来源:期刊VIP网所属分类:路桥建设发布时间:2012-07-10浏览:次
由于交通量大,超载车辆多,同时加上设计施工等原因,现在路基各种病害都有加剧之势。路基病害的产生不仅与地质、设计、施工等路基形成前的各个环节有关、而且也与路基形成后的养护和治理有关,要避免路基病害的产生对路面造成的早期破坏,必须从各个环节注重,采取相应的措施,提前治理和预防路基病害的产生。
1路基的病害类型及成因
1.1路基变形。深填、高填、半填半挖或立交桥互通匝道填方,往往会在通车一段时间后下沉。究其原因,一方面在于施工因素,如压实控制不好、分层过厚、施工措施不当以及含水量等等;另一方面在于材料因素,如最大干容重及最佳含水量有误、材料压缩系数过大、采用高塑性指数的粘性土等。出现此问题,会使路面变形、开裂或下陷;另外随着经济的发展大型超重车辆以及超载车辆的增多造成现有公路等级过低无法满足重载车辆的要求而引起的路基变形。
1.2边坡滑塌。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。
1.3路基沿坡滑动。产生滑坡的病害成因:有内在因素,也有外在因素。内在因素是形成滑坡的先决条件,它包括岩土性质、地质构造、地形地貌等。外因通过内因对滑坡起着促进作用,它包括水的作用、地震和人为因素等。所以,滑坡是内外各因素综合作用的结果。
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。
1.4路基沉陷。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,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。
2路基病害的防治措施
2.1路基滑坡的防治
1)排水措施。对滑坡体以外的地表水,应加以拦截和引出,在滑坡可能发展的边界5 m以外修建一条或多条环形截水沟;对滑坡体以外的地下水,应修建截水盲沟;对滑坡体内的地下水,应疏干和引出,浅层地下水采用支撑盲沟,深层地下水采用泄水隧洞,亦可采用垂直孔群或仰斜孔群排水;对滑体范围内的地表水,应尽快汇集引出以防下渗,在充分利用天然沟谷的基础上,修建排水系统。
2)减重措施。当滑动面不深,且滑体呈上陡下缓状,滑坡范围外有稳定的山坡,滑坡不可能向上发展时,在滑坡上部减重,以减小滑坡的下滑力,是一种操作简单、经济实惠的防治措施。将减重的土体堆在坡脚反压,以增加抗滑力,效果更好。
3)支挡措施。①抗滑挡墙。它是广泛应用的一种防治滑坡措施。它施工方便,稳定滑坡收效快。抗滑挡墙多为重力式,石砌,也有用混凝土或钢筋混凝土的。②抗滑桩。它是利用桩在稳定岩土中的嵌固力支挡滑体的建筑物。它具有对滑体扰动少,操作简便,工期短,收效快,对行车干扰小,安全可靠等优点。抗滑桩多为挖孔或钻孔放入钢筋骨架灌筑混凝土而成。抗滑桩在滑动面以下的锚固深度,应根据滑体作用在桩上的主动土压力、桩前的被动土压力、岩土性质等来确定。③锚杆挡墙。是一种新型支挡结构,由锚杆、肋柱和挡板三部分组成,用于薄层块状滑坡或基岩埋深较浅、滑体横长滑面较陡的滑坡。④抗滑明洞。若滑动面的下缘处在边坡上的较高位置,可视地基情况设置坑滑明洞,洞顶回填土石支撑滑体,或滑体越过洞顶落在线路之外。但这一措施对行车干扰大,施工困难,造价昂贵,只有在其他措施难以奏效时采用。
2.2路基崩塌落石的防治。常用的防治措施有如下类型。①拦截类 适用于小规模、小块体的崩塌落石。拦截构造有落石平台、落石坑、落石沟、拦石墙、钢轨栅栏及柔性拦石网等。②遮栏类 应用于规模较大的崩塌落石,遮栏建筑有各种明洞和棚洞。修建明洞、棚洞,既可遮挡崩塌落石,又可对边坡下部起稳定和支撑作用。③支挡加固类 适用于不宜或难于消除的大危岩或不稳定的大孤石。支挡建筑有支顶墙、支护墙、明洞式支墙、支柱、支撑等。④护坡、护墙 适用于易风化剥落的边坡。边坡陡者用护墙,边坡缓者用护坡。⑤改线绕避 上述措施不能奏效时,应考虑改线绕避。
2.3基床翻浆冒泥、下沉外挤的防治。应视病害性质,产生原因,地段长短及施工条件等情况,合理选择施工工艺,综合整治以求实效。①排水。适用于排水不良而导致的基床病害。疏通或修建防渗侧沟、天沟、排水沟等地表排水系统;修建堵截、导引、降低地下水位的盲沟、截水沟、侧沟下渗沟等排除地下水或降低地下水位系统。以消除或减小地表水和地下水对路基基床的侵害,使基床土保持疏干状态。②提高基床表层强度。适用于基床表层土承载力不足导致的基床病害,如裂土病害。防治措施一般采用换渗料土(二合土或三合土)及换砂。③使基面应力降低或均匀分布。④土工膜(板)封闭层或无纺土工纤维渗滤层。它有隔离地表水、过滤基面水和均布基面应力等多种效用,常与换砂、砂垫层配合使用。
2.4路基陷穴的防治。陷穴发生后,首先应根据陷穴发生的部位、规模、对路基稳定性或行车安全的危害程度,进行评估,确定是否紧急处理。常用措施有:①开挖回填。如暂不危及行车安全,此措施应作为首选,它能确保质量,不留后患。③塌陷洞穴在轨道下方,无法开挖,可钻孔灌砂、灌注泥浆、砂浆或混凝土浆。④规模较大或与暗河相通的溶洞塌陷,可采用网格梁、地基梁、框架梁跨越,或其他类梁跨越等。无论采用何种措施,都要做好排水,尤其是黄土陷穴,排水设施有效、完善与否是整治成败的的关键。
2.5加固治理措施。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。
3结束语
路基是公路的主体结构之一,在公路新的跨越发展的大背景下,新建路基工程量巨大;另一方面,随着行车速度提高和乘客舒适度的要求,大量的既有路基要保持良好状态,需要动态化地检测其状态和病害,进行养护维修和病害整治。
参考文献:
[1] 王小漫. 公路路基施工技术[J]四川建材, 2005.
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文章名称: 探讨路基病害的防治措施
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