淺析公路路基病害預(yù)防與治理
2016-04-18
引言
公路路基建設(shè)中對(duì)路基的病害要思想上重視，管理上到位，設(shè)計(jì)單位、監(jiān)理單位、施工單位要各盡其職，真正的做到設(shè)計(jì)理念上科學(xué)、技術(shù)上合理、施工措施上得力、建設(shè)中符合規(guī)范，這樣才能減少公路路基的病害，確保公路路基的質(zhì)量，保證優(yōu)質(zhì)公路工程的建設(shè)，確保公路建設(shè)順利發(fā)展。
1.路基的病害類型及成因
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(dǎo)致各個(gè)部位產(chǎn)生變形，變形又引起路基標(biāo)高和邊坡坡度、形狀的改變，嚴(yán)重時(shí)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。
1.1 路基變形
深填、高填、半填半挖或立交橋互通匝道填方，往往會(huì)在通車一段時(shí)間后下沉。究其原因，一方面在于施工因素，如壓實(shí)控制不好、分層過厚、施工措施不當(dāng)以及含水量等等；另一方面在于材料因素，如最大干容重及最佳含水量有誤、材料壓縮系數(shù)過大、采用高塑性指數(shù)的粘性土等。出現(xiàn)此問題，會(huì)使路面變形、開裂或下陷；另外隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展大型超重車輛以及超載車輛的增多造成現(xiàn)有公路等級(jí)過低無法滿足重載車輛的要求而引起的路基變形。
1.2 邊坡滑塌
邊坡滑塌是最常見的路基病害，根據(jù)邊坡土質(zhì)、破壞原因和規(guī)模不同可分為塌方和滑坡。塌方是由于土質(zhì)邊坡向下移動(dòng)造成的。主要是由水損壞和施工不當(dāng)引起的。滑坡使一部分土體在重力作用下沿某一滑動(dòng)面滑動(dòng)。主要原因是由于不良地質(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。邊坡太陡、選用不正確的傾斜層次填筑、土太濕、坡腳被水沖刷淘空。
1.3 路基沿坡滑動(dòng)
在較陡的山坡填筑路基，由于路基底部被水浸濕，形成滑動(dòng)面，坡腳又未進(jìn)行支撐，在路基自重和行車荷載作用下，整個(gè)路基沿傾斜的原地面向下滑動(dòng)，路基整體失去穩(wěn)定。這是由于設(shè)計(jì)不合理，經(jīng)驗(yàn)不足，在目前公路的標(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(shí)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，隨之也就造成路基沿坡滑動(dòng)的病害增多。
1.4 路基沉陷
軟土地基上修建的路基沉陷比較多，這是由于軟土具有含水量大、抗剪強(qiáng)度低、承載能力低的特性。在軟土上修建路基或橋涵構(gòu)造物基礎(chǔ)易出現(xiàn)壓縮沉降、滑陷、坍塌等現(xiàn)象，應(yīng)采取預(yù)壓方式至使沉降穩(wěn)定，再調(diào)整縱斷，以滿足使用要求。造成路基沉陷有施工不當(dāng)?shù)脑?，隨著各種工程活動(dòng)的次數(shù)頻繁和規(guī)模擴(kuò)大，對(duì)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)沉陷事故經(jīng)常發(fā)生。對(duì)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，另外.養(yǎng)護(hù)不善也會(huì)造成這種現(xiàn)象，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，形成大面積坑槽沉陷。損壞的交通安全設(shè)施會(huì)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。
2.公路路基的主要病害的預(yù)防及治理策略
2.1邊坡垮塌的預(yù)防及治理措施
對(duì)于非自然因素造成煩人邊坡垮塌，必須做好預(yù)防措施，實(shí)現(xiàn)事前控制。設(shè)計(jì)選線時(shí)，盡量避免可能產(chǎn)生大型垮塌的地段，路線應(yīng)選擇在垮塌區(qū)域以外的地帶通過，以使路線與陡坡坡腳之間留有適當(dāng)?shù)木嚯x以便于防護(hù)工程的設(shè)置。對(duì)于人為施工因素要做到：施工時(shí)要嚴(yán)格按照有關(guān)施工技術(shù)規(guī)范的要求進(jìn)行操作，要注意控制好爆破的裝藥量，嚴(yán)格按照光面爆破的相關(guān)技術(shù)工藝進(jìn)行爆破施工；路基邊坡開挖與防護(hù)必須同步進(jìn)行，開挖完成一級(jí)就要防護(hù)一級(jí)，確保巖土體能及時(shí)覆蓋和封閉。要注意做好路基邊坡的排水設(shè)施建設(shè)，不能讓自然流水直接沖刷邊坡，邊坡開挖前要先進(jìn)行截水溝的施工，防止水流沖刷邊坡；同時(shí)要根據(jù)工程實(shí)際的地質(zhì)條件來設(shè)計(jì)相應(yīng)的路基邊坡坡度和邊坡防護(hù)設(shè)施，在地質(zhì)比較松散的地段，應(yīng)避免設(shè)計(jì)大陡坡邊坡，應(yīng)采取適當(dāng)?shù)姆雷o(hù)措施，以維持山體的原有平衡。
2.2路基沿坡滑動(dòng)的預(yù)防及治理措施
常見的防止滑坡的措施有：主要是針對(duì)不適宜植物生長的土質(zhì)填、挖方邊坡或風(fēng)化嚴(yán)重、節(jié)理發(fā)育的巖石路基邊坡等采取工程防護(hù)措施即設(shè)置人工構(gòu)造物防護(hù)，有護(hù)面墻防護(hù)、干砌片石防護(hù)、漿砌片石防護(hù)、水泥混凝土預(yù)制塊防護(hù)、錨桿防護(hù)、擋土墻以及土工合成材料防護(hù)等措施處理，不讓地表水漏入滑動(dòng)面內(nèi)；在滑坡體未處治之前，禁止在滑坡體上增加荷載；對(duì)于挖方路基上邊坡發(fā)生的滑坡，應(yīng)修筑一條或數(shù)條環(huán)形水溝，以截?cái)嗔飨蚧瑒?dòng)面的水流；對(duì)于填方路堤發(fā)生的滑動(dòng)，可采用反壓土方或修建擋土墻等方法處理；對(duì)于治理路基發(fā)生的滑動(dòng)，可修建河流調(diào)治構(gòu)造物；滑坡表面處治可采用整平夯實(shí)山坡，填筑積水坑，堵塞裂隙或進(jìn)行山坡綠化固定表土，植物防護(hù)就是在邊坡上種植草或植樹，以減緩邊坡上的水流速度，利用植物根系固著邊坡表層土壤以減輕沖刷，起到固結(jié)和穩(wěn)定邊坡的作用，從而達(dá)到保護(hù)邊坡的作用。
2.3路基沉陷的預(yù)防及治理措施
公路路基防治沉陷的控制措施一般有：換土法，使用新材料法和一些輔助工程法。
（1）將路基土石置換
將路基原有松散土石換填成砂礫，砂礫具有水穩(wěn)性好，易壓實(shí)，壓實(shí)后沉降量小等特點(diǎn)，因此，用其作為橋涵臺(tái)背填料可以起到過渡作用，使橋涵沉陷與路基沉陷呈現(xiàn)連續(xù)性，從而可以避免橋頭跳車病害的發(fā)生，此外，砂礫用于不良地質(zhì)路段基底處理，其效果也十分明顯；
?。?）采用新型材料的土工格柵
高強(qiáng)度塑料土工格柵是一種新型土工材料，它具有強(qiáng)度高，尺寸穩(wěn)定性好、耐腐蝕、適應(yīng)溫度范圍廣、優(yōu)異的老化性能、重量輕、搬運(yùn)方便，易于安裝等特點(diǎn)。由于其所具有的以上特點(diǎn)，在公路路基填筑過程中將其填筑于路基之內(nèi)，可以起到防止軟土地基的不均勻沉降作用，使路基在沉陷過程中起到連續(xù)過渡的效果。這樣就會(huì)提高路基的承載能力，減少或消除包括沉陷在內(nèi)的病害發(fā)生，格柵在路基土中起到了加筋網(wǎng)格骨架的作用。
（3）灌漿法治理
其實(shí)質(zhì)是用氣壓、液壓或電化學(xué)原理，把某些能固化的漿液注入天然的和人為的裂縫或孔隙，以改善各種介質(zhì)的物理力學(xué)性質(zhì)。灌漿的主要目的是：降低滲透性，減少滲流量，提高抗?jié)B能力，降低孔隙壓力；封填孔洞，堵截流水；提高巖土的力學(xué)強(qiáng)度和變形模量，恢復(fù)混凝土結(jié)構(gòu)及圬工建筑物的整體性。
3.結(jié)語
路基是公路的承重主體，其作為道路的基礎(chǔ)，在公路工程中起著重要作用，其工程質(zhì)量的好壞，直接影響到公路使用品質(zhì)、旅客的舒適以及正常的行車安全。因此相關(guān)技術(shù)人員和施工人員必須認(rèn)真思考一些主要病害的成因，想方設(shè)法的減少其發(fā)生的概率，為我國公路建設(shè)的發(fā)展和人們的生命財(cái)產(chǎn)安全做好充分的保障。
