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所屬欄目:交通運輸論文 發布日期:2010-08-26 17:31 熱度:
摘要:路基在道路中主要起傳遞荷載作用。路基的病害將直接嚴重影響道路功能的發揮。本文分析了山區道路病害成因和影響因素,并對預防山區道路路基病害和失穩進行了探討。
關鍵詞:路基;失穩;預防措施
路基是道路的重要組成部分,是按照路線位置和一定技術要求修筑的帶狀構造物,它承受由路面傳來的行車荷載豎直力的作用,并把它擴散到墊層和土基,故路基應有足夠的強度、剛度和穩定性。由于路基可能受地下水和路表水的滲入,其結構還應有足夠的水穩性。
一、山區路基常見破壞形式
1.崩塌
崩塌是巨大的巖體失去與基層的聯系,在重力作用下,瞬時突然劇烈地從邊坡陡崖上倒塌下來,巖塊常被撞很破碎的破壞形式。崩塌屬于坡體破壞,其規模和危害程度比較嚴重。對于山區道路,由于山區地質地貌環境的特殊性,路基橫斷面容易形成路堤路塹形式,加陡了開挖路塹邊坡的坡度,加之雨水天大量涌入路塹的雨水沖刷,使得土質較差、巖性松軟、風化嚴重的的路基段產生破壞,經常斷絕交通,給行人帶來不便。
2.翻漿
翻漿現象主要發生在我國季節性冰凍區。潮濕地段的路基在冰凍過程中,土中的水分不斷地向上移動,使路基上部的含水量增大;春融期間,由于土基含水量過多,使強度急劇降低,再加上行車的作用,路面便會發生彈簧、裂縫、鼓包、冒泥等現象,人們稱之為翻漿。山區道路翻漿主要暴露在路基潮濕、冰凍作用嚴重、筑路材料缺乏等路段。山區道路翻漿也是山區路基破壞的主要形式之一。
3.水毀
對于大自然形成的各種洪水災害,諸如暴雨形成的山洪暴發,使沿河線公路及橋梁經常遭受侵襲或淹沒,造成不同程度的毀壞。山區公路地形復雜,坡陡彎急,路面較窄,防護工程設置較少。而山溪河流變化幅度較大,洪水來勢兇猛,經常造成水淹路面。同時洪水中夾帶大量的樹枝及泥石,常常使邊溝及涵洞進水口阻塞,導致排水不暢,山洪直沖路面,形成路基缺口,加之雨水滲入,使覆蓋層與山體巖層的粘結面摩擦力減小,而部分覆蓋層失穩,致使深挖路段邊坡滑塌。水毀也是山區道路路基破壞的主要形式之一。
4.泥石流
泥石流主要是在瀑雨地區很短的時間的大量降水產生集中水流而形成山洪,而當集水落石出區內巖層風化具有大量的松散堆積物,當山坡坡面受到集中水落石出流及溝谷下切產生坍塌、崩塌、坡現象以后,成為泥石流固體的來源。泥石流是山區公路常見的一種病害,泥石流發生時,常沖毀路基,破壞橋涵等建筑物,斷絕交通。
二、影響因素
1.地質氣候等條件影響。山區地質地貌環境的特殊性,使得道路橫斷面形式多樣,使得排水要求很高;水文氣候等因素,如降雨量、洪水、冰凍、積雪或溫差過大等一些自然災害都會導致山區道路產生一些崩塌、水毀、泥石流。
2.設計影響。如路基斷面尺寸不合理,設計之前沒有充分收集沿線的地質、水文、氣象資料,沒有進行全面分析研究,也會導致路基病害的產生。
3.施工方面影響。在施工時填筑過程中填筑厚度不符合規定,填料質量不符合要求,對于不同的填筑材料沒有進行分成鋪筑。對路基填筑沒有達到規范的要求,產生不均勻沉降。施工單位質量管理體系不完善。
三、預防處措施
1.設計方面
�。�1)做好地質勘探調查對路線經過的地形、地貌、水文地質條件進行全面詳細勘察,尤其要對特殊路基段提供詳細的設計資料,確定不良水文地質地段的穿越,地表不良路段。根據不同等級公路標準,經多方案比較,在公路選線時,盡量采取避線方案。路線必經不良路段時設計可考慮換土或摻白灰、水泥及鋪設土工布等措施。以此減少發生災害的可能性。
�。�2)正確設計路基橫斷面
由于填挖情況的不同,路基橫斷面的典型形式,可歸納為路堤、路塹和填挖結合等三種類型。路堤是指全部用巖土填筑而成的路基,路塹是指全部在天然地面開挖而成的路基,此兩者是路基的基本類型,當天然地面橫坡大,且路基較寬,需一側開挖而另一側填筑時,為填挖結合路基,也稱為半填、半挖路基,在丘陵山區公路上,填挖結合是路基橫斷面主要形式。
�。�3)確保路基最小填筑高度必須保證不因地面水、地下水、毛細水及凍脹作用的影響而降低其穩定性,按照路基設計規范要求,根據土基干濕類型及毛細水位高度,確保路基最小填筑高度,當路基填筑高度受限制而不能達到規范規定時,則應采取相應的處治措施,確定填筑材料防水性質。如:換填砂礫、石渣等透水性材料設置隔離層或修筑地下滲透溝等以避免地面積水和地下水浸入路基,影響路基工作區內的土基強度與穩定性。加強和優化道路的防水設計,因地制宜地對縱向排水溝加深加寬,涵洞進水口的沉砂應適當加深,在公路的縱向和橫向排水方面加大力度。路面上加置防水保護層,防治雨水由路面侵入路基。
�。�4)明確路基填料質量標準要求在各級公路工程施工圖設計中,必須明確不同填高內路基填料最小強度及最大粒徑要求。種植土、腐殖土、淤泥凍土及強膨脹土等劣質土嚴禁直接用于填筑路基。礫類土應優先選作路床填料,土質較差的細粒土可填于路堤底部。
(5)確保路基邊坡穩定性高填、深挖路基的邊坡應根據填料種類、邊坡高度和工程地質條件等規范確定,高填路堤必須進行路基穩定性驗算。填方邊坡過高時,可考慮在邊坡中部設置邊坡平臺,底部設置碎落臺。
(6)加強防護工程設計。對路基邊坡進行擋土墻設計,設計時要考慮墻趾處地形與地質條件,進行滑動、傾覆穩定性和基底應力計算。
2.施工方面
�。�1)做好施工組織設計,合理安排工序,明確構造物和路基的銜接關系,對高填方段應優先安排施工,根據施工現場的實際情況,合理調配人員、設備,是保證高填方路基施工質量的重要環節。
(2)做好施工前的準備工作,詳細了解各段的填、挖情況,地質情況,填、挖土質和調配情況,對重要地段要作重點勘察。
�。�3)認真清除地表土不良土質,加強地基壓實處理,地表植被、樹根、垃圾必須清除,同時應加大地表的壓實密度,采用大噸位振動壓路機處置。
�。�4)水是影響路基強度和穩定性的另一重要因素,許多路基病害是由水的侵蝕造成的。路基施工前應做好截水溝、排水溝等排水設施,特別是雨季施工更應加強這方面工作。路基地下排水可設置暗溝、盲溝、滲溝、滲井等。
�。�5)填筑路基前,需對路基填料進行土質分析、CBR值、標準擊實等試驗,對于種植土、腐殖土、淤泥、強膨脹土等劣質土和CBR值、最大粒徑不能滿足規范要求的材料,不能用于路基填筑;再則路基填筑前還要根據設計進行施工放樣,建立半永久性的臨時水準點和坐標點并做好記錄。路基坡腳放樣一定要準確,確保路基寬度滿足設計要求,路基坡角范圍內,要求清除雜草、樹根、淤泥等,并進行整形碾壓,壓實度須達到規范要求。
�。�6)路基施工必須分層填筑,分層碾壓,每層壓實厚度為l5㎝較為理想嚴禁路改工程中滾填,不同性質的土不能混填。路基填筑須全幅填筑,一次到位,嚴禁幫寬。施工時根據所用壓實機具進行現場檢驗,每次取土坑的土運到施工作業段攤鋪后、都用尺量測松土厚度,并且每填一層都應超出路堤的寬度,以確保路基邊緣的壓實度。碾壓之前必須控制好含水量實踐證明,含水量略高于最佳含水量(一般高于最佳含水量2%左右)時,碾壓效果最好。
四、結論
隨著社會的發展在山區修建公路越來越多,而山區從地形、地質方面對修路是極其不利的,尤其是越嶺地帶,而路基的穩定性問題更是不容忽視的問題。從山區路基破壞形式機理出發,結合設計、施工、管理等措施預防和控制山區道路路基的破壞,同時加強道路的養護,將會對保證路基穩定性十分有效的。
參考文獻:
[1]陳謙應,蔣樹屏,柴賀軍,楊建國.山區公路路基穩定理論與實踐[M]人民交通出版社,2005.
[2]JTGD30-2004,公路路基設計規范[S].
文章標題: 淺談山區道路路基失穩病害形式及預防措施
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