(桐柏县公路管理局,河南 南阳 474750)
由于多方面因素的共同影响,路基会出现沉降和翻浆等现象,导致路面不平、路体破损问题出现,给公路质量与安全埋下隐患。因此,需要采用相关技术措施加以应对,切实提升公路路基的质量,促进公路事业的进步和发展,实现交通经济的有效推进。
1)路基填料料源不合格。对于公路路基填料,必须按照规定的要求,在对比的基础上,选择砂砾类粗粒土,保证土粒的级配良好,填筑层厚、颗粒大小、土砾规格等都应有一定的标准。但是,在实际施工的过程中,在集料的选择以及层厚的控制等方面,都存在比较明显的问题,最终降低了路基基床的强度,不利于公路的长时间运营,也会出现局部沉降的现象。
2)施工工艺不到位。在路基填筑前,如果未按照要求,在处理半挖半填路基段原地面的时候,如果在压实次数、压实层厚、压路机吨位不合理等,台阶的施工会出现相应性的问题,影响路基施工的质量。如果是填挖结合区、土石混填区、半填半挖区等,会形成局部压实度不足的现象,降低路基的坚固性和稳定性。
3)路基水害影响。水害的主要表现为路基的承载力降低,进而引发相应的不均匀沉降现象,严重影响了路基的稳定性,不利于车辆的通行。主要原因是排水通道堵塞、路基排水不当、路基表面裂缝增大等,在路基含水量过大的情况下,积水难以及时排出,最终会削弱了路基的质量。
路基翻浆是指路基承载力急剧下降,在运营中造成不均匀沉降、起伏、破裂冒浆现象。造成翻浆的原因主要有以下几方面:①公路路面存在着大量的裂缝,在降雨或者其他条件下,水分随着裂缝下渗,在冲刷作用下,基层会遭到较大破坏。②设计与实际不符,在路面内部设置防排水措施的时候,由于各方面的不合理,路面水会出现下渗现象。如果是冬季或者气温较低的情况下,下渗的水在凝结作用下变成冰块,逐渐膨胀之后会损坏路基,待到气温回升后,路基翻浆现象随之出现。③基层施工质量出现问题,填料配比细集料多或者基层的水泥掺入量过高,在应力集中的条件下,反射裂缝将出现,导致路面承载力降低,同时形成翻浆。
主要包括施工测量,施工人员根据场地的实际情况,确定出场地的大小,为后期运输、搅拌和填料等施工奠定基础;现场施工环境的调查,详细了解施工现场的水文、气候、土壤等自然环境现象,得出相应的数据,为施工奠定良好的基础;还应安排专业人员,清理和扫除施工场地内的垃圾和废弃物等,保证现场的干净与整洁,避免影响施工的正常进行;同时,应制定出完善的施工计划和方案,预测雨季可能出现的问题并提出科学合理的构想等。
对于路基挖方,应采取科学合理的施工方法,按照规定的流程,做好路堑和石方的开挖等,应注意开挖的技巧,保证开挖的合理性。对于路基填方的施工,应做好压实工艺实验和路基地层处理,增强路基回填与结构物处回填的效果。对于护面墙的施工,应详细选择石料和喷草籽等,按照规定的施工程序,针对性地使用挡土墙技术、浆砌片石技术、排水系统、桥梁工程技术等,使各项技术达到规定的标准,实现技术的最大化应用。
桥涵台背回填过程中的沉降现象,应选择特定的材料进行处理。应具备透水性好、换填强度高、稳定性强的特点。在注浆加固和机械强夯的过程中,应将搭板加设在桥头上,将受力进行适当缓解,降低沉降现象出现的概率。如果是细微沉降和小型裂缝,应将水泥浆进行打孔注入,同时将沥青细骨料混合物喷洒在沉陷位置,填平沉陷部分,然后进行碾压整平处理。如果区域破损非常严重,需要结合实际情况,采取最佳的处理方案,重视公路填料的级配和分层碾压的厚度,合理操作分层填筑和夯实施工。按填料试验,确定的分层厚度、碾压顺序、碾压次数等,通过现场试验验证之后,采取人工修补的方式,保证换填路基的压实度。
先挖除局部翻浆部分,然后将垫层铺设在翻浆层面,将浅层水平处的积水顺利排出,在路堤自重的压力作用下,软土的沉降速度加快,固结时间大大缩短,沉降量大小和基底应力分布几乎不受干扰。因此,在施工期限较长、原材料充足以及运输距离较近的环境下,这种方法具有广泛的适用性。在高度小于2倍极限高度的软弱土层、硬壳较薄、面渗透性很低的硬壳以及软弱土层稍厚但具有双面排水条件的地基等部位铺设砂垫层,主要分为以下几种,分别是换土砂垫层、排水砂垫层、砂垫层和土工布混合等形式。砂垫层施工不需特殊机具设备,占地小,比较简便快捷,但应对加荷速率进行严格控制,将填筑速度适当放缓,提供足够的时间,有效排出地基内的积水。另外,在路堤两侧填筑护道,根据实际情况设置相应的高度和宽度,对路堤荷载方式逐步改善来增加抗滑力,平衡路堤下软基向两侧隆起的部分,使路堤的稳定性得到保障。
在地表下0.5~3.0 m 范围内,一般使用换填法,有效处理翻浆,简单易行,便于掌握。全部或部分挖除软弱地基层,回填应使用砂砾、碎石、钢渣等透水性较好的材料。在高度为1~2 m的较浅软基泥沼地,换填法特别有效,如果软基较深,对沉降控制比较严格,或者是在桥涵构造物、引道等地区,不适合采用此种方法。基底开挖深度在2 m以内,可用推土机或者人工方式直接清除处理,由端部向中央分层挖除,对临时运输便道进行修筑,使用汽车进行运载,直到出坑为止。清除路基坡脚范围以内的全部垃圾,边部挖成台阶状,然后进行回填处理;在沼泽地,路基坡角(含护坡道〉范围以内的软弱土需要清除。护坡道以外,软土如果出现小滑塌现象,坡度可以按照1:1~1:2 的比例进行开挖。
施工人员应重视路基材料的选择,详细对比之后,保障材料的规范与达标,满足施工的相关要求。可以在路基上层填土进行稳定性处理,与前期的施工技术相互结合,增强路基填料的压实性,降低沉降的概率。承载性和安全性是路基施工中的重要标准。因此,要合理控制路基填土的含水量,在较为湿润的地区,详细检查是否存在软弱夹层,保证路基拥有足够的强度,为压实工作提供最大的便利。
对于路基翻浆现象的控制,最有效的方式是通过防止地下水和地面水在冻结前或冻结过程中进入到路基上层。在化冻期,需要及时排出冰层中的水分,或者在路面结构中将水分暂时存留,对土基和路面情况进行有效改善。对于透水性隔离层,在透水性公路中铺设砾石、碎石和炉渣等材料,10~20 cm 为厚度,将1~2 cm 的材料铺筑在隔离层的上面和下面。需要注意的是,隔离层与地面的距离应大于20 cm,设置3%~4%的路拱,在路基上铺设相应数量的大块碎砾石。
公路工程路基出现沉陷、翻浆病害非常普遍,严重影响了路基的承载力和稳定性。在实际施工的过程中,必须高度重视路基部分,分析病害出现的原因之后,可以采取针对性的措施进行解决,消除各种不良影响,最大限度保障路基质量。同时,应对各个环节的操作进行控制,通过针对性的处理,加强运营过程养护工作,减少路基病害,保障公路质量,提高行车的安全性,促进交通经济的进一步发展。