下形成积水等,会使路基土长期受水浸润,往往达到或接近饱和状态。这样,路基在自重和外力作用下,失去稳定,发生突然下沉和滑移。半挖半填路基的接合部处理不当,路基的压实度不足,造成路基于接缝接合部产生裂缝和沉降。因此在施工中路基填料选用满足规范要求的,保证填料的性能稳定;路基施工必须按规定开台阶分层填筑,分层碾压,每层压实厚度控制在15 cm左右,不同性质的土不能混填。做好路基排水,修建截水沟、截水沟、盲沟等排除地表积水,疏导地下水,防止边坡范围内的地表水渗入滑坡体内;填平边坡滑动地,整平夯坡面,填实裂缝,防止积水下渗;在山坡种植草皮,搞好水土保持以吸取地表水分,又可借根系增加地表土体的稳定性;必要时修建护坡、挡墙,对路基进行支挡防护等。

出现坍塌的原因多是由于边坡过陡,坡度小于天然休止角,使边坡的支持力量减弱,在土体自身重力作用下产生的坍塌,或堆积物受到地表水的及地下水的影响,使土壤的抗剪强度降低,此外土壤受到冻结融化的反复作用,使边坡土体的稳定性降低或受到风化作用、地震作用、气温的变化等,使边坡的稳定性受到影响。对边坡坍塌应以冶本为主,通过采取地表排水、地下排水、坡体防护、坡脚加固、固化等措施,达到稳定边坡的目的,对可能发生坍塌的路段,采用挡土墙或锚杆等构造物来抑制边坡变形,种植物和铺砌块石护坡等方法,增强边坡防止水冲刷的能力。路堑必须设置边沟,对于较长的路堑必须设置合理的纵坡,当纵坡较大,且有冲刷可能时,应加固加深或改用跌水与急流槽等设施;对于开挖段或半填半挖段,两侧山体坡度必须开挖到位,必要时设置合理碎落台。

冻胀产生的原因主要是路基水在冬季受低温影响,温度较高的水向温度较低的土层方向转移,在温差聚水作用下,水分迅速聚集并逐渐形成聚冰层。水的补给是由地下毛细作用引起的,使路基表层水分不断增加,结冰后土体膨胀增大,形成冻胀。冻胀的防治,应在路基填筑中,尽量使用冻胀性小的均质土,并分层压实;做好路基的地表排水,将路基地表水引向路基外排除,切断浸蚀路基的水源;设置隔温层,防止水的冻结和路基土膨胀;必要时设置隔水层,切断地下水对路基的渗透,是防止和减轻冻胀的主要措施;对已成路面,应在养护中及时填灌冻缝,防止雨雪水下渗和做好路基排水,尽量保持路基干燥。

黄土的湿陷性是产生病害的主要原因,湿陷性黄土是一种质地松疏,具有大孔隙和裂隙的土,水较容易在黄土中渗流,当渗透水流的水力梯度较大时,水流将黄土中的黏土粒和粉土粒带走。渗透的水流断面扩大后,渗透流速加快,更加提高了水流的侵蚀和搬运作用。除此之外,水在渗透过程中发生化学溶蚀作用,将土中易溶盐溶解并带走,使黄土固结强度下降。通过减小坡度和坡长等设计手段以及加强排水防护和恢复植被等工程措施来提高边坡自身的稳定性,可避免由于排水不良而导致的病害的产生。修筑截水沟、排水沟、急流槽等,做好路肩和坡面排水,保证积水迅速排出无渗漏。采取施措加强边坡防护,可选择植草防护、拱式砌石或浆砌片石结合植草防护、六角形预制块边坡防护及土工网植被防护等。此外为减少路基的沉陷变形,应根据黄土的工程性质以及路堤的高度采取相应措施,其中利用土工合成材料加筋路堤或进行防渗处理,能够有效防止路堤的沉陷或湿陷变形。在施工中采用开挖垫层换填灰土或沙石、强夯、用灰土桩、饱和土时的振冲碎石柱挤密、沉桩等施工工艺。

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U416.1

C

1008-3383(2012)11-0147-01

2012-05-07

杨喜峰(1980-),男,助理工程师。

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