淺析公路路基病害預防與治理
2016-04-18
引言
公路路基建設中對路基的病害要思想上重視，管理上到位，設計單位、監(jiān)理單位、施工單位要各盡其職，真正的做到設計理念上科學、技術(shù)上合理、施工措施上得力、建設中符合規(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，確保公路建設順利發(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，導致各個部位產(chǎn)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。
1.1 路基變形
深填、高填、半填半挖或立交橋互通匝道填方，往往會在通車一段時間后下沉。究其原因，一方面在于施工因素，如壓實控制不好、分層過厚、施工措施不當以及含水量等等；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，會使路面變形、開裂或下陷；另外隨著經(jīng)濟的發(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)邊坡向下移動造成的。主要是由水損壞和施工不當引起的?；率挂徊糠滞馏w在重力作用下沿某一滑動面滑動。主要原因是由于不良地質(zhì)條件造成的破環(huán)。巖（土）體的力學性質(zhì)決定了邊坡穩(wěn)定性的喪失方式，如堅硬巖石邊坡失穩(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
在較陡的山坡填筑路基，由于路基底部被水浸濕，形成滑動面，坡腳又未進行支撐，在路基自重和行車荷載作用下，整個路基沿傾斜的原地面向下滑動，路基整體失去穩(wěn)定。這是由于設計不合理，經(jīng)驗不足，在目前公路的標準規(guī)范的具體運用上存在兩個誤區(qū)；一是認為公路就是標準越高越好，在設計和建設中都刻意追求所謂高、大、全的標準；二是在執(zhí)行標準時教條化，不是因地制宜運用指標，而是千方百計讓地形、地質(zhì)等自然環(huán)境適合標準。由于上述兩個認識上的誤區(qū)，導致在建設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，應采取預壓方式至使沉降穩(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?shù)脑颍S著各種工程活動的次數(shù)頻繁和規(guī)模擴大，對公路邊坡穩(wěn)定性的影響越來越顯著，特別是各種不當?shù)墓こ袒顒右鸬倪吰?、路基失穩(wěn)沉陷事故經(jīng)常發(fā)生。對邊坡、路基穩(wěn)定性產(chǎn)生明顯影響的活動包括削坡、坡頂加載、地下開挖等，另外.養(yǎng)護不善也會造成這種現(xiàn)象，路面病害處理不得力或交通安全設施維護不及時，病害在車輪載荷的反復作用下，向四周擴散、破碎、掉渣，形成大面積坑槽沉陷。損壞的交通安全設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。
2.公路路基的主要病害的預防及治理策略
2.1邊坡垮塌的預防及治理措施
對于非自然因素造成煩人邊坡垮塌，必須做好預防措施，實現(xiàn)事前控制。設計選線時，盡量避免可能產(chǎn)生大型垮塌的地段，路線應選擇在垮塌區(qū)域以外的地帶通過，以使路線與陡坡坡腳之間留有適當?shù)木嚯x以便于防護工程的設置。對于人為施工因素要做到：施工時要嚴格按照有關(guān)施工技術(shù)規(guī)范的要求進行操作，要注意控制好爆破的裝藥量，嚴格按照光面爆破的相關(guān)技術(shù)工藝進行爆破施工；路基邊坡開挖與防護必須同步進行，開挖完成一級就要防護一級，確保巖土體能及時覆蓋和封閉。要注意做好路基邊坡的排水設施建設，不能讓自然流水直接沖刷邊坡，邊坡開挖前要先進行截水溝的施工，防止水流沖刷邊坡；同時要根據(jù)工程實際的地質(zhì)條件來設計相應的路基邊坡坡度和邊坡防護設施，在地質(zhì)比較松散的地段，應避免設計大陡坡邊坡，應采取適當?shù)姆雷o措施，以維持山體的原有平衡。
2.2路基沿坡滑動的預防及治理措施
常見的防止滑坡的措施有：主要是針對不適宜植物生長的土質(zhì)填、挖方邊坡或風化嚴重、節(jié)理發(fā)育的巖石路基邊坡等采取工程防護措施即設置人工構(gòu)造物防護，有護面墻防護、干砌片石防護、漿砌片石防護、水泥混凝土預制塊防護、錨桿防護、擋土墻以及土工合成材料防護等措施處理，不讓地表水漏入滑動面內(nèi)；在滑坡體未處治之前，禁止在滑坡體上增加荷載；對于挖方路基上邊坡發(fā)生的滑坡，應修筑一條或數(shù)條環(huán)形水溝，以截斷流向滑動面的水流；對于填方路堤發(fā)生的滑動，可采用反壓土方或修建擋土墻等方法處理；對于治理路基發(fā)生的滑動，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山坡，填筑積水坑，堵塞裂隙或進行山坡綠化固定表土，植物防護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，從而達到保護邊坡的作用。
2.3路基沉陷的預防及治理措施
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。
?。?）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，壓實后沉降量小等特點，因此，用其作為橋涵臺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；
（2）采用新型材料的土工格柵
高強度塑料土工格柵是一種新型土工材料，它具有強度高，尺寸穩(wěn)定性好、耐腐蝕、適應溫度范圍廣、優(yōu)異的老化性能、重量輕、搬運方便，易于安裝等特點。由于其所具有的以上特點，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。
?。?）灌漿法治理
其實質(zhì)是用氣壓、液壓或電化學原理，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；提高巖土的力學強度和變形模量，恢復混凝土結(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真思考一些主要病害的成因，想方設法的減少其發(fā)生的概率，為我國公路建設的發(fā)展和人們的生命財產(chǎn)安全做好充分的保障。
