关于公路工程路基稳定性及影响因素探究

2014-10-21 20:05周明哲
建筑工程技术与设计 2014年36期
关键词:改善措施路基稳定性

周明哲

摘要:在公路工程建设过程中,影响路基稳定性的因素有很多,如特殊自然地质、气候条件、路基建设中夯实阶段的实施力度及监督力度,以及对日常车辆载重的控制力度等。本文从这几个方面出发,分析了加强公路工程路基稳定性的建设,以希望实现延长公路寿命,从而达到节约资源的目标,希望对于公路工程路基方面有所帮助。

关键词:路基;稳定性;影响因素;改善措施

引言

公路路基施工过程中的施工不当或者用料不合理对路基的稳定会产生严重的影响,路基在使用过程中极易出现路基沉陷、边坡滑塌等问题。因此对于公路路基稳定性的研究对公路的养护维修费用以及交通运输的正常运行具重要的意义。研究解决路基不稳定问题具有极大的经济、技术价值和较好的社会效益。本文针对在公路路基施工过程中影响路基稳定性的主要因素加以讨论。

1.路基及其稳定性的概述

1.1路基的基本概念及作用

路基是路面的基础,是为了巩固公路路面,延长使用寿命而沿着公路的走向,建造或开挖的各种不同质地的结构物。路基的建造可由土质、石质等为基础材料,将其沿路面走向铺平后进行压实,以防止路面遭到雨水冲击后,出现塌陷、裂痕等现象。路基的建设是整个公路工程建设中的重要环节,对于公路的竣工后的投入使用和日后的公路养护等来说,都具有重要的意义。

1.2路基的稳定性

路基的稳定性主要是指在公路发挥其效能的过程中,在各种自然因素的侵蚀、破坏等负作用下,公路路基保持路面基本形态,保证路面不发生形变的最大能力。这种稳定性的增强不仅要从建设的质量上进行监督,还要针对各地的自然环境变化情况进行分析,因地制宜,同时也要从外部条件进行控制,如控制车辆超载。只有从多个方面着手去努力,才能真正增强路基的稳定性,从而保证公路运行更为畅通。

2.影响公路路基稳定性的因素及改善措施

2.1自然环境因素对路基稳定性的影响及改善措施

路基与自然环境接触面积广大,其稳定性在很大程度上受到自然环境的制约。如地理环境的坡度过大会使路基建设的质量有所下降,这时需要在坡面进行一些防护措施,如铺草皮来保护坡面;气候条件如雨水大、风大、太阳照射等对路基稳定性建设具有挑战性。所以在公路工程建设时,应尽量选择自然环境较为优越的区域,当自然环境不够优越时,更应该注意路基建设的质量以及路基的养护。

2.2载重量对路基稳定性的影响及载重量控制措施

路基在一定受力程度下不会发生变形。然而现实生活中为了自身的经济利益而过度加大车辆的运载重量会使路基发生形变。随时间推移,路基会慢慢塌陷,最终造成路面陷落,影响行车安全。所以要控制车辆的载重量,减小超载现象,控制行车数量以延长路基使用寿命,增强路基稳定性。

2.3工程质量对路基稳定性的影响及改善方法

近些年由于工程质量不合格造成额事故越来越多,加强路基的工程质量是保证公路发挥其自身价值的关键措施。为提高路基稳定性而提高工程质量的措施有如下总结:

2.3.1路堤填筑前原地面处理

路基的施工质量,是整个路线工程的关键,也是路基路面工程能否经受住时间、车辆运行荷载、雨季冬季的考验。要做好路基工程,必须扎扎实实地进行路基的填筑,尤其要重视原地面的处理和坡面基地的处理。

(1)填筑路堤时应首先进行原地面处理当路堤填筑高度不小于1.0m时,应注意将路基范围内的树根,草丛全部挖除。若基底的表层土系腐殖土,则须用挖掘机或人工将基表层土清除换填,厚度视具体情况而定,一般以不小于30cm为宜,并予以分层压实。如发现草炭层、鼠洞、裂缝,应更换符合条件土的回填,并按规定进行压实。路堤通过耕地时,路堤填筑施工前必须预先填平压实。如其中有机质含量和其他杂质较多时,碾压时因弹性过大,不易压实,应换填土。

(2)坡面基底处理当坡面较小(横坡小于1:5)时,只需清除坡面上的表层,其处理方法同上。但坡度较大(横坡大于1:5)时,应将坡面做成台阶,让填料充分嵌在地基里,以防止路堤的滑移。台阶的尺寸,依土质、地形和施工方法而不同,台阶顶面应做成向堤内倾斜3%~5%的坡度,并分层夯实。当所有台阶完成之后,可按一般填土进行。

2.3.2填土路基压实

路基施工时,应严格按现行《公路路基施工技术规范》要求进行,并应通过试验路段来确定不同机具压实不同填料的最佳含水量、适宜的松铺厚度和相应的碾压遍数、最佳的机械配套和施工组织,还要有一定素质的施工队伍来重视。

2.3.3桥头、涵洞两端的路基处理方法

桥头、涵洞两端引起的跳车现象,成为各个公路路线上一个主要克服和攻关项目,如处理不当,会影响整条线路的美观与使用。

(1)地基加固处理。为消除桥台和台后填方段的差异沉降变形,需对地基进行加固,尤其是特殊路基,如软土地基、湿陷性黄土地基、河流相冲击洪积物地基等需进行特殊处理;软土属高压缩、大变形地基,对该地基首先采用插塑料板、袋装沙井的超载预压等方法进行排水加固,其次根据填方路堤的压力计算,采用喷粉桩、挤密庄等进行加固处理;河流冲积物,使长年累月积累下来的,沉积物种类多,要充分分析其成份,做好设计,进行地基渐变加固;湿陷性黄土要做好防排水设计,采用强夯等办法进行加固。

(2)桥头设计过渡段。即在一定长度范围内铺设过渡性路面或设置搭板,可以使在柔性结构路段产生的较大沉降通过过渡段至桥涵结构物上,车辆行驶就不至于产生跳车。

(3)台背填料的选择。在挖方地段的台背回填部位,因场地特别窄小,可选用当地的石渣、砂砾等优质填料;在高填方的拱涵及涵洞与侧墙的相接部位,尽量选用内摩擦角大的填料进行填筑,而且施工时应注意填料土压的平衡,不发生偏移,以免造成工程事故。

(4)在靠近构造物背后设置必要的地下排水设施,也可在桥台与填方结合处及过渡段的路面下设置垫层,防止路面下渗水进入填方,对中间为砂礫填料、两侧为土类填料的填方与加固地基的连接处做纵向集水管和横向排水管,以排泄填方与加固地基之间的下渗水。

2.3.4排水设施与路基的稳定性

为了保持路基能经常处于干燥、坚固和稳定状态,必将影响路基稳定的地面水予以拦截,并排除到路基范围之外,防止漫流、聚积和下渗。同时,对于影响路基稳定的地下水,应予以截断、疏干、降低水位,并引导到路基范围以外,使全线的沟渠、管道、桥涵构成完整的排水体系。对于黄土地区的排水设施应注意防冲、防渗以及水土保持问题。

(1)在一般路段,路基排水沟渠包括边沟、截水沟、排水沟,要注意防渗、防冲,采取加固及防止渗漏措施。黄土地区公路边沟以采用砂浆砌片加固效果较好,截水沟应设在离堑顶边缘以外不少于10m的地方,断面不宜过大,沟底纵坡宜在0.5%-2.0%之间,在填挖交界处引出边沟水时,注意出水口的加固。

(2)在垭口、深路堑、高路堤、滑坡、陷穴等地段,可用挖鱼鳞坑、水平沟、种草、植树等方法对坡面径流进行调治与防护;在冲沟头植树,防止冲沟溯源侵蚀,危害路基;布设在沟谷的路线,在沟谷中筑坝淤地,并保护路基坡脚不受水的冲刷破坏;还可做护坡埂、涝池、水窑等。

3.结论

路基稳定性建设在公路工程建设中占据及其重要的地位。不仅要从自然环境因素、路基建设质量和行车载重量方面进行控制和改善,还要利用科技的发展,将建造路基的材质进行加工升级,增强其抗侵蚀的能力,还要做好路基排水工作,路基的坡面保护工作;从自然和人为两个方面巩固路基建设,从根本上增强其稳定性,延长使用寿命。

参考文献:

[1]邓学钧.路基基面工程[M].北京:北京人民交通出版社,2011(73).

[2]孟超.浅谈公路路基稳定性施工技术[J].科技信息,2008(5).

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