公路基病害防治技術(shù)探討
2015-09-14 
   現(xiàn)實(shí)生活中,路基病害經(jīng)常頻頻出現(xiàn),這主要是因?yàn)樵谑褂眠^程中路基要反復(fù)承受車輛載荷和自然因素的作用,發(fā)生變形、滑坡等病害,直接影響路面質(zhì)量和穩(wěn)定性。不僅如此,土質(zhì)、人為破壞、養(yǎng)護(hù)管理等方面的因素也會對路基產(chǎn)生負(fù)面影響,導(dǎo)致路基病害進(jìn)一步加劇?,F(xiàn)在已有公路的路基病害還沒有徹底的解決方法,實(shí)踐中只有通過建設(shè)過程中的預(yù)防措施和后期的養(yǎng)護(hù)管理來盡量避免路基病害的發(fā)生。

   1.路基質(zhì)量目標(biāo)要求

   1.1 路基應(yīng)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(zhì)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(dǎo)致路基發(fā)生各種破壞現(xiàn)象。因此,為防止路基結(jié)構(gòu)在行車荷載及自然因素作用下發(fā)生整體失穩(wěn),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(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

   1.2 路基應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度

   路基的強(qiáng)度是指在行車荷載作用下,路基抵抗變形與破壞的能力。因?yàn)樾熊嚭奢d及路基路面的自重使路基下部和地基產(chǎn)生一定的變形,較大的變形會影響路面的使用品質(zhì)。尤其是不均勻沉降,直接導(dǎo)致路面的不均勻沉降,降低路面平整度,同時(shí),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(chǎn)生超過允許范圍的變形,要求路基應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度。

   1.3 路基應(yīng)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(qiáng)度的能力。路基在地面水和地下水的作用下,其強(qiáng)度將會顯著降低。因此,對于路基,不僅要求具有足夠的強(qiáng)度,而且還應(yīng)保證在最不利的水溫狀況下,強(qiáng)度不致顯著降低,這就要求路基應(yīng)具有一定的水溫穩(wěn)定性。

   1.4 路基應(yīng)確保排水通暢

   路基施工應(yīng)自始至終確保排水通暢。路基施工前,應(yīng)首先設(shè)置完善臨時(shí)排水系統(tǒng)。永久排水設(shè)施應(yīng)確保排水通暢,并力求內(nèi)在及外觀質(zhì)量優(yōu)良。

   1.5 上、下邊坡穩(wěn)定美觀

   上邊坡防護(hù)應(yīng)首先確保安全、耐久。同時(shí)應(yīng)注意施工質(zhì)量的內(nèi)實(shí)外美。下邊坡防護(hù)的型式較多,在確保施工內(nèi)在質(zhì)量的同時(shí),應(yīng)高度重視工程外觀質(zhì)量。

   2.路基病害原因分析

   2.1 不良地質(zhì)條件造成的破環(huán)

   巖(土)體的力學(xué)性質(zhì)決定了邊坡穩(wěn)定性的喪失方式,如堅(jiān)硬巖石邊坡失穩(wěn)以崩塌和結(jié)構(gòu)面控制型失穩(wěn)為主,而軟弱巖石則以應(yīng)力控制型失穩(wěn)為主。巖(土)體的工程地質(zhì)性能越好,邊坡穩(wěn)定 性越高。

   2.2 設(shè)計(jì)不合理

   由于經(jīng)驗(yàn)的不足,很多地方目前在公路的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的具體運(yùn)用上存在兩個(gè)誤區(qū);一是認(rèn)為公路就是標(biāo)準(zhǔn)越高越好,在設(shè)計(jì)和建設(shè)中都刻意追求所謂高、大、全的標(biāo)準(zhǔn);二是在執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)時(shí)教條化,不是因地制宜運(yùn)用指標(biāo),而是千方百計(jì)讓地形、地質(zhì)等自然環(huán)境適合標(biāo)準(zhǔn)。由于上述兩個(gè)認(rèn)識上的誤區(qū),導(dǎo)致在建設(shè)過程中高填深挖路基增多,高路堤和高邊坡增多。

   2.3 施工不當(dāng)

   隨著各種工程活動(dòng)的次數(shù)頻繁和規(guī)模擴(kuò)大,對公路邊坡穩(wěn)定性的影響越來越顯著,特別是各種不當(dāng)?shù)墓こ袒顒?dòng)引起的邊坡、路基失穩(wěn)事故經(jīng)常發(fā)生。對邊坡、路基穩(wěn)定性產(chǎn)生明顯影響的活動(dòng)包括削坡、坡頂加載、地下開挖等。

   2.4 養(yǎng)護(hù)不善

   路面病害處理不得力或交通安全設(shè)施維護(hù)不及時(shí),病害在車輪載荷的反復(fù)作用下,向四周擴(kuò)散、破碎、掉渣,形成大面積坑槽。損壞的交通安全設(shè)施會給過往車輛的行駛安全帶來隱患,尤其是夜間造成的車輛損壞及交通事故。

   3.路基病害的防治措施

   3.1 路基滑坡的防治

  ?。?)排水措施

   滑坡的發(fā)生和發(fā)展都與水的作用有關(guān),排水是防治各類滑坡之本。但應(yīng)根據(jù)具體情況,采用切合實(shí)際的排水方式。對滑坡體以外的地表水,應(yīng)加以攔截和引出,在滑坡可能發(fā)展的邊界5 m以外修建一條或多條環(huán)形截水溝;對滑坡體以外的地下水,應(yīng)修建截水盲溝;對滑坡體內(nèi)的地下水,應(yīng)疏干和引出,淺層地下水采用支撐盲溝,深層地下水采用泄水隧洞,亦可采用垂直孔群或仰斜孔群排水;對滑體范圍內(nèi)的地表水,應(yīng)盡快匯集引出以防下滲,在充分利用天然溝谷的基礎(chǔ)上,修建排水系統(tǒng)。

  ?。?)減重措施

   當(dāng)滑動(dòng)面不深,且滑體呈上陡下緩狀,滑坡范圍外有穩(wěn)定的山坡,滑坡不可能向上發(fā)展時(shí),在滑坡上部減重,以減小滑坡的下滑力,是一種操作簡單、經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的防治措施。將減重的土體堆在坡腳反壓,以增加抗滑力,效果更好。

  ?。?)支擋措施

  ?、倏够瑩鯄?。它是廣泛應(yīng)用的一種防治滑坡措施。它施工方便,穩(wěn)定滑坡收效快??够瑩鯄Χ酁橹亓κ?,石砌,也有用混凝土或鋼筋混凝土的。②抗滑樁。它是利用樁在穩(wěn)定巖土中的嵌固力支擋滑體的建筑物。它具有對滑體擾動(dòng)少,操作簡便,工期短,收效快,對行車干擾小,安全可靠等優(yōu)點(diǎn)??够瑯抖酁橥诳谆蜚@孔放入鋼筋骨架灌筑混凝土而成??够瑯对诨瑒?dòng)面以下的錨固深度,應(yīng)根據(jù)滑體作用在樁上的主動(dòng)土壓力、樁前的被動(dòng)土壓力、巖土性質(zhì)等來確定。③錨桿擋墻。是一種新型支擋結(jié)構(gòu),由錨桿、肋柱和擋板三部分組成,用于薄層塊狀滑坡或基巖埋深較淺、滑體橫長滑面較陡的滑坡。④抗滑明洞。若滑動(dòng)面的下緣處在邊坡上的較高位置,可視地基情況設(shè)置坑滑明洞,洞頂回填土石支撐滑體,或滑體越過洞頂落在線路之外。但這一措施對行車干擾大,施工困難,造價(jià)昂貴,只有在其他措施難以奏效時(shí)采用。

   3.2 路基崩塌落石的防治

   常用的防治措施有如下類型。①攔截類 適用于小規(guī)模、小塊體的崩塌落石。攔截構(gòu)造有落石平臺、落石坑、落石溝、攔石墻、鋼軌柵欄及柔性攔石網(wǎng)等。②遮欄類 應(yīng)用于規(guī)模較大的崩塌落石,遮欄建筑有各種明洞和棚洞。修建明洞、棚洞,既可遮擋崩塌落石,又可對邊坡下部起穩(wěn)定和支撐作用。③支擋加固類 適用于不宜或難于消除的大危巖或不穩(wěn)定的大孤石。支擋建筑有支頂墻、支護(hù)墻、明洞式支墻、支柱、支撐等。④護(hù)坡、護(hù)墻 適用于易風(fēng)化剝落的邊坡。邊坡陡者用護(hù)墻,邊坡緩者用護(hù)坡。⑤改線繞避 上述措施不能奏效時(shí),應(yīng)考慮改線繞避。

   3.3 基床翻漿冒泥、下沉外擠的防治

   應(yīng)視病害性質(zhì),產(chǎn)生原因,地段長短及施工條件等情況,合理選擇施工工藝,綜合整治以求實(shí)效。①排水。適用于排水不良而導(dǎo)致的基床病害。疏通或修建防滲側(cè)溝、天溝、排水溝等地表排水系統(tǒng);修建堵截、導(dǎo)引、降低地下水位的盲溝、截水溝、側(cè)溝下滲溝等排除地下水或降低地下水位系統(tǒng)。以消除或減小地表水和地下水對路基基床的侵害,使基床土保持疏干狀態(tài)。②提高基床表層強(qiáng)度。適用于基床表層土承載力不足導(dǎo)致的基床病害,如裂土病害。防治措施一般采用換滲料土(二合土或三合土)及換砂。③使基面應(yīng)力降低或均勻分布。④土工膜(板)封閉層或無紡?fù)凉だw維滲濾層。它有隔離地表水、過濾基面水和均布基面應(yīng)力等多種效用,常與換砂、砂墊層配合使用。

   3.3 路基陷穴的防治

   陷穴發(fā)生后,首先應(yīng)根據(jù)陷穴發(fā)生的部位、規(guī)模、對路基穩(wěn)定性或行車安全的危害程度,進(jìn)行評估,確定是否緊急處理。常用措施有:①開挖回填。如暫不危及行車安全,此措施應(yīng)作為首選,它能確保質(zhì)量,不留后患。③塌陷洞穴在軌道下方,無法開挖,可鉆孔灌砂、灌注泥漿、砂漿或混凝土漿。④規(guī)模較大或與暗河相通的溶洞塌陷,可采用網(wǎng)格梁、地基梁、框架梁跨越,或其他類梁跨越等。無論采用何種措施,都要做好排水,尤其是黃土陷穴,排水設(shè)施有效、完善與否是整治成敗的的關(guān)鍵。

   4結(jié)束語

   總之,建設(shè)單位要想做好公路路基病害的防治工作,需要在實(shí)踐當(dāng)中不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn),根據(jù)實(shí)際情況采取針對性的措施,有效防止公路路基病害的產(chǎn)生。
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