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探討路基病害的防治措施

來源:期刊VIP網所屬分類:路橋建設時間:瀏覽:

  由于交通量大,超載車輛多,同時加上設計施工等原因,現在路基各種病害都有加劇之勢。路基病害的產生不僅與地質、設計、施工等路基形成前的各個環節有關、而且也與路基形成后的養護和治理有關,要避免路基病害的產生對路面造成的早期破壞,必須從各個環節注重,采取相應的措施,提前治理和預防路基病害的產生。

  1路基的病害類型及成因

  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、材料壓縮系數過大、采用高塑性指數的粘性土等。出現此問題,會使路面變形、開裂或下陷;另外隨著經濟的發展大型超重車輛以及超載車輛的增多造成現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。塌方是由于土質邊坡向下移動造成的,主要是由水損壞和施工不當引起的。滑坡使一部分土體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條件造成的破環。巖(土)體的力學性質決定了邊坡穩定性的喪失方式,如堅硬巖石邊坡失穩以崩塌和結構面控制型失穩為主,而軟弱巖石則以應力控制型失穩為主。巖(土)體的工程地質性能越好,邊坡穩定性越高。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。產生滑坡的病害成因:有內在因素,也有外在因素。內在因素是形成滑坡的先決條件,它包括巖土性質、地質構造、地形地貌等。外因通過內因對滑坡起著促進作用,它包括水的作用、地震和人為因素等。所以,滑坡是內外各因素綜合作用的結果。

  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,路基整體失去穩定。這是由于設計不合理,經驗不足,在目前公路的標準規范的具體運用上存在兩個誤區;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、地質等自然環境適合標準。

  1.4路基沉陷。在軟土上修建路基或橋涵構造物基礎易出現壓縮沉降、滑陷、坍塌等現象,應采取預壓方式至使沉降穩定,再調整縱斷,以滿足使用要求。造成路基沉陷有施工不當的原因,對邊坡、路基穩定性產生明顯影響的活動包括削坡、坡頂加載、地下開挖等,另外養護不善也會造成這種現象,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路基病害的防治措施

  2.1路基滑坡的防治

  1)排水措施。對滑坡體以外的地表水,應加以攔截和引出,在滑坡可能發展的邊界5 m以外修建一條或多條環形截水溝;對滑坡體以外的地下水,應修建截水盲溝;對滑坡體內的地下水,應疏干和引出,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;對滑體范圍內的地表水,應盡快匯集引出以防下滲,在充分利用天然溝谷的基礎上,修建排水系統。

  2)減重措施。當滑動面不深,且滑體呈上陡下緩狀,滑坡范圍外有穩定的山坡,滑坡不可能向上發展時,在滑坡上部減重,以減小滑坡的下滑力,是一種操作簡單、經濟實惠的防治措施。將減重的土體堆在坡腳反壓,以增加抗滑力,效果更好。

  3)支擋措施。①抗滑擋墻。它是廣泛應用的一種防治滑坡措施。它施工方便,穩定滑坡收效快。抗滑擋墻多為重力式,石砌,也有用混凝土或鋼筋混凝土的。②抗滑樁。它是利用樁在穩定巖土中的嵌固力支擋滑體的建筑物。它具有對滑體擾動少,操作簡便,工期短,收效快,對行車干擾小,安全可靠等優點。抗滑樁多為挖孔或鉆孔放入鋼筋骨架灌筑混凝土而成。抗滑樁在滑動面以下的錨固深度,應根據滑體作用在樁上的主動土壓力、樁前的被動土壓力、巖土性質等來確定。③錨桿擋墻。是一種新型支擋結構,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。若滑動面的下緣處在邊坡上的較高位置,可視地基情況設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,造價昂貴,只有在其他措施難以奏效時采用。

  2.2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 適用于小規模、小塊體的崩塌落石。攔截構造有落石平臺、落石坑、落石溝、攔石墻、鋼軌柵欄及柔性攔石網等。②遮欄類 應用于規模較大的崩塌落石,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定的大孤石。支擋建筑有支頂墻、支護墻、明洞式支墻、支柱、支撐等。④護坡、護墻 適用于易風化剝落的邊坡。邊坡陡者用護墻,邊坡緩者用護坡。⑤改線繞避 上述措施不能奏效時,應考慮改線繞避。

  2.3基床翻漿冒泥、下沉外擠的防治。應視病害性質,產生原因,地段長短及施工條件等情況,合理選擇施工工藝,綜合整治以求實效。①排水。適用于排水不良而導致的基床病害。疏通或修建防滲側溝、天溝、排水溝等地表排水系統;修建堵截、導引、降低地下水位的盲溝、截水溝、側溝下滲溝等排除地下水或降低地下水位系統。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。②提高基床表層強度。適用于基床表層土承載力不足導致的基床病害,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使基面應力降低或均勻分布。④土工膜(板)封閉層或無紡土工纖維滲濾層。它有隔離地表水、過濾基面水和均布基面應力等多種效用,常與換砂、砂墊層配合使用。

  2.4路基陷穴的防治。陷穴發生后,首先應根據陷穴發生的部位、規模、對路基穩定性或行車安全的危害程度,進行評估,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,此措施應作為首選,它能確保質量,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規模較大或與暗河相通的溶洞塌陷,可采用網格梁、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,排水設施有效、完善與否是整治成敗的的關鍵。

  2.5加固治理措施。對于邊坡破壞較嚴重的情況,如出現塌方、滑坡以及可能出現失穩等,必須采取相應的措施來確保邊坡的穩定性(強度方面)和安全性(變形方面)。根據邊坡的不良工程地質特征和滑坡加固治理與防護工程特色,主要選取適用性強、易于操作、工程負效應小的措施,如抗滑樁、錨桿(索)、擋土墻、削坡和灌漿等,使其分別適用于不同塌方、滑坡的物理力學條件和地質條件。

  3結束語

  路基是公路的主體結構之一,在公路新的跨越發展的大背景下,新建路基工程量巨大;另一方面,隨著行車速度提高和乘客舒適度的要求,大量的既有路基要保持良好狀態,需要動態化地檢測其狀態和病害,進行養護維修和病害整治。

  參考文獻:

  [1] 王小漫. 公路路基施工技術[J]四川建材, 2005.

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