对公路路基病害、路基软基处理探讨

(整期优先)网络出版时间:2018-06-16
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对公路路基病害、路基软基处理探讨

余文航

中交一公局第二工程有限公司浙江绍兴312400

摘要:软土地基在道路桥梁建设过程中,对公路质量造成一定的负面影响,在公路建设中因土质问题会引发许多不必要的施工问题,这些不利因素不但影响公路的安全运行,还缩减了公路的使用寿命,因此施工过程中必须采取相应措施,及时解决这个问题。笔者主要探究了公路软土路基和常见病害问题的处理,旨在为公路施工人员参考和借鉴。

关键词:公路路基;病害;路基软基;处理

前言:道路是我国城乡基础设施建设的根本。对于企业物资的运输和行人往来做出了巨大的贡献。但事实上,由于道路质量不够好,重大安全事故屡见不鲜。因此,把控公路的建设质量显得尤为关键。公路路基是公路系统中的最基础部分位,它肩负着承载车辆的重任,因此容易出现裂纹、沉降、磨损等不良现象。这些因素都会严重制约着公路正常使用,甚至埋下巨大的安全隐患。因此,如何控制路基的质量,科学合理的处理好路基病害和软基问题,是一个值得深入思考的问题。

1.软基处理技术在公路工程施工中的重要性

在中国软土分布十分广阔,不但具有含水量高,承载力低,而且压缩性高。如果采取直接施工,极易出现变形,影响道路的稳定性能,同时降低公路的质量水准,对公路交通安全造成了严重的威胁。如果在高速公路营运期间发生损坏,不但会对行车安全造成很大的影响,还会产生一笔巨大维修费用。

总的来说,在公路施工项目中,常会遇到软土地基,如果没有对软土地基处理得当,会干扰到后续道路的正常功能,但也会产生后续的一系列问题,包括:

1)导致路基的抗剪能力严重下滑,出现道路边坡侧向隆起现象,同时路堤产生滑坡;

2)人工建造物同路堤存在明显差异,造成了碰撞跳车;

3)一旦路堤发生变形,会导致路面发生严重破损。在进行公路软土地基施工时,需要特别注意对软土地基进行特殊处理,使软土地基的性质发生改变,不但要提升软土地基抗剪强度还要提高抗液化能力,符合公路工程沉降的要求,保证公路施工安全,提升施工企业的社会效益和经济收益。

2公路路基存在的病害

2.1路基凸起、凹陷、裂缝问题

公路路基竣工后,部分路段常会出现凹痕、裂缝、隆起等不良现象。这些问题出现常是因为受到路基作用影响。例如,在涵洞台背区,土壤的硬度常常比较薄弱,而涵洞硬度却很高。竣工后,车流量大,往来频繁,到处衔接处发生变化,出现土壤凹陷的问题,同时附近点又出现凸起,这样极易造成路面出现坑洼和起伏。经过长期的使用,经年累月,这些不良现象越来越凸显,裂缝和破损的问题越来越严重。另外,道路路基由于长时间经受风霜雨打,很容易剥落和风化,因此道路病害显得更加明显,最终大大削弱了道路的安全性能。

2.2路基滑坡病害

公路路基也可能有滑坡的危险,这往往是由于路基施工不规范、技术不达标以及材料质量不合格等因素造成的,这些都是影响路基质量的原因。另外,路基的固结过程往往需要相当长的一段时间。为了赶上进度,建设单位很容易忽视这个问题。当路基还没有完全满足标准强度时,就进行下一阶段施工环节,这将造成公路路基结构极不稳定,致使路基滑坡的严重。然而,路基滑坡问题又会造成路面粗糙不堪,这无疑给人们出行和交通运输带来很大风险。

2.3路基软基危害

一般来说,软土具有高压缩性、低强度的特点。在未经处理的软土地基上修筑路基,不但会导致路基沉降过大,还会造成不稳定的现象,使其正常发挥作用。软土液限通常控制在35%到60%之间,软土饱和度要超过95%以上,含水量需要控制在34%到72%之间,此外,塑性指数在13到30之间,孔隙比需要保持在1~1.9毫米之间。当路面遇到重载车辆和大流量的作用下,路基软土结构存在严重的沉降现象,出现侧向膨胀导致滑动。为了消除侧向滑动位移,必须对软土地基进行特殊处理,以保证路基的安全,防止路基两侧发生膨胀后挤出,最终造成路面沉降。

3.常见公路地基软基处理方法

由于地质条件不尽相同,甚至同一区域的软土地基处理方法也大有不同。笔者根据多年工作经验,总结以下几种公路软基处理方法。

3.1砂砾垫层法

为了增加排水面,需要在软土表层上设置排水砂砾层,使软土地基在填土重力作用下加速排水固结,提升软土地基的强度,增加稳定性能。砂砾层的厚度,一般控制0.6--1.0米,最好选择洁净的中、粗砂,且含泥量控制在5%以内,天然级配砂砾石最为适宜,因为它的每颗砂砾直径不大于5cm。在砂石垫层的施工中,要对砂砾适当洒水,分层压实厚度,每层压实厚度最佳为15-20厘米,同时砂砾层要比路基坡角宽出0.5--1米,同时用片石或者其他方式加以保护路基两段,以避免砂料损失。虽然排水砾石层对地基应力分布和沉降大小没有显著影响,但可以加快沉降,缩短固结时间。填筑速度应合理安排,以使加载速率与排水固结率相适应,以保证路堤填筑过程中地基不受破坏。

3.2换填方法

刨除所有的软土层,可以采用砂、碎石,鹅卵石、片石等进行分层填筑,因为它们渗水性能良好,此外,也可以采用粘土,因为它强度很高,不但可有效提升地基的承载力,还可以降低压缩性,提高抗剪强度,同时减少沉降量,提高动力特性和加速土层固结。其特点是施工工艺简单,成本造价高。当遇到施工工期相对较短时,可以采用此方法,不但可以加快施工进度,还保证施工质量。

3.3强夯法

重锤夯实或强夯处理适用于砂土地基以及含水量在一定范围内的软弱性黏土地基中。其特点不但具有工艺简单、效果好、速度快,还具有成本低、节省材料、无预压,同时适用范围广的特点。

3.4抛石挤淤法

当采用抛石挤淤法施工时,需要注意选用不易风化石料。片石大小要依据淤泥稠度来定。粒径小于30厘米片石占比不应该超过总体的20%。抛投顺序应沿道路中线向前推,然后逐渐向两侧延伸,使污泥能向两侧挤压。当在软土底部存在很大横坡时,抛石应从高到低侧进行,并且在低的一侧要多抛石,应在较低的侧边建成宽2米的平台顶面。片石高出软土表面后,用较小的碎石找平,并用碾压设备反复碾压至设计压实度,然后在其上铺设反滤层,再填土至设计高程。

3.5土工布加固

在沼泽地区、软土、地下水位高的情况下,采用覆盖土工布法和垫层法加固地基。不但有利于路基刚度提高,还可以改善排水,使得荷载均匀分布,此外,采用高填方路堤进行分层垫隔。当铺设土工膜时,路堤两侧应预留足够的锚固长度,并在压实填料上折回。

3.2添加剂法

添加剂法也是一种软基处理技术,即在软土地基中添加一些物质。软土地基的主要材料是软土等。它的承载力很小,不能承受公路机械施工的压力。在软土地基上增加一些硬材料以提升地基的抗压力和强度,此外还可以提升土体的可塑性,当前常用的添加剂是水泥。

结束语:

软土资源广泛分布于中国大地,但在道路建设中,软土是施工中薄弱环节。由于软土的特性,软土路基很容易受到多种因素的影响。由于软土路基强度较差,导致公路路面经常出现沉降。因此,需要施工方积极地采取了一定的方法来改善这种现象。只有这样,才能更好地保证公路建设的质量,从而延长公路的使用年限,保证人们出行安全,推动公路建设技术的发展和进步。

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