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[摘 要]我国陆地面积辽阔,公路相较于海运、河运、铁路、航空而言,有着不可替代的优势,随着我国交通事业的发展,运输量大幅提高的同时、运输的灵活性也在不断增强,这就对公路的建设质量提出了更高的要求。路基是路面的基础,路基工程质量直接关系到公路工程建设项目的投资以及后期使用效果和维护。本文针对公路路基容易出现的问题进行深入分析,论述问题、提出防治措施。
[关键词]公路;路基;通病;防治措施
中图分类号:U416.1 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)30-0155-01
随着我国城市化水平的不断提高,交通网络建设也越来越发达,公路交通网密度不断提高,但是大吨位货车越来越多,公路病害特别是路基病害也特别突出,路基作为公路的关键组成部分,施工过程是按照预先制定的路线,采用一定技术方法进行修建的。需要承受来自路面的荷载,因此要求具有较好的耐久性、稳定性以及足够强度。而路基的稳定性及强度会受到外界温度、雨水、地域土质情况等客观因素影响,同时还要承受车辆荷载作用。路基设计、施工及养护方法是否正确也受到人为因素的制约。以蒙屏二级公路、祥临二级公路出现过的问题为例,公路路基普遍存在以下几个方面的问题。
一、路基沉陷、坍塌、冲刷
路基沉陷、坍塌是公路路基最常出现的问题之一。一般是由于路基填筑方式不当造成的,在填筑材料选择不当或者压实度不足的情况下,经过车辆载荷、水、温度变化等综合因素影响,路基容易出现堤身下沉。或由于路基处于软弱地基上,地基的沉降使路基表面出现大量沉陷,并且可能同时引起地基的土从路堤两旁隆起。路基边坡因防护不及时在雨季会造成严重冲刷现象。
二、路基滑动、边坡塌方
路基滑动、边坡塌方,因边坡塌方而造成的公路事故屡见报端。追踪造成问题的原因,主要有以下几点:
1、路堑开挖坡度不够,没有根据土质特性分别放坡;
2、未做好勘察,土质松软,切开挖后,边坡土体平衡力丧失;
3、在有水体作用的土层开挖时,未采取有效降排水措施,造成土體失稳;
4、边坡顶部的堆载过大,或受外力振动影响,使边坡内剪切应力增大,边坡土体承载力不足;
2016年9月24日,我国云南省祥临线K132+500(西宁至澜沧)处发生山体滑坡,4万方左右的落石和塌方将8米宽的路面几乎全部盖住,路基边坡严重坍塌,交通中断。
三、导致路基通病的原因
出现上述路基问题,总体分析,一方面是人为因素,一方面是自然因素。其中人为因素与施工单位责任心不强,自检控制不到位有着很大关系。主要有以下几种:
1,设计人员未能充分评估地质结构及土质特性,从而未能制定科学的软基处理方式,未能有效更换较弱土层。
2,设计路基断面尺寸不合理,边坡取值不当,在强降雨区未设置排水涵洞,从而造成排水困难。2014年7月,受强台风影响,我国云南省红河州屏边县境内连日遭受暴雨袭击,蒙屏二级公路大深沟茶厂路段长达60米的路基全幅冲毁,交通中断,给当地人民生活带来了严重影响。据事后灾情原因调查,损毁路段泄洪涵洞受群众填沟盖房影响早已失去排水功能,在暴雨的袭击下,大量积水冲刷路基,最终导致了路基全面受损。
3,施工后期未能对高填路堤进行稳定性检测,不同性质的填料配比不科学,填料中混入种植土、腐殖土或泥沼等劣质土,或土中含有未经打碎的大块土,填石路石料规格不一,性质不匀,乱石中空隙很大,或填挖结合部处理不当,在一定期限可能产生局部明显下沉,从而导致路基产生不均匀沉降。
2014年11月28日,晋江市晋新路与六源路交叉口的路面突然出现2米深坑,导致一路过车辆陷入坑内,分析判断塌陷的原因为路基不均匀沉降,然后致使9米深处的污水管道破损或脱节,进而造成路基填沙流失,最终出现了路面坍塌。
4,压实度不足,无大型整平和碾压设备。
5,施工过程中未注意排水,遇雨天时,路基积水严重,无法自行排水,有的积水浸入路基内部,形成水囊,晴天施工时也未排除积水控制最佳含水量就继续填筑,以致造成隐患。
客观原因主要有以下几点:
1,工程地质条件不佳、地形条件复杂,原地面比较软弱(如泥沼地段等)若填筑前未经换土或软基处理,易形成压缩下沉或挤压位移;当路堤穿过沟谷时,沟谷中心填土最大,向两端逐渐减低,由于填土高度不同而产生不均匀下沉;
2,水文气候等因素影响,降雨量过大、洪水、冰冻、积雪或温差过大,都可能使高填路堤产生不均匀下沉;
四、防治措施
如何防治上述公路路基通病,一方面在于设计,一方面在于施工。
1、设计阶段
设计人员应当严格按照国家路基设计标准规范进行,整体规划,因地制宜。
①要严格保证路基填筑高度,不能因为自然条件的变化,雨水积水或地下水的影响降低路基稳定性。准确分析评估土基的干湿度类型和毛细水位高度,适当情况下可以采用一些加强措施如:加强隔离层的铺筑,增加适量的石渣、砂砾等透水性能好的材料。
②加强路基排水能力,根据施工环境和地形,采用灵活的排水方式,布置涵洞和排水边沟,确保路基不会在雨天长时间浸泡水中,致使路基和路面下沉变形。
③在路基边坡采取草皮和植物综合防护措施,在土质合适的区域种植草皮不仅可以美化环境,而且可以防止岩土风化、水土流失,起到保护路基的作用。
④注意边坡防护工程建设,沿河、沿江的路基容易受到水体冲刷侵害,对此可以采用防护墙或砌石等方式加强边坡护理。
⑤严格按照路基填料质量标准进行选料和配比,不同土质分层填筑,严禁劣质土和不符合粒径标准的填料填筑路基。
2、施工阶段
科学的设计是保证质量的前提,规范的施工是路基质量的关键。
①施工前应充分准备好施工所需的机械设备和合格的材料,并对设计文件进行认真分析解读,充分了解施工路段的土质情况和施工要点,对于关键环节,要进行详细的勘察评估,合理设计施工步骤,科学安排人员调配,并对施工设备进行科学的管理使用,保证每一环节的顺利进行。对于施工过程中出现的问题要及时上报并做详细的汇总分析,不可隐瞒或忽视问题。
②路基填筑前,严格按照设计及规范要求进行土质分析、标准击实、CBR值等试验,并且要根据设计规定进行施工放样,并对放样基准做好标记和记录。路基坡脚放样务必准确,尤其是路基宽度的设置一定要满足设计要求,在路基坡角范围内,将原地面0.3m厚度以内的耕植土、地表植被、树根、垃圾等必须予以清除,确保路基压实度达标。对于旧路加宽和半填半挖路段以及地面横坡大于1:5的路段,要做好2m以上宽度的向内倾斜台阶,并按规范要求将原地面宽度不低于1m的台阶压实。填石路堤应从下而上,用从大到小的石块填筑,并用石渣或石屑及天然砂砾石填满空隙。
③预先做好排水工程,并建造好临时的急流槽或拦水梗,做好清沟滤水,充分降低地下水位,确保积水的及时排出,防止路基的不稳定。雨水冲刷后及时修补路基,并及时跟上削坡后边坡防护工作。
五、结束语
路基施工质量直接影响到路面使用品质。同时路基的隐蔽工程较多,质量不合标准会给路面及自身留下隐患,一旦产生病害,不仅损坏道路使用品质,还会阻碍交通及导致经济损失。加强我国公路交通体系建设,一方面要注重问题的预防,重视源头的设计工作,另一方面要加强施工质量的管理,强化施工人员责任意识,扎实施工。
参考文献
[1] 杨林.高等级公路加宽路堤变形性状及稳定性技术研究[M].长春:吉林大学出版社,2013:82.
[2] 李国芳,常江奇.公路工程中路基施工技术[M].北京:科学出版社,2007:33-35.
[3] 于宁,朱合华,苏生瑞.公路隧道施工中的地质灾害及相应措施的分析[J].地下空间,2003,02(2):28-29.
[4] 陈忠达.路基路面工程[M].北京:人民交通出版社,2009:87.
[关键词]公路;路基;通病;防治措施
中图分类号:U416.1 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)30-0155-01
随着我国城市化水平的不断提高,交通网络建设也越来越发达,公路交通网密度不断提高,但是大吨位货车越来越多,公路病害特别是路基病害也特别突出,路基作为公路的关键组成部分,施工过程是按照预先制定的路线,采用一定技术方法进行修建的。需要承受来自路面的荷载,因此要求具有较好的耐久性、稳定性以及足够强度。而路基的稳定性及强度会受到外界温度、雨水、地域土质情况等客观因素影响,同时还要承受车辆荷载作用。路基设计、施工及养护方法是否正确也受到人为因素的制约。以蒙屏二级公路、祥临二级公路出现过的问题为例,公路路基普遍存在以下几个方面的问题。
一、路基沉陷、坍塌、冲刷
路基沉陷、坍塌是公路路基最常出现的问题之一。一般是由于路基填筑方式不当造成的,在填筑材料选择不当或者压实度不足的情况下,经过车辆载荷、水、温度变化等综合因素影响,路基容易出现堤身下沉。或由于路基处于软弱地基上,地基的沉降使路基表面出现大量沉陷,并且可能同时引起地基的土从路堤两旁隆起。路基边坡因防护不及时在雨季会造成严重冲刷现象。
二、路基滑动、边坡塌方
路基滑动、边坡塌方,因边坡塌方而造成的公路事故屡见报端。追踪造成问题的原因,主要有以下几点:
1、路堑开挖坡度不够,没有根据土质特性分别放坡;
2、未做好勘察,土质松软,切开挖后,边坡土体平衡力丧失;
3、在有水体作用的土层开挖时,未采取有效降排水措施,造成土體失稳;
4、边坡顶部的堆载过大,或受外力振动影响,使边坡内剪切应力增大,边坡土体承载力不足;
2016年9月24日,我国云南省祥临线K132+500(西宁至澜沧)处发生山体滑坡,4万方左右的落石和塌方将8米宽的路面几乎全部盖住,路基边坡严重坍塌,交通中断。
三、导致路基通病的原因
出现上述路基问题,总体分析,一方面是人为因素,一方面是自然因素。其中人为因素与施工单位责任心不强,自检控制不到位有着很大关系。主要有以下几种:
1,设计人员未能充分评估地质结构及土质特性,从而未能制定科学的软基处理方式,未能有效更换较弱土层。
2,设计路基断面尺寸不合理,边坡取值不当,在强降雨区未设置排水涵洞,从而造成排水困难。2014年7月,受强台风影响,我国云南省红河州屏边县境内连日遭受暴雨袭击,蒙屏二级公路大深沟茶厂路段长达60米的路基全幅冲毁,交通中断,给当地人民生活带来了严重影响。据事后灾情原因调查,损毁路段泄洪涵洞受群众填沟盖房影响早已失去排水功能,在暴雨的袭击下,大量积水冲刷路基,最终导致了路基全面受损。
3,施工后期未能对高填路堤进行稳定性检测,不同性质的填料配比不科学,填料中混入种植土、腐殖土或泥沼等劣质土,或土中含有未经打碎的大块土,填石路石料规格不一,性质不匀,乱石中空隙很大,或填挖结合部处理不当,在一定期限可能产生局部明显下沉,从而导致路基产生不均匀沉降。
2014年11月28日,晋江市晋新路与六源路交叉口的路面突然出现2米深坑,导致一路过车辆陷入坑内,分析判断塌陷的原因为路基不均匀沉降,然后致使9米深处的污水管道破损或脱节,进而造成路基填沙流失,最终出现了路面坍塌。
4,压实度不足,无大型整平和碾压设备。
5,施工过程中未注意排水,遇雨天时,路基积水严重,无法自行排水,有的积水浸入路基内部,形成水囊,晴天施工时也未排除积水控制最佳含水量就继续填筑,以致造成隐患。
客观原因主要有以下几点:
1,工程地质条件不佳、地形条件复杂,原地面比较软弱(如泥沼地段等)若填筑前未经换土或软基处理,易形成压缩下沉或挤压位移;当路堤穿过沟谷时,沟谷中心填土最大,向两端逐渐减低,由于填土高度不同而产生不均匀下沉;
2,水文气候等因素影响,降雨量过大、洪水、冰冻、积雪或温差过大,都可能使高填路堤产生不均匀下沉;
四、防治措施
如何防治上述公路路基通病,一方面在于设计,一方面在于施工。
1、设计阶段
设计人员应当严格按照国家路基设计标准规范进行,整体规划,因地制宜。
①要严格保证路基填筑高度,不能因为自然条件的变化,雨水积水或地下水的影响降低路基稳定性。准确分析评估土基的干湿度类型和毛细水位高度,适当情况下可以采用一些加强措施如:加强隔离层的铺筑,增加适量的石渣、砂砾等透水性能好的材料。
②加强路基排水能力,根据施工环境和地形,采用灵活的排水方式,布置涵洞和排水边沟,确保路基不会在雨天长时间浸泡水中,致使路基和路面下沉变形。
③在路基边坡采取草皮和植物综合防护措施,在土质合适的区域种植草皮不仅可以美化环境,而且可以防止岩土风化、水土流失,起到保护路基的作用。
④注意边坡防护工程建设,沿河、沿江的路基容易受到水体冲刷侵害,对此可以采用防护墙或砌石等方式加强边坡护理。
⑤严格按照路基填料质量标准进行选料和配比,不同土质分层填筑,严禁劣质土和不符合粒径标准的填料填筑路基。
2、施工阶段
科学的设计是保证质量的前提,规范的施工是路基质量的关键。
①施工前应充分准备好施工所需的机械设备和合格的材料,并对设计文件进行认真分析解读,充分了解施工路段的土质情况和施工要点,对于关键环节,要进行详细的勘察评估,合理设计施工步骤,科学安排人员调配,并对施工设备进行科学的管理使用,保证每一环节的顺利进行。对于施工过程中出现的问题要及时上报并做详细的汇总分析,不可隐瞒或忽视问题。
②路基填筑前,严格按照设计及规范要求进行土质分析、标准击实、CBR值等试验,并且要根据设计规定进行施工放样,并对放样基准做好标记和记录。路基坡脚放样务必准确,尤其是路基宽度的设置一定要满足设计要求,在路基坡角范围内,将原地面0.3m厚度以内的耕植土、地表植被、树根、垃圾等必须予以清除,确保路基压实度达标。对于旧路加宽和半填半挖路段以及地面横坡大于1:5的路段,要做好2m以上宽度的向内倾斜台阶,并按规范要求将原地面宽度不低于1m的台阶压实。填石路堤应从下而上,用从大到小的石块填筑,并用石渣或石屑及天然砂砾石填满空隙。
③预先做好排水工程,并建造好临时的急流槽或拦水梗,做好清沟滤水,充分降低地下水位,确保积水的及时排出,防止路基的不稳定。雨水冲刷后及时修补路基,并及时跟上削坡后边坡防护工作。
五、结束语
路基施工质量直接影响到路面使用品质。同时路基的隐蔽工程较多,质量不合标准会给路面及自身留下隐患,一旦产生病害,不仅损坏道路使用品质,还会阻碍交通及导致经济损失。加强我国公路交通体系建设,一方面要注重问题的预防,重视源头的设计工作,另一方面要加强施工质量的管理,强化施工人员责任意识,扎实施工。
参考文献
[1] 杨林.高等级公路加宽路堤变形性状及稳定性技术研究[M].长春:吉林大学出版社,2013:82.
[2] 李国芳,常江奇.公路工程中路基施工技术[M].北京:科学出版社,2007:33-35.
[3] 于宁,朱合华,苏生瑞.公路隧道施工中的地质灾害及相应措施的分析[J].地下空间,2003,02(2):28-29.
[4] 陈忠达.路基路面工程[M].北京:人民交通出版社,2009:87.