浅谈公路路基的病害及防治
摘要:路基是道路的基础,更是保证路面质量的关键。然而,在现实中,由于需要反复承受各种荷载和自然因素的作用,会导致路基的形状、边坡坡度发生改变,严重影响了路面的质量和稳定性,出现了不同程度的病害。本文就影响路基稳定的病害类型及治理措施进行探讨。
关键词:路基;病害;类型;治理
路基是道路的基础,更是保证路面质量的关键。然而,在现实中,由于需要反复承受各种荷载和自然因素的作用,会导致路基的形状、边坡坡度发生改变,严重影响了路面的质量和稳定性,出现了不同程度的病害,其中最常见有路基变形,边坡滑塌,路基沿坡滑动等病害,治理难度比较大,在增加养护费用的同时还使公路的寿命大大缩减。本文就影响公路路基稳定的病害类型及治理措施进行探讨。
一、路基的病害类型及成因 由于路基在承受土体自重、行车荷载和各种自然因素的作用下,导致各个部位产生变形,变形又引起路基标高和边坡坡度、形状的改变,严重时造成土体位移,危及路基的整体性和稳定性,造成路基的各种破坏。 (一)路基沉陷 软土地基上修建的路基沉陷比较多,这是由于软土具有含水量大、抗剪强度低、承载能力低的特性。在软土上修建路基或桥涵构造物基础易出现压缩沉降、滑陷、坍塌等现象,应采取预压方式至使沉降稳定,再调整纵断,以满足使用要求。造成路基沉陷有施工不当的原因,随着各种工程活动的次数频繁和规模扩大,对公路边坡稳定性的影响越来越显著,特别是各种不当的工程活动引起的边坡、路基失稳沉陷事故经常发生。对边坡、路基稳定性产生明显影响的活动包括削坡、坡顶加载、地下开挖等,另外.养护不善也会造成这种现象,路面病害处理不得力或交通安全设施维护不及时,病害在车轮载荷的反复作用下,向四周扩散、破碎、掉渣,形成大面积坑槽沉陷。损坏的交通安全设施会给过往车辆的行驶安全带来隐患,尤其是夜间造成的车辆损坏及交通事故。(二)边坡滑塌 边坡滑塌是最常见的路基病害,根据边坡土质、破坏原因和规模不同可分为塌方和滑坡。塌方是由于土质边坡向下移动造成的。主要是由水损坏和施工不当引起的。滑坡使一部分土体在重力作用下沿某一滑动面滑动。主要原因是由于不良地质条件造成的破环。岩(土)体的力学性质决定了边坡稳定性的丧失方式,如坚硬岩石边坡失稳以崩塌和结构面控制型失稳为主,而软弱岩石则以应力控制型失稳为主。岩(土)体的工程地质性能越好,边坡稳定性越高。边坡太陡、选用不正确的倾斜层次填筑、土太湿、坡脚被水冲刷淘空。
(三)路基沿坡滑动 在较陡的山坡填筑路基,由于路基底部被水浸湿,形成滑动面,坡脚又未进行支撑,在路基自重和行车荷载作用下,整个路基沿倾斜的原地面向下滑动,路基整体失去稳定。这是由于设计不合理,经验不足,在目前公路的标准规范的具体运用上存在两个误区;一是认为公路就是标准越高越
好,在设计和建设中都刻意追求所谓高、大、全的标准;二是在执行标准时教条化,不是因地制宜运用指标,而是千方百计让地形、地质等自然环境适合标准。由于上述两个认识上的误区,导致在建设过程中高填深挖路基增多,高路堤和高边坡增多,随之也就造成路基沿坡滑动的病害增多。
(四)不良地质和水文条件造成的路基破坏
公路通过不良地质地段时(如泥石流、冻土、盐渍土、溶洞) 和较大的自然灾害(如大暴雨) 等地区,均可能导致路基的大规模破坏。
1.泥石流。泥石流是山区爆发的特殊洪流,往往是在很短的时间内,流出数十万乃至数百万立方米的物质,堵塞江河、催毁城镇和村庄、破坏森林、农田和道路,对人民的生命财产、生产活动以及环境造成很大的危害。
2.崩塌。大多数的崩塌是发生在雨季或暴雨之后,由于水的渗入,对岩石产生软化和润滑作用,降低了岩体强度和摩擦力,造成崩塌;由风化的岩层组成的又高又陡的斜坡,稳定性差,易造成崩塌;其他的因素如地震、爆破及列车震动等,也都可能诱发崩塌。二、保护措施及防治办法 (一)对路基进行治理措施
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、冬季的考验的关键。要做好路基工程,必须扎扎实实地进行路基的填筑,尤其对原地面的处理和坡面基地的处理。
2.路基填料。选择良好的路基用土(如砂性土) 填筑路基,如果在必要时,应对路基上层填土作稳定性处理施工时,采用合理的施工方法,严格遵守《公路路基施工规范》的规定,分层填筑,分层碾压,一定要保证每一层路基填料的压实度。使路基有足够的强度和稳定性来承受行车荷载的作用。另外,在路基施工时,应严格控制路基填土的含水量,避免在层与层中间形成过湿的软弱夹层。
3.路基压实。在特殊潮湿地区, 路基上的压实是相当困难的,对于天然稠度小于的黏质土, 当用于下路床及其下的路基填料时, 可采用规定的轻型压实标准;改善填料的性质, 在土中掺加生石灰, 通常可以获得预期的效果, 也可采用新型吸水材料加固。黄土地区应特别注意路基排水, 对地表水应采取拦截、分散、防渗、远接远送的原则, 根据设计及时做好综合排水设施, 将水迅速引离路基。在填挖交界处引出边沟水量,应做好出水口的加固。4.路基路面排水。水是影响路基强度和稳定性的另一重要因素, 许多路基病害是由水的侵蚀造成的, 因此在路基施工中, 应重视施工排水, 防止因各种原因造成的水患, 给路基、路面施工造成不必要的损失。
(二)边坡防护与加固治理措施 路基边坡防护与加固应符合“因地制宜、就地取材、以防为主、防治结合、经久耐用、节省造价和造型美观”的原则。路基边坡防护与加固包括植物防护、工程防护、柔性支护与防护、综合防护等几种
类型。 1.植物防护就是在边坡上种植草或植树,以减缓边坡上的水流速度,利用植物根系固着边坡表层土壤以减轻冲刷,从而达到保护边坡的作用。植物防护不仅可以美化公路环境,调节边坡的湿温,起到固结和稳定边坡的作用,而且又比较简单、经济。一般来说,防护工程应优先考虑植物防护,当然其土壤必须适宜于植物的生长,而且边坡比较平缓,坡高不大。在高速公路上,常用的植物防护有植草、铺草皮和植树等。 2.工程防护主要是针对不适宜植物生长的土质填、挖方边坡或风化严重、节理发育的岩石路基边坡,以及碎(砾)石土的挖方边坡等,采取工程防护措施即设置人工构造物防护。工程防护的类型有护面墙防护、干砌片石防护、浆砌片石防护、水泥混凝土预制块防护、锚杆防护、挡土墙以及土工合成材料防护等。 3.对于边坡破坏较严重的情况,如出现塌方、滑坡以及可能出现失稳等,必须采取相应的措施来确保边坡的稳定性(强度方面)和安全性(变形方面)。根据边坡的不良工程地质特征和滑坡加固治理与防护工程特色,主要选取适用性强、易于操作、工程负效应小的措施,如抗滑桩、锚杆(索)、挡土墙、削坡和灌浆等,使其分别适用于不同塌方、滑坡的物理力学条件和地质条件。 三、结语 路基病害是公路安全运行的“大敌”,它时刻威胁公路交通的安全,所以我们要分析发生这些病害的原因,从中“对症下药”,采取相应的治理措施,使我们的公路交通安全有保证。参考文献:
[1]方向池,柏松平等.高原山区高速公路边坡防护[J].公路,2002,(7). [2]交通部公路司.新理念公路设计指南[M].北京:人民交通出版社,2005.
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