路路基質量及病害治理方法之微探
2015-03-23
1.引言
路基是公路的重要組成部分，是按照路線位置和一定技術要求修筑的帶狀構造物，承受由路面?zhèn)鱽淼暮奢d，應有足夠的強度、穩(wěn)定性和耐久性。路基的強度與穩(wěn)定性受水、溫度、土質等客觀因素影響，同時也受行車荷載的作用，路基設計、施工方法及養(yǎng)護方法是否正確等人為因素制約。隨著公路建設的發(fā)展，對公路路基提出了更高、更新的要求。所以在施工時一定要統(tǒng)觀全局，做好安排。下面對公路路基的幾種常見病害類型進行介紹，并分析其產生病害的原因，提出了路基各項質量目標要求及病害的治理方法。
2.路基病害及產生原因
由于路基在承受土體自重、行車荷載和各種自然因素的作用下導致各個部位產生變形變形又引起路基標高和邊坡坡度、形狀的改變嚴重時造成土體位移危及路基的整體性和穩(wěn)定性造成路基的各種破壞。
2.1路基沉陷
路基沉陷是指路基表面在垂直方向產生較大的沉落，路基的沉陷可以有兩種情況，一是路基本身的壓縮沉降；二是由于路基下部天然地面承載力不足，在路基自重的作用下引起沉陷或向兩側擠出而造成的。路基的沉縮是因路基填料選擇不當，填筑方法不合理，壓實度不足，在路基堤身內部形成過濕的夾層等因素，在荷載和水溫綜合作用下，引起路基沉縮。
地基沉陷是指原天然地面有軟土、泥沼或不密實的松土存在，承載能力極低，路基修筑前未經處理，在路基自重作用下，地基下沉或兩側擠出，引起路基下陷。
2.1.1路堤的沉落。因填料選擇不當填筑方法不合理壓實不足在荷載、水溫的綜合作用下堤身可能向下沉陷。
2.1.2地基的沉陷。由于原地面為軟弱土層如泥沼、流沙或垃圾堆積等填筑前未經換土 或壓實發(fā)生地基下沉、側面剪裂凸起引起路堤下陷。
2.2邊坡滑塌
路基邊坡滑塌是最常見的路基病害，根據邊坡土質類別，破壞原因和規(guī)模的不同，可分為溜方與滑坡兩種情況。
2.2.1溜方：由于少量土體沿土質邊坡向下移動所形成。主要是由于流動水沖刷邊坡或施工不當而引起的。
2.2.2滑坡：一部分土體在重力作用下沿某一滑動面滑動?；轮饕怯捎谕馏w的穩(wěn)定性不足所引起的。一般江、河、湖水庫、海、溝的斜坡前緣開闊的山坡、鐵路、公路和工程建筑物的邊坡等都是易發(fā)生滑坡的地貌部位。坡度大于10度小于45度下陡中緩上陡、上部成環(huán)狀的坡形是產生滑坡的有利地形。路基邊坡坡度過陡或邊坡坡腳被沖刷淘空或填土層次安排不當是路堤邊坡發(fā)生滑坡的主要原因。路塹邊坡滑坡的主要原因是邊坡高度和坡度與天然巖土層次的性質不相適應。粘性土層和蓄水的砂石層交替分層蘊藏，特別是有傾向于路塹方向的斜坡層理存在時，就容易造成滑動。
2.3碎落和崩塌
剝落和碎落是指路塹邊坡風化巖層表面，在大氣溫度與濕度的交替作用，以及雨水沖刷作用之下，表面巖石從坡面上剝落下來，向下滾落.大塊巖石在脫離坡面沿邊坡滾落稱為崩塌。
2.4翻漿
路基翻漿多發(fā)生在我國北方地區(qū)是指在凍脹性土的路段在冬季地下水分連續(xù)向上聚集、凍結成冰導致春融期間土基含水率過大輕度急劇降低在行車作用下路面發(fā)生彈簧、裂縫、鼓包、冒泥等現象。
2.4.1翻漿分級。翻漿分級翻漿等級路面變形破壞程度輕型路面龜裂、濕潤、車輛行駛時有輕微彈簧中型大片裂紋、路面松散、局部鼓包、車轍較淺重型 嚴重變形、翻漿冒泥、車轍很深。
2.4.2翻漿的形成原因。 我國北方季節(jié)性冰凍地區(qū)在地下水位較高或地表排水不良情況下冬季路基開始結凍不斷向深處發(fā)展上下層形成了溫度差。
2.5不良地質和水文條件造成的路基破壞
公路通過不良地質條件，（如泥石流、溶洞等）和較大自然災害（如大暴雨）地區(qū)，均可能導致路基大規(guī)模破壞。
3.路基各項質量目標要求
3.1路基應具有足夠的整體穩(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)，從而導致路基發(fā)生各種破壞現象。因此，為防止路基結構在行車荷載及自然因素作用下發(fā)生整體，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構的穩(wěn)定性。
3.2路基應具有足夠的強度
路基的強度是指在行車荷載作用下，路基抵抗變形與破壞的能力。因為行車荷載及路基路面的自重使路基下部和地基產生一定的變形，較大的變形會影響路面的使用品質。尤其是不均勻沉降，直接導致路面的不均勻沉降，降低路面平整度，同時，也是路面早期破損的重要原因。為保證路基在外力作用下，不致產生超過允許范圍的變形，要求路基應具有足夠的強度。
3.3路基應具有足夠的水溫穩(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度的能力。路基在地面水和地下水的作用下，其強度將會顯著降低。因此，對于路基，不僅要求具有足夠的強度，而且還應保證在最不利的水溫狀況下，強度不致顯著降低。這就要求路基應具有一定的水溫穩(wěn)定性。
4.路基治理的措施
4.1對路堤填筑前原地面進行處理
路基施工質量的好壞是路基路面工程能否經受住行車荷載、冬季、雨季、時間考驗的關鍵。要想做好路基工程，就必須扎扎實實地對路基進行填筑，做好對原地面的處理。
4.2有選擇性地使用路堤填料
路堤填料應優(yōu)先采用含水量和塑性指數均符合規(guī)范的土，堅決不能使用淤泥、凍土、有機土含草皮土、沼澤土、生活垃圾和含有腐殖質的土。對于液限大于50、塑性指數大于26的土，一般不宜作為路基填土。
4.3壓實填土
路基必須嚴格按照現行《公路路基施工技術規(guī)范》的要求對路基進行施工，并通過試驗路段來確定不同機具壓實不同填料時的最佳含水率。同時，還要有相應的碾壓遍數、適宜的松鋪厚度、最佳的機械配套和有一定素質的施工隊伍來具體施工。
4.4做好軟基處理
對特殊地基，如外在荷載在土基上有可能出現過大的有害變形和強度不夠的軟土地基都應該視為軟基而認真對待，并進行必要的處理。
4.5完善排水設施
只有將影響路基穩(wěn)定的地面水予以攔截并排除到路基范圍之外才能保持路基能經常處于干燥、堅固和穩(wěn)定的狀態(tài)。同時，必須把影響路基穩(wěn)定的地下水引導到路基范圍以外以降低水位，使全線的溝渠、管道、橋涵構成完整的排水體系。
4.6采取減重措施
當出現滑動面不深、滑體呈上陡下緩狀、滑坡范圍外有一定的山坡且滑坡不可能向上發(fā)展時，可以在滑坡上部減重，以減弱滑坡的下滑力，這是一種經濟實惠、操作簡單的防治措施。減重的土體堆在坡腳能增加坡腳的抗滑力，效果更好。
4.7支擋措施
根據滑體推力的大小，可以選用適當的支擋結構防滑。
5.結束語
總之，防治路基病害應遵循“因地制宜，合理選擇，預防為主，治養(yǎng)結合”的綜合防治原則，路基施工是高速公路建設項目的關鍵環(huán)節(jié)，設計及施工技術人員在工作過程中必須加強路基施工方案設計與施工質量控制，最大限度減少路基通病問題的出現，確保路基施工質量。同時不斷總結施工經驗，對施工技術進行改進與完善。只有這樣才能保證公路平坦、行車舒適，路基無顯著病害及跳車現象發(fā)生，才能取得防治較好的效果。
