试谈公路路基病害和防治措施.doc

试谈公路路基病害和防治措施【关键词】路基病害防治措施【论文摘要】近年来，我国公路工程正在蓬勃发展，然而作为公路主体工程的路基仍存在一些病害，主要有水毁、滑坡、路基冻胀、沉陷、翻浆等，这些病害危及公路交通，具有极大的危害性。因此，加强其研究并对其相关问题提出相关对策，已是摆在交通建设部门面前的一个重要的任务，本文通过对我多年来公路施工管理经验的总结，分析了公路路基施工中存在的问题，并提出了自己的见解。中图分类号：U213.1文献标识码：A文章编号：1、路基的概念和作用路基是指按照路线位置和一定技术要求修筑的作为路面基础的线形结构物，它承受着本身自重和路面重力，以及由路面传递而来的行车荷载,是整个公路构造的重要组成部分。路基必须具有足够的强度、稳定性和耐久性。其稳定性在很大程度上由当地自然条件所决定。合理选择线位，可以避开地质不以地段和工程艰巨路段，保证路基稳定，减少工程数量，节约工程投资。2、路基的结构和类型路基是由填筑或开挖而形成的直接支承轨道的结构，也叫做线路下部结构。路基根据其所处的地形条件不同，有两种基本形式：路堤和路堑，俗称填方和挖方。建造路基的材料，不论填或挖，主要是土石类散体材料,所以路基是一种土工结构。因而路基经常受到地质、水、降雨、气候、地 震等自我条件变化的侵袭和破坏，抵抗能力差。路基有一般路基与特殊路基两种，一般路基是指修筑在良好的地质、水文、气候条件下的路基。特殊路基是指位于特殊土（岩）地段、不良地质地段，或受水、气候等自然因素影响强烈的路基。特殊路基主要有：软土地区路基、膨胀土地区路基、黄土地区路基、盐渍土地区路基、沙漠地区路基、多年冻土地区路基、雪害地区路基、泥石流地区路基、岩溶地区路基等。3.路基病害因素分析3.1.设计原因（1）路基结构层的材料弹性模量不协调引起的病害。（2）路线通过湿陷性黄土地区，地基没有做妥善处理，地表设施不完善，形成局部积水。（3）路堤原地面下较深层存在流动软泥层等。（4）路基挡土墙埋置深度的模糊设计导致路基病害。3.2施工原因首先是在路基填筑前未对基底进行处理。其次是路基填料应选择含水量适当，容易压实的土质，如果掺和粉质土或含水量过高的黏土等填料，均不易压实，也会导致路基产生病害。填土速度过快，对控制路基填土的临界高度重要性认识不足，在接近路基填土的临界高度时没有加强路基沉降观测，导致软土地基强度接近临界状态，路基出现承载力不足，导致基层失稳，出现病害或纵向开裂。3.3地质资料不以的地质和水文条件，会导致基层失稳，当公路通过不良地质条件 和较大自然灾害地区，均可能导致路基的大规模毁坏，实践表明，路基边坡的不稳定，很大程度上是挡土墙的破坏引起的，其主要的原因是由于沿线地质资料的缺乏，由此产生路基稳定性的严重破坏。4、路基常见病害及成因3.1路基沉陷路基沉陷是指路基表面在垂直方向产生较大的沉落，而这种沉落是不可恢复的，它是路基最常见的病害之一。路基沉陷产生的原因很多，但主要是由路基本身引起的压缩沉陷和由于地基原因引起的沉陷两种。(1)路基本身引起的沉陷足因路基填料选择不当、填筑方法不合理、压实度不足、在路基内部形成过湿夹层等因素,在荷载等综合作用下，引起路基的竖向位移和变形。(2)地基的沉陷是由于原天然地面有软土、泥沼或不密实的松土存在,土基的承载能力极低，填筑路基前未对原天然地面进行处理，在路基自重的作用下，地基下沉或向两侧挤出，引起的路基下沉。4.2边坡的病害边坡的病害常见的有：崩塌、落石、滑坡、坡面冲刷、坍塌、剥落和泥石流等。崩塌是岩体突然而猛烈地从陡峻地斜坡上崩离翻滚跳跃而下的现象。崩塌可能发生在高峻的自然山坡上，也可发生在高陡的人工路堑边坡上。发生崩塌的物体一般为岩石，但某些土坡也会发生崩塌。落石是岩石碎块的一种剥落现象，其范围较剥落严重。产生原因为：路堑边坡较陡，岩石破碎和分化严重，在振动及水的侵蚀和冲刷下，块状碎屑沿坡面向下滚动。 滑坡是路基山坡山体或岩石，由于长期受到地面水、地下水活动的影响，使其结构破坏，逐渐失去支撑力，在自重作用下，沿着一定的软弱面整体向下滑移的现象。滑坡是一种危害性很大的公路危害，它不仅会把大量泥石推向路基，甚至会把整段路基、整座建筑物埋没摧毁。剥落是指路堑边坡风化岩层的表面，在大气温度与湿度的交替作用之下,表层岩石从坡面上剥落下来，向下滚落。碎落和剥落物堆集在路堑边沟里,影响边沟排水，路堑地段如果排水不畅，又将引发其它路基病害。泥石流是湿山坡或沟岸泥沙由于重力的作用而不断的坍塌、碎落或滑坡而落入沟道，在暴雨的冲击下形成泥石流。这种形式中最严重的是大型滑坡堵断沟道，水流直接由滑坡体上流过或形成溃决，也有的在暴雨时滑坡体中的饱和水与滑坡体一涌而下，形成强大的泥石流。4.3路基水毁公路的水毁的形成主要有以下儿方面的原因造成：（1）公路的地形高低悬殊，山坡陡峭，在重力和水的作用下，松散及稳定性差的物料易形成垮塌和水土流失，为各种公路水害的产生和发展提供了条件。（2）雨季降雨集中，一次降雨量大，易为公路水害的形成提供丰富充足的水分条件。（3）不适当的沿河筑坝引起的流向改变和坍岸。（4）桥位附近挖河取沙，修建水中建筑物造成桥下水流紊乱和过度的冲刷。（5）公路自身排水防护设施不完善，桥涵设计不合理，施工质量差 等。4.4路基冻胀因路基土冻结、体积膨胀，会引起路面隆起，这种现象是冰冻地区公路病害之一。路基在冻结过程中，路基土的水分发生比原体积大9%的膨胀。此外，由于冰晶的吸附作用和土的毛细上升作用，未冻区的水分不断向冰冻区积聚，形成聚冰和进一步膨胀。冻胀值超过路面的容许冻胀值时，路面就会出现开裂，严重的会导致破坏。路基产生冻胀、下沉等冻害的影响因素是很复杂的，但主要可以归结为温、土、水和力四个要素。四个要素中温度和压力的变化是外因，而土和水是内因。这四个要素在冻害过程中都是存在的。路基土体中的水分是形成路基冻害的决定性因素。水分迁移是冻土中主要的物理力学过程，是路基产生冻害的基本原因。冻水结成冰，强度剧增；冰融成水，承载力几乎等于零。水的这一特性决定了冻土有很高的承载力，而融土的承载力则大为降低。冻土地区季节融化层中的水，冻结时向地表及上限两个方向转移，形成的水分进行重分布。待季节融化层融化时，表层特别松软，且随融化深度的加深，水亦逐渐下渗，直至上限附近不能再下渗，由于上限附近的土聚积的水分最大，土的抗前强度就大大降低。若路基边坡底下的上限位置是倾斜的，则路基边坡有沿上限面滑动的可能。即使不会滑动，这种层上水也可能从边坡面渗出，冲蚀边坡。4.5路基翻浆翻浆是指在冻胀土的路段，在冬季，地下水分连续向上聚集、冻结成冰，导致春融期间土基含水率过大，强度急剧降低，在行车作用下路面发 生裂缝、鼓包、冒泥等现象。冬季路面开始冻结，不断向深处发展，上下层形成了温度差，由于气候的变化，零度等温线不断下移，形成一层、两层或多层聚冰层。土基中水分冻结后体积膨胀，由于土质不均匀，使路面冻胀隆起。春季气温回升，由于路面导热性大，路中的溶解速度比两侧快,水分不易向下及两侧排泄。土基土层便呈现过湿状态，当溶解到聚冰层时,土层的湿度土层的湿度有时会超过液限。土基承载力极低，在车辆通过时稀软的泥浆会沿着路面的裂缝挤出或形成较深的车辙和鼓包。5、路基病害的防治措施路基的施工质量是整个路线工程的关键，也是路基工程能否经受住时间、车辆运行荷载、冬、雨季考验的关键，要做好路基工程，必须扎扎实实地进行路基的填筑，切实做好以下几点：①公路病害防治的根本途径在于提高公路质量，为确保路基稳定，首先要求增加沿线的地质资料；提高施工管理，技术管理是关键，路基病害技术管理上常见的有两个方面：一是高填方路堤及路堑技术处理。二是软土路基技术处理。%1路基填筑前应对基底进行彻底的清理，挖除杂草根、树根，清除基底表面的有机土、种植土和垃圾土等，对耕地和土质松软的基底应进行压实处理，达到道路要求的压实度，确保路基安全使用。%1路填填料一般应采用砂砾及塑性指数和含水量符合规范的土，不使用淤泥、沼泽土、冻土、有机土、含草皮土、生活垃圾及含腐殖质的土；液限大于50塑性指数大于26的土，一般不宜作为路基填土。④路基施工时，应严格按现行《公路路基施工技术规范》要求进行，并应通过试验路段来确定不同路基上压实不同填料的最佳含水量、适宜的松铺厚度和相应的碾压遍数，最佳的机械配套和施工组织，还要由一定素质的施工队伍来具体施工，以确保路基碾压密实，坚实稳定。⑤水是影响路基强度和稳定性的另一重要因素，许多路基病害是由水的侵蚀造成的，因此在路基施 工中，应重视施工排水，防止因各种原因造成的水患，给路基造成不必要的损失。为了保持路基能经常处于干燥、坚固和稳定状态，必须对影响路基稳定的地面水予以拦截，并排除到路基范围之外，防止浸流，聚积和下渗。同时，对于影响路基稳定的地下水，应予以隔开、疏干、降低水位,并引导到路基范围以外，使全线的沟渠、管道、桥涵构成完整的排水体系。6.结束语路基病害是公路安全运行的大敌，它时刻威胁公路交通的安全，所以我们要分析发生这些病害的原因，从中“对症下药”，采取相应的治理措施，使我们的公路交通安全有保证，总之，防治路基病害应遵循“因地制宜，合理选择，预防为主，防治结合”的综合防治原则，在设计，施工填筑材料，压实机具，施工方法等方面进行严格控制。■